E guardo il mondo da un display

Il libro E GUARDO IL MONDO DA UN DISPLAY di Carlo Mazzucchelli è pubblicato nella collana Technovisions di Delos Digital

Un’evoluzione nel tempo che viene da lontano

“In a time not distant, it will be possible to flash any image formed in thought on a screen and render it visible at any place desired. The perfection of this means of reading thought will create a revolution for the better in all our social relations.” - Nikola Tesla

“What I was proud of was that I used very few parts to build a computer that could actually speak words on a screen and type words on a keyboard and run a programming language that could play games. And I did all this myself.” - Steve Wozniak

Lo schermo tattile, ad alta definizione, flessibile e ologrammatico di oggi non è un’invenzione recente ma sprofonda le sue radici nel diciannovesimo secolo. Tutto ciò che oggi è considerato come ovvio e naturale ha avuto una lunga gestazione, che ha coinvolto grande immaginazione e molta innovazione. L’evoluzione è avvenuta per fasi che hanno scandito la stessa evoluzione umana. È un’evoluzione passata dalle prime iscrizioni fissate su pareti di caverne trasformate in schermi, visibili solo alla luce di un falò, e in superfici di scrittura, narrazione e documentazione, agli schermi tecnologici attuali, capaci di visualizzare e portare in superficie contenuti e informazioni e di trasformarsi in interfaccia tattile e interattiva. Un ruolo ben testimoniato dall’uso che quotidianamente è fatto dello smartphone per accedere all’informazione, per gestire attività personali, professionali, sociali e lavorative.  Il percorso compiuto è stato lungo ed è servito a determinare il passaggio dai display testuali iniziali, ai display colorati, grafici, ad alta definizione e Retina odierni. Il viaggio non è terminato come dimostrano le numerose novità emergenti in termini di nuovi display rivoluzionari in arrivo, come quelli tridimensionali, pieghevoli, con interfaccia aptica (capacità di un display di ritornare sensazioni tattili e retro feedback) e ologrammatici. 

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E guardo il mondo da un display

Le tappe principali di questa evoluzione sono state un susseguirsi, nel tempo lungo della storia, di semplici pratiche, di scoperte e innovazioni diverse che hanno accompagnato l’evoluzione dello schermo da semplice superficie di scrittura e interfaccia: 

