Come si sceglie il passo pixel di un ledwall:
distanza di visione e risoluzione.

esiste una regola che gira in ogni catalogo — distanza minima in metri uguale al passo in millimetri — ed è una buona approssimazione. ma è un'approssimazione di qualcosa, e quel qualcosa è misurabile: la risoluzione angolare dell'occhio umano. questa guida parte da lì, ricava la formula esatta, spiega di quanto la regola pratica se ne discosta e perché lo fa, e chiude con le tabelle da P0.9 a P10.

Come si sceglie il passo pixel di un ledwall in base alla distanza di visione?

Per scegliere il passo pixel corretto (pixel pitch) di un ledwall non si parte dalla risoluzione o dal budget, ma dal rilievo planimetrico della distanza minima a cui sosterà il pubblico:

• Distanza da 1,0 a 1,8 metri (Showroom, Boardroom e Negozi di Lusso): Richiede passi ultra-fini compresi tra P0.9 e P1.5 per garantire testi nitidi e assenza di griglia visibile da vicino.
• Distanza da 2,0 a 3,5 metri (Retail, Vetrine interne, Studi TV): Il passo ideale è P1.8 – P2.5, ottimo compromesso tra nitidezza e costo.
• Distanza da 3,5 a 6,0 metri (Vetrine esposte su strada, Centri Commerciali): Il passo standard è P2.9 – P3.91, con luminanza elevata per contrastare la luce del giorno.
• Distanza superiore a 8–10 metri (Cartellonistica Stradale DOOH, Impianti Sportivi): Si adottano passi P4.81, P6.67 o P10, dove la grande superficie garantisce la piena leggibilità a distanze autostradali.

il punto di partenza: quanto risolve l'occhio

un occhio umano con visione 10/10 — la riga «normale» della tavola di Snellen — distingue due punti separati quando l'angolo che sottendono è di circa 1 arcominuto. è la definizione stessa dell'acuità 20/20: riconoscere una lettera i cui tratti sottendono un arcominuto a sei metri di distanza. in radianti:

1′ = (1/60)° × π/180 = 2,9089 × 10⁻⁴ rad ≈ 1/3.438

da qui viene la regola dell'arcominuto che si legge nei cataloghi LED come «1/3000 rad»: è lo stesso numero, arrotondato per difetto a favore di sicurezza. usiamo il valore esatto, 3.438, perché la differenza su un P10 è di quasi cinque metri di distanza dichiarata.

formula 1 · la distanza di retinizzazione

è la distanza oltre la quale due pixel adiacenti si fondono e la griglia diventa fisicamente invisibile. si ottiene imponendo che il passo sottenda esattamente un arcominuto:

d_retina [m] = passo [mm] × 3.438 ÷ 1.000

un P3 raggiunge l'invisibilità totale della griglia a 10,3 metri; un P1.5 a 5,2; un P10 a 34,4. sono numeri più grandi di quelli che si usano in pratica, e la ragione è nella formula 2.

formula 2 · la regola pratica di settore, e perché regge

d_minima [m] ≈ passo [mm]  ·  d_ottimale [m] ≈ passo × 2 … 3

a quella distanza il passo sottende circa 3,4 arcominuti, cioè più del triplo del limite di risoluzione: la griglia, in teoria, si vede. in pratica non disturba, e il motivo è che il limite di un arcominuto vale su reticoli di prova ad alto contrasto. su contenuti reali — immagini in movimento, transizioni morbide, luminanza variabile — il sistema visivo integra, e la struttura del pixel smette di essere percepita molto prima di sparire.

le due formule non sono in contraddizione: servono a due domande diverse. d_minima è la distanza sotto la quale non si scende, e si usa per dimensionare; d_retina è la distanza oltre la quale non ha più senso spendere in passo, e si usa per non sprecare. fra le due c'è la fascia in cui vive quasi ogni installazione.

misurato su un impianto nostro: un P4 a dieci metri

un caso che usiamo per verificare le formule sul campo: un ledwall P4 da 512 × 360 pixel (184.320 punti, circa 2,05 × 1,44 metri) guardato da dieci metri. la regola pratica dà d_minima 4 m e d_ottimale 8–12 m: dieci metri stanno dentro. il conto esatto dice che a quella distanza un pixel sottende 4 mm ÷ 10.000 mm = 0,4 mrad, cioè 1,37 arcominuti — sopra la soglia di retinizzazione, che per un P4 arriva a 13,8 m, quindi in teoria un occhio 10/10 davanti a un reticolo di prova separerebbe ancora i punti. sui contenuti reali — foto, video, grafica — non si vede alcuna griglia e nessuna differenza rispetto a una sorgente più densa: è la fascia fra le due formule descritta qui sopra, vista dal vivo.

