Dispositivos de visualización e impresión

  • Francesc Martí Pérez

  • Sílvia Pujalte Piñán

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Introducción

Las imágenes digitales que hemos estado estudiando hasta ahora solo tienen sentido cuando las visualizamos, bien en una pantalla, bien impresas en un soporte físico; mientras lo las visualicemos solo son datos almacenados. En este módulo repasaremos algunos de los medios de visualización y de impresión más habituales.
En el primer apartado veremos los sistemas de visualización clasificados por la tecnología que se emplean para generar las imágenes: CRT, LCD, plasma, OLED y LED.
Aunque fundamentalmente hablaremos de monitores de ordenador, también haremos referencia a otros dispositivos de visualización como televisores, tabletas táctiles, teléfonos móviles o grandes pantallas para exteriores. De hecho, en general, todos estos dispositivos pueden usar las mismas tecnologías. Es decir, no hay una tecnología específica para fabricar pantallas de teléfonos móviles y otra tecnología para fabricar pantallas de televisores. Pero, como veremos, las características particulares de cada uno de estos dispositivos –tamaños y finalidad, principalmente– hacen que algunas tecnologías sean más adecuadas para algunos dispositivos que para otros.
El segundo apartado lo dedicaremos a los sistemas de impresión; veremos cómo se generan los colores, comparando los sistemas de color RGB y CMYK y, a continuación, describiremos las dos familias de impresoras más importantes, de tecnología láser y de inyección de tinta.

Objetivos

Los principales objetivos de este módulo son los siguientes:
  1. Describir los dispositivos de visualización de imágenes de utilización más frecuente.

  2. Describir los dispositivos de impresión de imágenes de uso más frecuente.

Estos objetivos están relacionados con las siguientes competencias de la asignatura:
C. Capacidad de discriminar las opciones factibles de las que no lo son en un estudio de especificaciones de un proyecto, sistema o tarea.
D. Capacidad de visualizar e imprimir imágenes de forma eficaz y eficiente.
Y con las siguientes competencias generales del grado:
4. Capacidad para adaptarse a las tecnologías y a los futuros entornos actualizando las competencias profesionales.
5. Distribuir contenidos multimedia de manera eficiente a través de las diferentes plataformas disponibles (web, móvil, televisión digital, etc.).
6. Atender adecuadamente consultas sobre proyectos, tecnologías y mercado de productos multimedia evaluando de forma precisa el entorno de aplicación, los recursos y las alternativas tecnológicas disponibles.
12. Capacidad de integrar y gestionar contenidos digitales en aplicaciones multimodales de acuerdo con criterios estéticos, técnicos y funcionales.
23. Capacidad de analizar un problema en el nivel de abstracción adecuado a cada situación y aplicar las habilidades y conocimientos adquiridos para abordarlo y resolverlo.

1.Dispositivos de visualización

Como hemos ido viendo durante el curso, una imagen digital se almacena en el ordenador como una matriz, cada elemento de la cual contiene una cifra asociada a un nivel de gris o un color; para visualizar la imagen se necesita un dispositivo que convierta estas cifras en colores. Hoy día hay pocos dispositivos de visualización específicos para imágenes monocromáticas, pero sabemos que tres componentes de color iguales dan lugar a un nivel de gris; por tanto, cuando nos refiramos a color incluiremos también, si no se dice lo contrario, los niveles de gris. En este apartado clasificaremos los dispositivos de visualización en función de la tecnología utilizada para generar los colores.

1.1.Pantallas CRT

Los primeros monitores utilizados extensamente con los ordenadores son los de tubo de rayos catódicos (1) , la misma tecnología usada por los televisores; cabe decir que la mayoría de los fabricantes ha dejado de hacerlos y están prácticamente desaparecidos del mercado. Aun así, y por la importancia que han tenido durante décadas, les dedicaremos un espacio.
La tecnología CRT aprovecha la propiedad de los materiales fosforescentes de emitir luz cuando se excitan con electrones. En un monitor CRT la cara interna de la pantalla está recubierta por una malla de células, cada célula formada por tres compuestos fosforescentes diferentes (no necesariamente derivados del fósforo, que se utiliza poco por su toxicidad) que cuando se iluminan lo hacen con las tres longitudes de onda de las componentes de color RGB; en la figura 1 se muestra un detalle. Tres haces de electrones, uno también por cada componente de color, se proyectan contra la pantalla, excitando una célula (es decir, un píxel); la intensidad de cada componente es proporcional a la intensidad del haz de electrones, generándose así los colores de cada píxel de la imagen.
Figura 1. Detalle de una pantalla CRT
Figura 1. Detalle de una pantalla CRT
Para formar una imagen en la pantalla el haz debe barrerla, desde el ángulo superior izquierdo, línea a línea, hasta llegar al ángulo inferior derecho. Dado que cada célula queda iluminada un determinado tiempo, que se conoce como persistencia, el barrido tendrá que repetirse a una frecuencia lo suficientemente alta para que el ojo humano perciba la imagen como fija, sin oscilaciones. Esta frecuencia, denominada de refresco, es una de las características de los monitores; no debería estar por debajo de 60 Hz (60 refrescos por segundo) y es recomendable que sea superior a 80 Hz.
Otro parámetro característico del monitor es la separación entre celdas (dot pitch), que suele ser de 0,25-0,31 mm; este parámetro condiciona la resolución de la pantalla, cuanto más juntos están los puntos, más alta es la resolución. La resolución se expresa en píxeles horizontales por píxeles verticales.
La tecnología CRT se emplea también en proyectores, otra posible herramienta de visualización de imágenes, con la que se proyecta la imagen sobre una pantalla, igual que se proyectaban las diapositivas.