• Display come semplice superficie e supporto fisso per iscrizioni, in genere opaco, liscio e resistente e in grado di ospitare simboli o segni nella forma di testi, iscrizioni e immagini
• Epoca romana – produzione di vetri poco trasparenti per finestre costruiti come superfici piane a partire da una massa incandescente di vetro fuso
• 1600 - (1646 secondo Wikipedia) prime rappresentazioni con l’uso di lanterne magiche e fantasmagorie, teatro delle ombre cinesi
• 1600 – produzione delle prime lenti per occhiali (a San Gobain in Francia nel 1668)
• 1700 - diffusione di apparecchiature di peep-show (cinetoscopio, mutoscopio, stereoscopio) per guardare immagini racchiuse in una scatola e vedibili appoggiando l’occhio a una lente di ingrandimento e solitamente usate per guardare immagini connotate sessualmente ed eroticamente
• 1800 - prime applicazioni pratiche nell’uso di schermi (teli) per proiezioni pubbliche di cinema muto (Il primo film, ovviamente muto, della storia del cinema è considerato Roundhay Garden Scene del 1888). Diffusione di stereoscopi, economici e produzione in massa di stereogrammi (con uso prevalentemente legato all’immaginazione erotica e alla pornografia)
• 1850 – introduzione dello Zograscopio, apparecchiatura per la visione e macchina ottica diagonale capaci di ingrandire le immagini ed esaltare le loro caratteristiche prospettiche
• 1890 - i fratelli Lumiére presentano un ibrido tra macchina fotografica e cinepresa
• 1897 – la nascita per primo tubo catodico o CRT (Cathode-Ray Tube),  opera del premio Nobel Ferdinand Braun, consistente in un dispositivo capace di riprodurre immagini grazie a sequenze di elettroni sparate su una superficie fosforescente. Un’invenzione che sarà poi applicata ai primi schermi televisivi e ai monitor dei primi computer.
• 1907 – scoperta dell’elettro-luminescenza da parte di Henry Joseph Round, una tecnica all’origine delle tecnologie LED odierne. Sfruttata anche dallo scienziato Boris Rosing per trasmettere sequenze geometriche di immagini sulla superficie di uno schermo televisivo di tipo CRT.
• 1925-1928 – sviluppo delle capacità dei monitor televisivi con la sperimentazione di immagini umane riconoscibili (1925), oggetti in movimento (1926) e colori (1928)
• 1939 – Louis Daguerre inventa il dagherrotipo (primo procedimento fotografico per lo sviluppo di immagini) usato prima per creare immagini di palazzi, monumenti e panorami e poi di ritratti. Composto da una lastra di rame su cui veniva applicator elettroliticamente uno strato di argento che veniva poi sensibilizzato alla luce con vapori di iodio.
• 1940-1959 – prime sperimentazioni di trasmissioni video tridimensionali, in grado di fornire una visione stereoscopica delle immagini, sfruttando la tecnica della luce polarizzata. I primi a sperimentarne l’uso sono stati i sovietici nel film Bwana Devil ma negli anni 50 del ventesimo secolo sono stati quasi 50 i film che hanno usato un approccio 3D come House of Wax (film horror del 1953), It came from outer space (1953), Arena (1953), Inferno (film noir del 1953), Dangerous Mission (thriller americano del 1954), The glass web (noir del 1953), Fir Ti (western del 1953), Man in dark (1953), Son of Sinbad (1954) e molti altri ([1]). Questi film furono caratterizzati dalla qualità limitata e dall’immaturità della tecnologia (dispositivi per la proiezione, schermi dedicati, e occhiali per la visione) che non permisero di catturare e soddisfare un pubblico ampio. Per una visione spaziale in 3D bisognerà aspettare gli anni sessanta (film The Bubble), quelli settanta per una visione stereo attraverso l’uso di filtri e occhiali polarizzati (The Stewardesses), gli anni 90 per film in IMAX (da Image Maximum)e gli ani 2000 per le moderne produzioni HD.
• 1952 – debutto dei primi schermi curvi. La prima apparizione è legata ai grandi schermi in cinerama usati in cinematografi e teatri e ha caratterizzato lo stile di vita di generazioni di teen-ager disposti a percorrere chilometri pur di assistere ad una proiezione. Prima che questa tecnologia arrivasse sullo schermo di un computer sarebbero passati più di 50 anni. È di questi anni anche il Cathode Tube Output Recorder 740 di IBM capace di grafica vettoriale e antesignano dei numerosi monitor di computer grafica che seguiranno negli anni sessanta.
• Inizi anni 1950 – la televisione passa lentamente al colore usato in modalità che variano a seconda dei sistemi di codifica usati e dell’equipaggiamento tecnologico usato.