l'unica cosa che a dieci metri non regge sono i testi piccoli, e il motivo non è il passo: è il numero di pixel. un carattere leggibile ha bisogno di 8–10 pixel di altezza, qualunque sia il passo; su 360 pixel di altezza entrano al massimo 35–40 righe, e un corpo da 5–6 pixel non si forma. per il testo si dimensiona con la formula 3 — superficie e risoluzione nativa — non con la distanza.

formula 3 · la risoluzione nativa non si sceglie

è il punto che manda a monte più progetti di qualunque altro: un ledwall non «è» Full HD o 4K. il numero di pixel discende dalla superficie e dal passo, e basta:

pixel orizzontali = larghezza [mm] ÷ passo [mm]  ·  densità = (1.000 ÷ passo)² pixel/m²

invertita, dice quanta base serve per una risoluzione data: larghezza [m] = pixel × passo ÷ 1.000. un P2.5 diventa Full HD a 4,80 metri di base e non un centimetro prima; un P3.91 a 7,51. sotto quella misura la sorgente va scalata, e scalare significa buttare pixel per strada.

la distanza di Lechner: perché si parte da chi guarda

negli anni Settanta Bernard J. Lechner, dei laboratori RCA, misurò a quale distanza gli spettatori americani guardassero davvero il televisore: circa 2,7 metri — nove piedi. quel valore è passato alla storia come «distanza di Lechner» ed è servito per decenni a stabilire quanta risoluzione avesse senso mettere in un apparecchio domestico.

il numero non ci riguarda: vale per un salotto, non per una piazza. il metodo sì, ed è tutto il contenuto di questa pagina. la variabile indipendente è dove sta chi guarda; il passo è una conseguenza. il progetto di un ledwall comincia con il rilievo delle posizioni reali degli spettatori — il marciapiede opposto, la prima e l'ultima fila, il banco della reception — e finisce con il passo. quando si fa il contrario, il passo lo decide il listino e la distanza si scopre dopo.

il vincolo opposto: quanto schermo entra nell'occhio

tutto quello che precede risponde a una domanda sola: quanto ci si può avvicinare prima di vedere i punti. ma esiste il vincolo contrario, e da solo decide quanto lo schermo debba essere grande: quanta parte del campo visivo occupa. il passo mette un pavimento alla distanza, l'angolo di visione le mette un soffitto — e fra i due c'è la fascia in cui il progetto sta in piedi.

le due soglie di riferimento vengono dal cinema e dal broadcast. SMPTE raccomanda che dal posto più lontano lo schermo sottenda almeno 30° orizzontali: sotto quel valore l'immagine smette di riempire il campo e si guarda «un riquadro nella stanza». THX indica un angolo più ampio, fra i 36° e i 40°, che è la sensazione di immersione della sala. non sono leggi né norme cogenti: sono raccomandazioni di progetto, ed è così che vanno usate.

tradotte in una misura che si prende col metro, per un formato 16:9 diventano due moltiplicazioni sui pollici della diagonale:

la formula è distanza = larghezza ÷ (2 · tan(angolo ÷ 2)), e la larghezza di un 16:9 è la diagonale × 0,8716. svolta una volta sola, si riduce a un coefficiente per pollice: 4,13 cm per i 30° e 3,04 cm per i 40°. da lì nascono le due regole spicce che si leggono ovunque — «pollici × 4» e «pollici × 3» — che sono buone approssimazioni e vale la pena sapere di quanto sbagliano: la prima avvicina del 3%, la seconda dell'1,4%. su un 75″ sono otto centimetri: dentro l'errore con cui si sceglie dove mettere un divano, fuori dall'errore con cui si dimensiona una sala.

i due vincoli si incontrano: quanti pixel servono perché uno schermo «riempia»

le due regole sembrano parlare di cose diverse — una di passo, l'altra di angolo — e invece si toccano in un punto che si calcola una volta sola. si prenda uno schermo alla sua distanza minima, quella della regola pratica (d_minima ≈ passo in mm): la larghezza è pixel orizzontali × passo ÷ 1.000 metri e la distanza è il passo in metri, quindi nel rapporto fra le due il passo si semplifica. resta un solo numero.