1.2.Pantallas de plasma

Como en los monitores CRT, en los monitores de plasma (2) la luz se genera excitando materiales fosforescentes; de hecho, las dos tecnologías se empezaron a desarrollar a la vez. El abaratamiento de los costes de producción de los CRT hizo que éstos se continuaran desarrollando mientras que los de plasma quedaron parados hasta los años noventa.
La diferencia fundamental entre monitores CRT y de plasma es la forma en la que el material fosforescente se excita. En un monitor de plasma cada celda está formada por dos paneles de cristal que contienen entre ellos una mezcla de neón y xenón; al aplicarles una tensión eléctrica, los gases se ionizan (es decir, se convierten en plasma) y los electrones chocan contra los materiales fosforescentes, que desprenden luz. El esquema de una celda se puede ver en la figura 2.
Figura 2. Detalle de una celda de un monitor de plasma
Figura 2. Detalle de una celda de un monitor de plasma
Una de las ventajas más importantes de este tipo de tecnología era que resultaba ideal para construir pantallas muy grandes, pero extremadamente delgadas al mismo tiempo. En televisores, el rango de medidas varía de las 32 pulgadas hasta superar las 100 en algunos modelos (los tamaños más típicos son 42, 46, 50 y 60 pulgadas). De hecho, uno de los problemas que presenta esta tecnología va en la dirección contraria: no es una tecnología adecuada para fabricar pantallas de dimensiones reducidas, puesto que tecnológicamente es muy difícil reducir la distancia que tiene que separar los píxeles de una pantalla de plasma. Dicho de otro modo, en una pantalla de plasma es muy complicado empaquetar muchos píxeles en un espacio reducido, así que una pantalla de plasma pequeña tendrá que tener obligatoriamente una resolución muy baja.
El hecho de que no sea posible producir pantallas de plasma de medidas más reducidas y gran resolución, sumado a que a corta distancia es posible percibir el espacio que hay entre los píxeles y a que los monitores TFT/LCD siempre han ofrecido unos precios más competitivos, ha hecho que nunca haya sido frecuente encontrar monitores de plasma en ordenadores. La opción pantalla de plasma ha estado unida durante muchos años a la idea de televisor de grandes dimensiones y muy buena calidad de imagen.
En cuanto a sus características, las pantallas de plasma tienen un muy buen contraste, negros muy profundos, blancos muy luminosos, colores muy naturales y excelentes ángulos de visión. Aun así, esta tecnología perdió la batalla frente a las pantallas LCD y OLED y, a finales del año 2014, fabricantes importantes como Samsung, Panasonic o LG dejaron de fabricar televisores con pantalla de plasma, motivo por el cual se puede considerar que actualmente es una tecnología obsoleta.
Como acostumbra a pasar, son diversas las razones que hacen que una tecnología quede obsoleta. En este caso, podemos comentar tres que sobresalen.
En primer lugar, aunque como hemos visto se trata de una tecnología que ya tiene muchos años, las pantallas con tecnología LCD no han dejado de evolucionar y perfeccionarse, y algunos modelos LCD (y sobre todo los OLED) han llegado a ofrecer unas prestaciones muy similares a las pantallas de plasma, a un coste mucho más reducido.
En segundo lugar, están las dificultades que tiene la tecnología del plasma para adaptarse a las resoluciones actuales de 4K y 8K. Como ya hemos dicho, es tecnológicamente muy difícil aumentar los valores actuales de densidad de píxeles en las pantallas de plasma. Los televisores de plasma Panasonic Full HD de 42 pulgadas llegaron a conseguir unos valores de dot pitch de 0,48 mm (la distancia más pequeña que nunca se ha conseguido en un modelo comercializado de plasma). Con este valor de separación entre celdas se necesitaría una pantalla de unas 90 pulgadas para soportar una resolución de 3.840 × 2.160 píxeles. Por lo tanto, para que quepan resoluciones 4K o 8K en una pantalla de plasma, se necesita una pantalla muy grande que, evidentemente, también será muy cara.
Finalmente, el elevado consumo energético de los televisores con pantallas de plasma también puede haber influido en la decisión de los grandes fabricantes de televisores de parar su producción (las pantallas con tecnología LCD y OLED son mucho más eficientes energéticamente). En los últimos años, son muchos los países que han adoptado normativas y trazado planes para aumentar la eficiencia y el ahorro de energía. Por ejemplo, desde el año 2010 la Comunidad Económica Europea ha empezado a introducir estrictas normativas de eficiencia energética para televisores. En el año 2014, muchos modelos de pantallas de plasma de entre 50 y 60 pulgadas Full HD ya estaban en el límite que pedían las administraciones o incluso lo sobrepasaban. De forma que, con la tecnología actual, desarrollar pantallas con cuatro veces más píxeles reduciendo su consumo energético parece muy complicado.
Por lo tanto, podríamos decir que los desarrollos de las tecnologías LCD y OLED, sumados a los obstáculos técnicos y legislativos a los cuales se enfrentaban las pantallas de plasma, acabaron por provocar que las grandes empresas decidieran dejar de lado esta tecnología.