• 1961-1962 – invenzione della tecnologia LED (Light Emitted Diode) da parte di Robert Biard e Gay Pittman della Texas Instruments. I LED diventano visibili all’occhio umano solo con Nick Holonyack, noto per questo come il padre di questa tecnologia.
• 1964 - invenzione della tecnologia LCD (Liquid Crystal Display) e al Plasma (PDP – plasma display panel). La prima ha reso possibile gli schermi piatti televisivi e a portato alle tecnologie LCD attuali. La seconda si diffonde soprattutto grazie all’avvento delle tecnologie digitali. La tecnologia LCD è oggi ancora dominante soprattutto nella versione a matrice attiva e TFT (Thin Film Transistor).
• 1965 – invenzione della tecnologia tattile per display da parte di E.A. Johnson. Pensata inizialmente per il controllo del traffico aereo, è finita per diventare l’antesignana delle tecnologie attuali usate per display bancomat così come sui telefonini e i tablet.
• 1967 – nascita della tecnologia IMAX grazie ad un regista cinematografico canadese che produsse un film visibile su una installazione multi-schermo sincronizzando insieme la proiezione di nove diversi proiettori.
• 1960-1979 – inizio e diffusione della tecnologia HDTV. Applicata la prima volta da un canale giapponese per le Olimpiadi di Tokio 1964, e poi usata da Panasonic per il suo primo prototipo di televisore ad alta definizione con 1125 pixel (due volte e mezzo la definizione standard del tempo).
• 1984 – apparizione del primo computer Macintosh e diffusione sul mercato consumer di un display di 9 pollici con una risoluzione da 512x342. Il predecessore dei display Retina di cui sono dotati oggi i nuovi Mac e che hanno una risoluzione di 5120x2880 pixel e sono in grado di supportare milioni di colori.
• 1987 – nasce la tecnologia OLED (Organic Light-emitting Diode) inventata dai ricercatori della Eastman Kodak Ching W.Tang e Steven Van Slyke.
• 1980-1999 – diffusione dei monitor televisivi dalle grandi dimensioni, nelle loro varie forme DLP (Digital Liquid Processing), LCoS (Liquid Crytstal on Silicon), LCD e Plasma di nuova generazione. Diffusione di schermi tattili, portati al mercato consumer da parte di vari produttori come IBM, Microsoft, Apple, HP, Atari e molti altri. Il primo telefono cellulare attuale si chiamerà Simon e fu prodotto da IBM. Nel 1998 FingerWorks, poi acquisita da Apple, produrre una linea di prodotti multi-touch.
• 1990 – negli anni novanta continua l’evoluzione della tecnologia al Plasma in termini di risoluzione, colori e nuovi modelli che aumentano le dimensioni dello schermo fino ai 40 pollici e oltre, fino a superare le dimensioni degli schermi LCD
• 1995 – arrivo sul mercato di schermi LED giganti con dimensioni cinematografiche. Il display più grande fu quello usato dalla Fremont Street Experience a Las Vegas le cui dimensioni sono paragonabili a quelle di cinque campi di calcio.
• 1998 – lancio della tecnologia HDTV. Inventata e in uso da anni in paesi come il Giappone, diventa mainstream solo negli anni 90 negli Stati Uniti
• 2007 – l’arrivo dell’iPhone trasforma la tecnologia dei display tattili in un successo commerciale. L’iPhone non è stato il primo dispositivo tattile ma dopo la sua introduzione tutti gli schermi hanno dovuto diventare tattili per soddisfare i bisogni mutati degli utenti. Grazie all’iPad Apple ha contribuito alla diffusione di schermi LCD di tipo IPS, una tecnologia che permette una migliore visione angolare e riproduzione del colore.
• 2014 – introduzione della tecnologia Retina e Retina HD. Il termine si riferisce ad una risoluzione così alta che l’occhio umano non è capace di percepirla completamente. Usata su dispositivi Apple come iPod, iPhone, iPad, Mac e MacBook. L’evoluzione della tecnologia LCD continua con l’introduzione di varianti come il Super LCD di HTC, S-LCD, ecc.
• 2010-2013 – introduzione e diffusione di schermi con tecnologia AMOLED (Active-matrix Organic light-emitting Diode) a matrice attiva che aumentano sia la risoluzione sia la qualità di schermi OLED. Oggi la tecnologia, costruita su quella OLED a matrice passiva, si presenta in varianti diverse come Super AMOLED, HD Super AMOLED, Super AMOLED Advanced, Super AMOLED Plus e altre, tutte usate per caratterizzare la loro offerta da parte dei produttori.
• 2015 - … l’evoluzione continua, le sorprese e le novità anche! 