angolo alla distanza minima = 2 · arctan(pixel orizzontali ÷ 2.000)

la conseguenza è netta e non è intuitiva: quanto schermo entra nell'occhio, nel punto più vicino a cui ci si può mettere, non dipende dal passo. un P1.5, un P4 e un P10 con la stessa base di 512 pixel sottendono lo stesso identico angolo — 28,7° — ciascuno alla propria distanza minima. cambia la scala del cartellone, non l'inquadratura.

da lì escono le due soglie espresse in pixel invece che in metri: per arrivare ai 30° di SMPTE alla distanza minima servono almeno 536 pixel di base, per i 40° di THX almeno 728. sotto quel numero lo schermo non può riempire il campo visivo come una sala: non perché il passo sia sbagliato, ma perché i pixel non bastano a farlo grande abbastanza prima che la griglia cominci a vedersi. all'estremo opposto, una base Full HD alla sua distanza minima sottende 87,7° — ed è il motivo per cui davanti a uno schermo grande nessuno si mette davvero alla distanza minima, che è l'argomento della sezione seguente.

si torni al P4 da 512 × 360 pixel di poco sopra. alla sua distanza minima, quattro metri, sottende 28,7°: manca di un soffio ai 30°, e a dieci metri — la distanza reale di quell'impianto — ne sottende 11,7°. per riempirne 30 da dieci metri servirebbe una superficie larga 5,36 m, due volte e mezzo quella. eppure l'impianto funziona, e la ragione è l'unica cosa che qui va detta senza ambiguità: le soglie SMPTE e THX valgono dove lo schermo è il contenuto — la sala, la regia, il salotto, cioè chi si siede e guarda. su un ledwall di comunicazione lo schermo è un oggetto dentro una scena e chi passa non gli dedica il campo visivo: lì il vincolo che decide non è l'angolo, è la leggibilità del messaggio a quella distanza — la formula 3, pixel e superficie.

la regola che ne esce è una domanda sola, da farsi prima di scegliere i metri: lo schermo verrà guardato o notato? se verrà guardato, i 536 pixel di base sono un minimo e i 30° sono il bersaglio. se verrà notato, si dimensiona sul testo più piccolo che deve restare leggibile, e l'angolo non è un criterio: applicarlo lo stesso porta a comprare superficie che nessuno guarderà mai per intero.

l'effetto prima fila: perché oltre i 40° si sta peggio, non meglio

esiste un punto in cui aumentare l'angolo smette di essere immersione e diventa fatica, ed è il motivo per cui in sala la prima fila resta vuota anche quando il cinema è pieno. la parte della retina che vede nitido — la fovea — copre all'incirca due gradi: tutto il resto dell'immagine arriva da una periferia che distingue movimento e luminanza molto meglio del dettaglio. un'immagine che sottende 30° la si esplora con pochi spostamenti dello sguardo; una che ne sottende 60° obbliga a saccadi continue per tenere sotto la fovea la parte che conta, e sopra una certa ampiezza l'occhio smette di bastare e comincia a muoversi il collo.

il conto lo si paga in due monete. la prima è l'astenopia — l'affaticamento visivo da sforzo prolungato di accomodazione e inseguimento. la seconda è posturale, ed è quella che porta via lo spettatore prima della fine. per questo i 40° non vanno letti come un obiettivo da superare: sono il bordo superiore di una fascia, e oltre quel bordo si progetta un disagio.

su un ledwall la cosa ha una conseguenza pratica che si vede nei sopralluoghi: quando il pubblico sta troppo vicino a una superficie grande, il problema non è quasi mai il passo — è l'angolo. un 6×3 metri guardato da quattro metri sottende oltre 73°: nessun passo, per fitto che sia, rende comoda quella posizione. la risposta non è comprare un P1.5, è spostare il pubblico o cambiare la superficie.

tabella 1 · passo, densità e distanze

densità = (1.000 ÷ passo)². distanza minima = regola pratica di settore. retinizzazione = passo × 3.438 ÷ 1.000, cioè il passo sotteso da 1 arcominuto per un osservatore con visione 10/10.

tabella 2 · quanta base serve per la risoluzione nativa

larghezza minima della superficie per contenere 1920, 3840 e 7680 pixel orizzontali. l'altezza corrispondente in formato 16:9 è nove sedicesimi della base.