1.3.Pantallas LCD

Las pantallas con tecnología LCD (3) son las pantallas más utilizadas hoy en día; las podemos encontrar instaladas en todo tipo de dispositivos: desde monitores de ordenador, televisores, teléfonos portátiles y tabletas táctiles, hasta relojes, cámaras digitales, calculadoras, electrodomésticos, etc.
En cuanto a su tecnología, mientras que los monitores CRT se basan en las propiedades fosforescentes de algunos materiales, el funcionamiento de los monitores LCD se basa en las propiedades de los cristales líquidos. Estos materiales tienen características comunes con los cristales en cuanto a su comportamiento en presencia de luz y con los líquidos en cuanto a su fluidez.
En los monitores LCD, la pantalla está formada por celdas de cristal líquido (figura 3) y cada celda se corresponde a un píxel. Estas celdas no generan luz, motivo por el cual es necesaria una fuente de luz fija que retroilumine la pantalla. Mediante campos eléctricos que modifican la orientación de las moléculas del cristal, cada celda permite o bloquea total o parcialmente el paso de la luz para, finalmente, generar los colores mediante tres filtros, uno por cada componente RGB.
Figura 3. Detalle de una célula de cristal líquido
Figura 3. Detalle de una célula de cristal líquido
Inicialmente, para retroiluminar las pantallas LCD se usaban CCFL (lámparas fluorescentes de cátodo frío o cold-cathode fluorescent light, en inglés), que –por razones de eficiencia, costes, calidad y medio ambiente– hace años que fueron sustituidas por LED (4) .
Pantalla LED
Es muy habitual referirse a las pantallas LCD con retroiluminación LED como pantalla LED. Es importante no confundir estas pantallas, que contienen LED solamente como iluminación de fondo, con las pantallas de LED, las cuales sí que forman los píxeles mediante módulos o paneles de LED. Las pantallas de LED las veremos más abajo, en el apartado homónimo.
Otra tecnología que se incorporó muy pronto a las pantallas LCD fue la tecnología TFT (5) –de hecho, el primer televisor comercial con pantalla LCD de Sharp en 1988 ya la incorporaba.
En las pantallas LCD con un número limitado de celdas (pantallas de calculadoras o relojes, por ejemplo), cada celda tiene unas conexiones que permiten regular individualmente la tensión que se le aplica. Este sencillo método para controlar la orientación de las moléculas del cristal de las celdas no se puede utilizar en dispositivos como monitores o televisores, puesto que el número elevado de celdas implicaría tener que realizar millones de conexiones.
Figura 4. En las pantallas LCD con pocas celdas o segmentos, se puede aplicar un voltaje a las celdas directamente
Figura 4. En las pantallas LCD con pocas celdas o segmentos, se puede aplicar un voltaje a las celdas directamente
Una solución inicial a este problema fue incorporar una rejilla dividida en dos capas, una para las filas y otra para las columnas, y añadir un circuito eléctrico a cada una de estas filas y columnas. De esta forma, cada píxel se puede controlar como intersección de una fila y una columna. Por ejemplo, si se envía una tensión positiva para una fila m y una tensión negativa para una columna n, entonces –si la tensión resultante es suficiente– la celda (m,n) se activa, volviéndose opaca.
Este sistema, implementado por ejemplo en los primeros monitores de ordenador con tecnología LCD, tiene algunos problemas importantes. Por un lado, el tiempo de respuesta de estas pantallas es muy bajo y puede generarse lo que se llama efecto fantasma. Por el otro, el control del voltaje es impreciso y los píxeles próximos a un píxel activo también se activan parcialmente, generando imágenes borrosas y con poco contraste.
A pesar de que las pantallas LCD de matriz pasiva todavía se utilizan en algunos dispositivos pequeños, puesto que son menos costosas de producir, la prácticamente totalidad de dispositivos actuales con pantallas LCD –cuando la calidad de la imagen es un factor mínimamente importante– usan una tecnología llamada de matriz activa.
Una matriz activa es una matriz de transistores y condensadores que se conecta a una pantalla, de forma que cada píxel queda asociado a un único de estos dispositivos. El transistor hace la función de interruptor, permitiendo que cada celda de la pantalla pueda ser activada individualmente, y el condensador mantiene la carga durante un cierto tiempo, permitiendo actualizar la pantalla a un ritmo superior al de las pantallas de matriz pasiva. Esta solución resuelve algunos de los problemas que se producían con la tecnología de matriz pasiva: el tiempo de respuesta en estas pantallas es muy inferior y, al poder activar cada transistor individualmente, sin afectar a los transistores circundantes, el contraste y la definición de las imágenes mejora sensiblemente.