L’evoluzione delle tecnologie dello schermo continua in termini di rilancio delle tecnologie 3D (occhiali intelligenti dotati di batteria per visioni aumentate e tridimensionali, tecnologie autostereoscopiche sperimentabili anche senza occhiali), di risoluzione sempre più elevata, non solo su schermi televisivi ma anche di smartphone e prodotti tecnologici indossabili, di sottigliezza del display (quello della Sony TV 4K è di soli quattro millimetri), flessibilità e curvatura, con risoluzioni 4K e 5K che arrivano a 4000 pixel orizzontali e infine con schermi per la realtà virtuale, dotati di funzionalità di elevata interattività come il dispositivo da 24 pollici Zvr di HP. 

Il futuro del display è già qui e sta influenzando l’evoluzione delle tecnologie dell’informazione e non solo. È un futuro che troverà forma in modalità diverse nelle case, sul posto di lavoro, nelle strade e nelle nuove tecnologie indossabili e cambierà completamente il nostro modo di interagire con un robot, una macchina o una realtà virtuale e di consumare contenuti e immagini. 

Le iniziative di ricerca e sviluppo sono così numerose da rendere impossibile elencarle tutte in un testo breve come quello di un e-book. Quelle principali stanno facendo emergere quelle che saranno quasi sicuramente le nuove tendenze e si tradurranno in display OLED, pieghevoli (Samsung ha già preannunciato per il 2016 un nuovo smartphone con display di questo tipo), con interfaccia aptica (riconoscimento degli oggetti attraverso il Tatto), virtuali, alla Oculus Rift, tridimensionali e ologrammatici. 

La tecnologia OLED e AMOLED è in circolazione da tempo su smartphone, tablet e altri dispositivi mobili e stanno cambiando l’offerta di schermi televisivi dalle grandi dimensioni grazie alla elevata risoluzione e efficienza energetica. Grazie alla flessibilità del display OLED è oggi possibile dare forma a dispositivi di varie dimensioni con schermi curvi e capaci di sfruttare tutte le superfici del dispositivo (vedi il Galaxy 6S di ultima generazione di Samsung) fino alla realizzazione di display che, per la loro estrema flessibilità, possono essere arrotolati (LG ne ha mostrato un prototipo in un evento del 2014, Samsung sembra essere pronta alla commercializzazione), La flessibilità è all’origine anche di display multipli che si possono assemblare insieme come un libro o un quotidiano. Una soluzione che rappresenta la realizzazione di quanto Negroponte aveva descritto nel suo libro Being Digital degli anni novanta quando descriveva un giornale leggibile su un semplice foglio di plastica (e-paper).   

L’evoluzione delle interfacce tattili troverà spazio nelle nuove interfacce aptiche usate su display che saranno in grado di rispondere con loro feedback al tatto dell’utente ritornando sensazioni tattili e sensibili (ad esempio attraverso piccole scosse elettriche). Nel frattempo Oculus Rift sta rivoluzionando il futuro del display tecnologico con soluzioni di realtà virtuale e 3D capaci di tracciare il movimento.  Altri produttori stanno sperimentando tecnologie ancora più avveniristiche e rivoluzionarie capaci di riprodurre mondi virtuali attraverso l’uso di motori tecnologici in grado di rappresentare la realtà con il massimo del realismo possibile ed esperienze di tipo immersivo.  In un futuro prossimo venturo le strade delle città potrebbero popolarsi di megaschermi tridimensionali dai quali immagini e realtà virtuali (lo spazio fisico reale e quello simulato coincidono fino a far scomparire lo schermo stesso nelle sue mille finestre e immagini) e immaginarie sembreranno parte integrante della realtà tridimensionale nella quale ci muoviamo abitualmente. Una delle tecnologie già dimostrate si chiama Trixels e si basa su un sistema capace di proiettare immagini che si girano e si muovono inseguendo lo sguardo di chi le guarda (scenari ben noti agli amanti del film Blade Runner, il film diventato un modello di visione del futuro). Il tutto grazie all’utilizzo di specchi e tecnologia laser così sofisticata da trarre in inganno l’occhio umano. L’immagine viene presentata in modo diverso ai due occhi in modo da produrre l’effetto tridimensionale senza l’uso di occhiali speciali. 

Passando dal megaschermo al molto piccolo, nel futuro prossimo disporremo di display VRD (Virtual Retinal Display), una soluzione che abbandona completamente l’idea dello schermo elettronico attuale per trasferire le immagini direttamente sulla retina dell’occhio umano usando tecnologie laser e LED. Infine il futuro potrebbe anche riservare l’apparizione di display olografici, soluzioni già viste in numerosi film di fantascienza e che potrebbero cambiare completamente il nostro modo di interagire con la tecnologia, trasformando ogni superficie in una interfaccia. Attualmente il prodotto, che più sembra avvicinarsi alla olografia, è HoloLens di Microsoft. È probabile che per disporre di display completamente olografici, si debbano attendere ancora numerosi anni ma l’evoluzione tecnologica del display è così rapida e dinamica da essere capace di sorprese e nuove innovazioni. 

Il passaggio finale potrebbe essere l’occhio bionico o quello completamente robotizzato di un cyborg o di una macchina intelligente.