il costo della densità: perché il fine-pitch si paga tre volte

la densità cresce con il quadrato dell'inverso del passo, e questa è la ragione economica di tutta la guida. passando da P5 a P2.5 non si raddoppia niente: si quadruplica il numero di LED al metro quadro, da 40.000 a 160.000. con esso quadruplicano i driver IC da pilotare, cresce la potenza dissipata e cresce la superficie di elettronica da raffreddare.

e c'è un secondo effetto meno noto: i passi fini montano package più piccoli (SMD 1921, 1935) che hanno meno superficie emittente per LED e quindi una resa in nit/watt più bassa dei package grandi (2727, 3535). più pixel, ciascuno meno efficiente: il consumo cresce più che proporzionalmente. tutto questo per una griglia che, oltre la distanza di retinizzazione, nessun osservatore può risolvere. quanto pesa nel costo totale a cinque anni →

il procedimento, in cinque passaggi

1. rilevi le distanze reali — la più vicina e la più lontana da cui qualcuno guarderà davvero. non la distanza «media», che è quasi sempre una distanza a cui non sta nessuno.
2. ricavi il passo massimo dalla distanza minima: passo [mm] ≈ distanza minima [m]. è il limite superiore, quello sotto cui non si vede la griglia.
3. verifichi la distanza di retinizzazione sulla distanza tipica: se il passo scelto retinizza molto prima, sta pagando densità che nessuno vedrà.
4. calcoli la risoluzione nativa che ne esce sulla superficie disponibile, e la confronti con la sorgente video che userà davvero.
5. solo qui guardi il listino: luminosità per l'ambiente, grado di protezione, livello di prodotto. il configuratore fa questi cinque passaggi →

Calcolatore fotometrico interattivo: dal punto di vista al passo ottimale

Inserisca la distanza minima dei Suoi spettatori, la larghezza della parete disponibile e l'ambiente di destinazione: il simulatore applica istantaneamente le formule della guida per calcolare passo commerciale, distanza di retinizzazione, risoluzione nativa e assorbimento elettrico.

il supporto ingegneristico VeroLED: simulazione ottica, acuità visiva e mock-up a varie distanze

la scelta del pixel pitch e lo studio della visibilità non devono mai essere lasciati all'approssimazione commerciale. nel settore dei display LED e maxischermi, l'Ufficio Tecnico VeroLED affianca studi di architettura, integratori AV e committenti con un servizio completo di Pre-Sales Engineering e simulazione ottica preliminare.

il protocollo ingegneristico si articola su quattro pilastri operativi:

• 1. Rilievo del punto di vista (Eye-Level e distanze): mappatura della distanza minima, media e massima del pubblico rispetto all'installazione, con verifica dei coni di visione orizzontali e verticali (≥ 140°) e dell'altezza del display da terra per scongiurare occlusioni o distorsioni prospettiche.
• 2. Rapporto risoluzione/contenuti e pixel mapping 1:1: verifica analitica della sorgente video (Full HD, 4K nativo, rendering CAD, presentazioni corporate o spot video DOOH) per evitare sia l'effetto sgranato/reticolo da pitch troppo largo, sia un over-spending ingiustificato su pitch troppo fitti che non apporterebbero alcun beneficio visivo alla distanza reale.
• 3. Simulatore interattivo e dimensionamento ottico online: per consentire a progettisti e committenti di testare istantaneamente ogni configurazione, abbiamo sviluppato il Configuratore e Simulatore VeroLED — uno strumento pubblico e gratuito che calcola in tempo reale il passo ideale, la risoluzione risultante, i metri quadri, l'assorbimento elettrico medio/picco e la stima economica.
• 4. Mock-up e campionatura fisica in Showroom: prima dell'ordine definitivo, presso la nostra sede e showroom tecnico di Napoli (Arzano) è possibile osservare e confrontare dal vivo pareti LED con passi da P0.78 a P10, verificando la resa cromatica a distanze variabili e comparando l'impatto visivo rispetto a videoproiettori o monitor LCD commerciali.

letture correlate

⬢ a cura della Direzione Ingegneristica VeroLED — le formule sono quelle che usiamo in fase di progetto e sono le stesse implementate nel configuratore pubblico. le tabelle sono calcolate dal codice della pagina, non trascritte: se un valore le sembra sbagliato, è la formula a essere sbagliata, e ci scriva. parli con un tecnico.