Figura 5. Esquemas de un LCD de matriz pasiva y uno de matriz activa
Figura 5. Esquemas de un LCD de matriz pasiva y uno de matriz activa
La técnica de transistores de película fina (TFT) ha demostrado ser la técnica más exitosa para crear una matriz activa. Los TFT son transistores muy delgados y parcialmente transparentes que, de todos modos, al instalarse en una pantalla LCD, absorben parte de la luz y hacen que la pantalla requiera mayor retroiluminación.
Las pantallas de cristal líquido con tecnología de transistor de película fina reciben el nombre de TFT/LCD. Hay que advertir que, a pesar de que a menudo se habla de monitores TFT, esta nomenclatura abrevia el nombre completo, TFT/LCD, es decir, «LCD con tecnología TFT». También es muy habitual no hacer referencia a la tecnología TFT y hablar directamente de pantallas LCD con retroiluminación LED, pantallas LCD IPS, etc. Pero es importante no olvidar que la práctica totalidad de pantallas LCD modernas usan tecnología TFT y que, por lo tanto, lo más correcto sería decir TFT/LCD.
TFT frente a IPS, TFT frente a OLED, TFT frente a...
Es muy habitual ver comparativas donde se analizan las diferencias entre los TFT y los IPS, entre los TFT y los OLED, etc. Si somos estrictos, estas comparaciones no tendrían ningún sentido, puesto que TFT es una tecnología –no es un panel– y tanto los paneles IPS como los OLED (y su variante AMOLED) la usan. Normalmente, estas comparativas están comparando los paneles TFT/LCD TN con otros tipos de paneles, como los TFT/LCD IPS o los AMOLED.
Hay diferentes tipos de paneles TFT/LCD, cada uno con sus características, y es importante saberlos diferenciar, puesto que, dependiendo del uso que se quiera dar a la pantalla, un tipo será más recomendable que otro.
Hay tres tipos generales de paneles TFT/LCD: TN, IPS y VA.
1) TN (Twisted Nematic o torsión nemática)
Este fue el primer tipo de panel TFT/LCD que se fabricó. Es el panel más barato de producir y, por lo tanto, el que se acostumbra a encontrar en las pantallas más económicas.
La característica principal de este panel es que proporciona un tiempo de respuesta muy corto, hecho que hace que también sea el panel más instalado en monitores destinados al gaming profesional. Por el contrario, estos paneles poseen unos ángulos de visión pobres: los colores de las imágenes se degradan y prácticamente toda la iluminación se pierde si no se miran de frente.
Otro aspecto negativo histórico es la representación de los colores. Hasta hace relativamente poco, todos los paneles TN usaban solo 6 bits por canal para representar los colores. Los nuevos modelos ya consiguen representación de colores de 8 bits de manera nativa, lo cual permite representar los colores de forma más natural y realista.
Actualmente, estos paneles se pueden encontrar instalados en monitores económicos para equipos de trabajo para el día a día (ofimática, por ejemplo), donde no se requieran unas necesidades específicas, o en monitores diseñados para gamers profesionales. También se pueden encontrar instalados en teléfonos móviles y tabletas económicos, si bien cada vez más a menudo son reemplazados por otras tecnologías con mejores ángulos de visión.
2) IPS (In-Plane Switching o alternancia en el plan)
Este tipo de panel se dio a conocer al gran público en 2010, cuando Steve Jobs presentó la tableta táctil iPad con pantalla IPS.
Un panel IPS es un panel TFT/LCD desarrollado por Hitachi en 1996 para intentar resolver las limitaciones de los paneles TN que hemos comentado antes. Sin entrar en detalles técnicos, y expresándolo de forma muy simplificada, los paneles IPS (y los VA que veremos a continuación) no se limitan a dejar pasar más o menos cantidad de luz como hacen los paneles TN, sino que intentan también controlar y gestionar mejor esta luz procedente de la retroiluminación que pasa a través del panel.
Las características positivas más destacadas de este tipo de paneles son que ofrecen grandes ángulos de visión (fundamental, por ejemplo, en una tableta táctil) y que reproducen de forma más fiel los colores.
Por el contrario, los primeros paneles IPS tenían un tiempo de respuesta un poco lento, y tampoco destacaban especialmente por su nivel de contraste. Estas limitaciones, sin embargo, se han ido reduciendo con las constantes mejoras que han ido experimentando: por ejemplo, ya hay varios monitores con paneles IPS con velocidades de refresco de 144 Hz o superiores –velocidades ya propias de gaming monitors.
