¿Por qué los televisores y las pantallas de las computadoras portátiles tienen forma rectangular?

Los primeros televisores tenían una pantalla circular porque era más fácil hacer que los tubos de vacío tuvieran esa forma. Sin embargo, el área de visualización era rectangular porque se usa un sistema de escaneo de coordenadas cartesianas, a diferencia de, por ejemplo, un sistema de radar analógico que usa coordenadas polares. Es decir, la imagen se compone de una serie de líneas horizontales de igual longitud apiladas en forma rectangular. Los televisores posteriores todavía usaban un tubo de vacío, pero rectangular con esquinas redondeadas que permitían un tamaño de imagen más grande en un tamaño de gabinete dado: había menos espacio sin usar. Las pantallas digitales más nuevas son en realidad rectangulares.

Sospecho que las proporciones de la pantalla de TV se copiaron de la tecnología de cámara de película existente que utilizaba una proporción de aproximadamente 4: 3. Además, dado que muchos programas de televisión usaban proyectores de cine y telecine, tenía sentido igualar la relación de aspecto.
Las pantallas de TV modernas se han ampliado, por ejemplo, una relación de 16: 9 para que coincida con el cine panorámico más moderno.

Como se indicó anteriormente, no todos los dispositivos de visualización son rectangulares. Los paneles LED se pueden hacer en formas personalizadas, y los osciloscopios basados ​​en CRT, el radar y la sonda utilizan pantallas circulares. En el radar analógico, una línea en una pantalla de larga persistencia sigue con una antena mecánica que gira sobre un eje vertical. El centro de la pantalla corresponde a la ubicación de la antena, mientras que el borde corresponde al rango máximo del conjunto, por ejemplo, un círculo a 50 millas de distancia.
Un sonar antisubmarino analógico en el que trabajé utilizó una matriz de transductor que envió un pulso de sonido en todas las direcciones. Los ecos que regresaban se mostraban en la pantalla como un círculo en expansión, nuevamente en una pantalla de larga persistencia, con el borde circular de la pantalla correspondiente al rango máximo.

Las pantallas de las computadoras han sido dirigidas por pantallas de televisión, tanto por la tecnología como porque las pantallas de televisión se han usado comúnmente como monitores de computadora, y las pantallas de televisión han sido dirigidas por el cine. Incluso cuando era difícil hacer una pantalla rectangular (los CRT son más fáciles de soplar en un círculo (aunque sus haces de electrones prefieren seguir un camino que describe algo que se cierra a un rectángulo)), era el formato ideal para mostrar estas imágenes.

Las primeras imágenes en movimiento (como algunas de hoy) se filmaron en una película. La película viene como una tira perforada, por lo que se puede alimentar a través de la cámara para tomar fotos sucesivas. Los rectángulos se amontonan bien en estas tiras.
El formato que se muestra es el ratio de academia. Eso es 1.37: 1, muy cercano al 4: 3 establecido por las compañías de televisión durante muchas décadas.

La proporción más común para monitores y televisores ahora es 16: 9. Esto también vino del cine. Está entre la pantalla panorámica estándar de EE. UU. – 1.85: 1 – y la pantalla panorámica europea Super 16 – 1.67: 1

Existen algunas razones tecnológicas actuales para retener esta forma: una posición en el espacio 2D requiere dos números: X e Y. Cuando pone límites a cada una de estas escalas, describe un espacio de coordenadas rectangular. Cualquier otra forma tendría redundancia.

También hay razones estéticas: utilizamos pantallas de computadora y televisores para ver imágenes. Las imágenes son generalmente rectangulares, aunque tal vez por hábito, y la venta de piezas rectangulares de lienzo y papel (nuevamente, los rectángulos se teselan bien).

Aparte de eso, finalmente estamos viendo algunas alternativas.
Los relojes son una plataforma ideal para OLED circulares o TFT. Los cascos de realidad virtual contienen lentes que hacen que su pantalla rectangular se aproxime a los círculos.

Las lentes de las cámaras son redondas, y también lo es nuestro campo de visión (más o menos. Son dos círculos, casi completamente superpuestos). Estoy ansioso por la posibilidad de más pantallas redondas.