Se tiene que hacer notar que los fabricantes aprovechan cualquier mejora para definir una nueva tecnología que los diferencie de los competidores, o desarrollan su propia versión para no infringir patentes. Así que las diferentes mejoras y versiones de la tecnología IPS ha ido recibiendo diferentes nombres –que no entraremos a detallar– como S-IPS, E-IPS, AS-IPS, H-IPS, e-IPS, UH-IPS, H2-IPS, S-IPS II, p-IPS, AH-IPS, PLS, S-PLS, AD-PLS o AHVA.
Los paneles IPS son en la actualidad los paneles TFT/LCD más completos y versátiles. En general, tienen un tiempo de respuesta mayor que los TN y su contraste es un poco inferior que los VA, pero superan a estos dos paneles en la mayoría del resto de apartados. Estos paneles los podemos encontrar instalados en un amplio rango de dispositivos: televisores, tabletas táctiles, monitores de ordenador, etc.
En particular, un monitor con panel IPS puede hacer la función de monitor de calidad para el trabajo del día a día y también puede ser para ser empleado con aplicaciones de diseño gráfico, multimedia, fotografía, etc. Sus mejoras en el tiempo de respuesta también hacen que sean buenos monitores para gamers.
3) VA (Vertical Alignment o alineación vertical)
Los paneles VA son un intento de encontrar un equilibrio entre los paneles TN y los IPS. Hay dos grupos principales de paneles VA: los MVA (Multi-domain Vertical Alignment) y los PVA (Patterned Vertical Alignment). Los paneles PVA, que empezaron a ser desarrollados por Samsung, son una variante de los paneles MVA –de Fujitsu– y se caracterizan por ofrecer una relación de contraste más alta que estos últimos.
Aunque sin llegar a los niveles de los IPS, los paneles VA también tienen mejores ángulos de visión que los paneles TN. En general, los paneles VA tienden a tener un tiempo de respuesta más lento que los paneles IPS.
El punto fuerte de los paneles VA es sin duda su contraste y su calidad de color, similar o incluso superior a los IPS, con negros más profundos y colores más brillantes.
Es por esta razón que las pantallas VA están muy muy valoradas entre los diseñadores gráficos, y fueron muy populares en este sector cuando los IPS todavía eran una opción demasiada cara. Como monitores, también pueden ser una buena opción para escritores u otros colectivos que puedan aprovechar las ventajas de un panel con un buen contraste.
Gracias a su buen contraste, también es muy habitual verlos instalados en televisores TFT/LCD. De hecho, son uno de los paneles más utilizados hoy en día, gracias al hecho de que el nivel de brillantez que pueden lograr los hacen candidatos perfectos para ser empleados en monitores compatibles con la tecnología HDR.
Tecnología HDR
HDR o High Dynamic Range (‘rango dinámico alto’) es una tecnología que dota las imágenes de mayor realismo gracias a un mejor contraste, mayores niveles de brillantez y una paleta de colores más amplia. Existen tres estándares principales de tecnologías HDR: HDR10/HDR10+, HLG y Dolby Vision.
Para utilizar esta tecnología, se necesita tener un dispositivo (televisor, teléfono, monitor, etc.) compatible con uno o varios de estos estándares. Las imágenes que llegan al dispositivo –también preparadas para ser visualizadas en un dispositivo HDR– contienen unos metadatos con información sobre cómo se tendría que ver la imagen de forma óptima. Dolby Vision utiliza metadatos dinámicos, es decir, metadatos en cada fotograma, para optimizar automáticamente, fotograma a fotograma, la imagen mostrada. Inicialmente, el contenido compatible con el estándar HDR10 enviaba metadatos solo a su inicio, pero la versión mejorada HDR10+ permite también enviar metadatos dinámicos.
El estándar Hybrid Log-Gamma (HLG) es un estándar desarrollado por las cadenas de televisión BBC y NHK con el objetivo de proporcionar HDR a transmisiones televisivas terrestres, por cable y por satélite.
En cuanto a la resolución de estos paneles, viene dada por el número de celdas de cristal líquido y es fija, no se puede configurar como permiten hacer –dentro de unos márgenes– los monitores CRT; cuando configuramos el monitor LCD de nuestro ordenador a una resolución diferente de la nativa, lo que estamos haciendo en realidad es una emulación.
A diferencia de la tecnología de plasma, los paneles LCD admiten valores de densidad de píxeles muy elevados, de forma que es una tecnología muy adecuada, por ejemplo, para fabricar pantallas de teléfonos móviles. Algunos terminales incorporan incluso pantallas 4K LCD; el Sony Xperia XZ Premium, con una densidad de píxeles de 806 ppp, sería un buen ejemplo.

1.4.Pantallas OLED

Una tecnología más reciente que la LCD es la OLED (6) . A diferencia de las pantallas LCD, que usan retroiluminación para iluminar sus píxeles, en la tecnología OLED los píxeles producen su propia luz mediante unos componentes orgánicos que emiten luz cuando están en contacto con una corriente eléctrica (ver la figura 6).
Figura 6. Estructura de un OLED
Figura 6. Estructura de un OLED
Esta tecnología, al no necesitar la retroiluminación –inherente a cualquier pantalla LCD–, consigue mejores negros absolutos y niveles de contraste más altos, hecho que mejora la calidad de imagen. En una pantalla LCD, la retroiluminación está siempre funcionando y, aunque los cristales líquidos la bloqueen, es complicado evitar que parte de esta luz se filtre por el panel. Este problema desaparece con OLED, puesto que los píxeles se pueden apagar completamente y, por lo tanto, no emiten luz.
Las pantallas OLED también destacan por su bajo consumo de energía y porque, al no necesitar instalar la retroiluminación, son más planas que las LCD. Otra ventaja es que los paneles OLED permiten construir pantallas flexibles.
De forma similar a como se activaban las celdas en los paneles LCD, se pueden activar los diodos orgánicos de los paneles OLED mediante matrices pasivas. Otro método para polarizar los píxeles es usar matrices activas, tal como se hace en los paneles TFT/LCD, para suministrar voltaje a los diodos.
Un panel OLED con una matriz activa recibe el nombre de AMOLED. Estos paneles, al gestionar mejor la energía –puesto que esta se aplica solo a los píxeles imprescindibles y solo cuando es necesario–, tienen un consumo de energía más eficiente y esto hace que sean especialmente convenientes para dispositivos móviles. De hecho, actualmente los dispositivos que integran sensores táctiles a sus pantallas, como por ejemplo teléfonos móviles, tabletas táctiles o algunos televisores, usan una variante de AMOLED denominada Super AMOLED. Básicamente, esta tecnología integra los sensores táctiles dentro del mismo panel. Al eliminar la capa de los sensores, se consiguen resultados más brillantes, con una menor reflexión de la luz solar y un menor consumo.
Aunque durante años la tecnología OLED ha ido por detrás de la tecnología LCD, la primera –con sus variantes AMOLED y Super AMOLED– gana presencia en todo tipo de dispositivos gradualmente. Los problemas iniciales de degradación relativamente rápida del material orgánico asociado con la componente azul, que hace inestables los colores, se han minimizado considerablemente. En cuanto a los costes, aunque son algo más caros que los paneles LCD, las diferencias se están acortando progresivamente.

1.5.Pantallas de LED

Como ya hemos comentado, no se tienen que confundir las pantallas LCD con retroiluminación LED con una pantalla de LED, donde cada píxel de la pantalla es un Light-Emitting Diode (‘diodo emisor de luz’).
Los LED son diodos que producen luz cuando una corriente eléctrica pasa a través del material semiconductor del que están hechos. Se caracterizan por ser muy luminosos, resistentes, fiables y eficientes. Estas características hacen que las pantallas de LED puedan usarse en ambientes exteriores como pantallas gigantes, paneles informativos, paneles publicitarios, etc.
Las pantallas de LED de Times Square en Nueva York son, posiblemente, las más conocidas del mundo.
Las pantallas de LED de Times Square en Nueva York son, posiblemente, las más conocidas del mundo.

2.Dispositivos de impresión

Los dispositivos de impresión nos permiten obtener físicamente nuestra imagen, en un soporte que habitualmente será papel, pero pueden ser otros materiales como por ejemplo plástico o tela. Lo primero que debemos tener en cuenta cuando imprimimos una imagen digital es cómo trasladamos al soporte físico dos de los parámetros que la caracterizan: el color y la resolución; una vez aclarados estos dos puntos describiremos brevemente, atendiendo a la tecnología que emplean, las dos familias de impresoras más habituales.

2.1.Color e impresoras

Los monitores y proyectores, que son dispositivos de visualización que generan luz, componen los colores como suma de tres fuentes, roja, verde y azul; es una mezcla aditiva.
La figura 7 muestra la mezcla aditiva: los colores primarios son rojo, verde y azul, y los colores secundarios se forman sumando estos colores dos a dos: cian es la suma de verde y azul, magenta es la suma de rojo y azul y amarillo es la suma de verde y rojo. El color que no interviene en la formación de cada color secundario es su complementario, y la suma de los tres colores primarios es el blanco.
Figura 7. Mezcla aditiva de colores
Figura 7. Mezcla aditiva de colores
Las imágenes impresas no generan luz, sino que reflejan la que incide sobre ellas, y los colores que vemos son los que la superficie de impresión no absorbe. Los sistemas de impresión no usan para generar los colores un sistema de generación de color aditivo, sino sustractivo, y toman como colores primarios la terna cian, amarillo y magenta. En una mezcla sustractiva los pigmentos de cada color actúan como un filtro que absorbe su color complementario.
Ejemplo
Supongamos un papel teñido de cian sobre el que incide luz blanca: el pigmento cian absorbe la luz roja, y refleja la verde y la azul; el color cian se forma en una mezcla aditiva como la suma de verde y azul y en una mescla sustractiva como la resta de blanco y rojo.
Como puede verse en la figura 8, en una mezcla sustractiva los colores secundarios son el rojo, mezcla de magenta y amarillo, el verde, mezcla de cian y amarillo, y el azul, mezcla de cian y magenta. La mezcla sustractiva de las tres componentes primarias es el negro.
Figura 8. Mezcla sustractiva de colores
Figura 8. Mezcla sustractiva de colores
Entonces, pasamos del sistema de color RGB al sistema CMY; las impresoras funcionan con pigmentos de color cian, amarillo y magenta. Habitualmente encontramos una cuarta componente de color, K, que se corresponde con pigmento de color negro; ello es debido a que el negro obtenido por sustracción de los tres colores primarios no suele ser demasiado puro, por lo que resulta más eficiente usarlo por separado. Hablamos, pues, del sistema CMYK, donde los colores se obtienen mezclando en las proporciones adecuadas los cuatro colores básicos.

2.2.Resolución e impresoras

La resolución, en el caso de las impresoras, se refiere a la cantidad de puntos de tinta por pulgada (ppp o dpi, dots per inch) que es capaz de imprimir: una resolución de 220 dpi indica que en cada pulgada la impresora puede imprimir 220 puntos. No es equivalente, pues, a la resolución digital de una imagen, que se mesura en píxeles; un píxel y un punto no tienen por qué coincidir necesariamente.
Cuanto mayor sea la resolución, más precisión se obtendrá en la imagen impresa; algunos valores típicos en las impresoras que se comercializan actualmente son hasta 9.600 × 4.800 ppp para impresoras de inyección y hasta 1.200 × 2.400 ppp para impresoras láser.

2.3.Impresoras de tecnología láser

Las impresoras de tecnología láser (y otras más recientes que en lugar de láser usan diodos) se basan en la electrostática, la atracción o repulsión de cargas eléctricas según su signo.
Los elementos centrales de las impresoras láser son el tambor y el láser; cuando al aparato le llega una orden de impresión, el tambor se carga negativamente; el láser barre la superficie del tambor «marcando» con carga positiva los puntos donde habrá impresión, los puntos donde no habrá quedan con carga negativa. Entonces, en el tambor hay una réplica de la imagen que se está imprimiendo, «dibujada» con cargas positivas.
El tóner, un pigmento (en una impresora en color habrá cuatro) cargado negativamente, se deposita sobre los puntos con carga positiva del tambor, que lo atraen, mientras que los negativos lo repelen. La hoja de papel se carga positivamente y se pone en contacto con el tambor, con lo cual el tóner se transfiere, y el último paso del proceso de impresión es el fijado del pigmento al papel mediante calor.

2.4.Impresoras de inyección de tinta

El principal elemento de las impresoras de inyección de tinta es el cabezal. Éste contiene unas boquillas muy finas que depositan sobre el papel la tinta que inyectan los inyectores. En este caso la tinta es líquida, y las gotas depositadas son cada vez más pequeñas, del orden de picolitros (1 picolitro = 10-12 litros). El cabezal recorre la hoja imprimiendo línea a línea; el proceso es mucho más largo que con una impresora láser, que con una sola pasada por el tambor imprime la hoja.
Cada punto de color tiene, en principio, solo dos intensidades: se imprime o no; esto nos da un número muy bajo de colores representables, aun cuando el ojo es capaz de integrarlos y visualizar más de los que realmente se han imprimido. Las impresoras de inyección incorporan algoritmos que permiten, combinando el tamaño de los puntos impresos y la inyección de la tinta (con un método que recuerda a la antigua impresión de fotografías en los periódicos), que el número de colores visualizados sea muy grande, próximo al color real.

2.5.Otros tipos de impresoras

La mayor parte de las impresoras existentes en el mercado son de propósito general, dedicadas a la impresión de documentos, no necesariamente imágenes, en tamaño DIN A4. Mencionaremos otro tipo de impresoras específicas para fotografías, independientemente de la tecnología que usen. Encontramos dos grandes grupos: las impresoras de gran formato y las fotográficas.
Las impresoras de gran formato están preparadas para imprimir documentos de gran tamaño, de DIN A2 a DIN A0. Su uso está reservado habitualmente a profesionales (ingenieros, arquitectos, artes gráficas...) por lo que se les exige calidad y velocidad de impresión muy altas. Las impresoras fotográficas funcionan con más de cuatro pigmentos básicos, hasta doce, para obtener una gama de colores muy amplia; tienen resoluciones más altas que las de carácter general (en torno al doble), gotas más pequeñas, en torno a 1 picolitro, y pueden imprimir en papel fotográfico, con lo que los resultados son mucho mejores que con una impresora convencional. Estas impresoras pueden ser de formato pequeño, las medidas habituales en fotografía 10 × 15, 13 × 18, o de medidas grandes, con lo que volveríamos a la categoría anterior de impresoras de gran formato.
El objetivo de estas impresoras de alta calidad es el de conseguir una riqueza de color comparable a la obtenida con la fotografía química o a la que visualizamos con monitores o proyectores. Excepto si usamos estas opciones especializadas, deberemos tener en cuenta que el número de colores que pueden reproducir las impresoras convencionales es mucho más bajo que el que pueden mostrar los monitores. Además, la conversión entre el sistema RGB y CMYK también produce ligeros desajustes entre colores.
Para reducir las diferencias de color percibidas entre lo que nos muestra la pantalla y el papel impreso, contamos con herramientas denominadas calibradores, tanto para los monitores como para las impresoras.
La calibración puede ser software, y se controla desde el sistema operativo en el caso de los monitores o mediante los drivers proporcionados por el fabricante en el caso de la impresora. También puede ser hardware; esta segunda opción tiene un coste económico más alto. Si nos encontramos con diferencias importantes entre las imágenes presentadas en la visualización y la impresión, es una buena opción usar la calibración software y valorar después si es conveniente usar la calibración hardware.

Resumen

Todos los dispositivos de visualización, monitores y proyectores fundamentalmente, muestran las imágenes generando luz del colores necesarios; la generación se hace mediante la mezcla aditiva de luces de los colores rojo, verde y azul.
Los monitores CRT, o de tubo de rayos catódicos, generan la luz mediante la excitación de materiales fosforescentes; fueron prácticamente la única opción disponible durante décadas, pero sus inconvenientes han hecho que, a pesar de la buena calidad de imagen que presentan, estén quedando en desuso.
Los monitores LCD y los monitores de plasma son las dos tecnologías que compiten actualmente por el mercado; los primeros se basan en las propiedades de los cristales líquidos y los segundos, como los CRT, en las propiedades de los materiales fosforescentes. En general, los monitores de plasma proporcionan una mejor calidad de imagen, pero el uso de los LCD se ha extendido más, especialmente en tamaños pequeños, por su coste más bajo.
Los monitores OLED se están desarrollando desde hace pocos años; se basan en las propiedades luminiscentes de los diodos y se empiezan a introducir en el mercado en pantallas de pequeño formato. Habrá que esperar unos años para ver su evolución.
Los dispositivos de impresión nos dan la posibilidad de disponer de la imagen en un soporte físico. La generación de los colores se hace mediante mezcla sustractiva de los colores cian, magenta y amarillo. Un cuarto pigmento, el negro, proporciona más calidad a las imágenes.
Las impresoras de tecnología láser generan la imagen aprovechando las propiedades electrostáticas de los materiales, las de inyección de tinta la generan dibujándola punto a punto y línea a línea mediante puntos de tinta.
Existen impresoras especializadas en la impresión fotográfica que mejoran las prestaciones de las impresoras de aplicación general, consiguiendo calidad comparable a la del positivado en fotografía química.