Hasta ahora, todas las respuestas parecen abordar la parte cuadrada / rectangular versus la parte circular de la pregunta de manera bastante efectiva, pero se pierde la parte esférica.
Además, ninguna de las respuestas aborda el papel de la fisiología y la percepción humanas, que sospecho que también tienen un papel en esto.

Comenzando con la consideración biológica, existe el hecho de que, como especie principalmente dirigida visualmente, tenemos una zona de enfoque mental muy restringida, que se corresponde con el área de la retina, la fóvea, donde tenemos una mayor visión agudeza y una mayor concentración de células receptoras de color (conos).
La figura (de Wikipedia, pero también se encuentra en otro lugar) muestra cómo la agudeza notablemente aguda cae fuera de la fóvea. Se informa que el área del “foco” verdadero no tiene más de 2 ° de ancho, o aproximadamente dos dedos extendidos a la longitud de los brazos.
Entonces, aparte de todas las buenas razones prácticas (conservación de materiales valiosos, extensibilidad, etc.) y razones tecnológicas históricas, no había una razón abrumadora para intentarlo.

Pero piense ahora en la practicidad y la lógica de una exhibición completamente esférica, o incluso hemisférica. Por supuesto, se ha probado con IMAX360. Y trabaja, a un costo considerable, para ayudar a poner a un número moderado de personas “allí” en una experiencia. Pero los auriculares VR parecen ser una forma mucho mejor de hacerlo, especialmente aquellos que integran completamente acelerómetros, de modo que, a medida que el usuario mueve la cabeza, la pantalla también cambia. Esto no menos importante porque solo es necesario crear el hemisferio rugoso que está a la vista en cualquier momento, e incluso solo una parte de eso debe resolverse por completo, reduciendo el. Carga computacional considerablemente.
Pero ambas pantallas son ejemplos del usuario que está dentro del dispositivo de visualización. No es el arreglo habitual. En cambio, imagine una pequeña pantalla esférica de mano (es curioso cómo me viene a la mente una bola de cristal …).
¿Qué va a mostrar y dónde lo va a mostrar? Si solo se trata de una pantalla de superficie, eso funciona increíblemente bien si quiero convertirlo en un globo terráqueo, un mapa de la superficie terrestre. Pero, ¿qué sucede en el momento en que quiero acercarme o alejarme, o mostrar algo más que otro objeto esférico? Simplemente ya no funciona. Por lo tanto, tiene que ser algún tipo de visualización holográfica, de objetos tridimensionales dentro (¡como la bola de cristal, de hecho!), Y no creo que tengamos la tecnología para eso todavía. Llegue a eso, incluso si lo hiciéramos, ¿por qué necesitaríamos el dispositivo esférico, si no es una pantalla?

No siempre fueron. Muchos dispositivos electrónicos más antiguos con pantallas de tubo catódico eran redondos, incluso si se suponía que los datos se representaban gráficamente en una cuadrícula xy.
Los primeros televisores fueron similares. Los ingenieros de todas partes necesitaron un gran esfuerzo para llegar a la pantalla cuadrada y plana a la que estamos acostumbrados.

Una vez que la tecnología cambió de tubo de rayos catódicos a plasma, led y LCD, el uso si una pantalla rectangular se volvió esencial. Estos paneles se producen en láminas rectangulares de vidrio o plástico que se cortan en piezas más pequeñas. Cortar piezas no rectangulares de un panel rectangular grande es un desperdicio y no sirve para nada. Además, los píxeles en la pantalla se disponen en una cuadrícula rectangular, por lo que es más fácil hacerlo cuando la pantalla es de aspecto rectangular.

Todo se debe a nuestra naturaleza de percepción.

Hagamos algunas matemáticas primero.
Un perímetro es un camino que rodea una forma bidimensional.
Matemáticamente, el perímetro del rectángulo es mayor que un círculo o triángulo o cuadrado.

Rectángulo -> 2 (largo + ancho) Círculo -> 2 * pastel * radio

Lo que significa que el rectángulo adquiere mucho más espacio que un círculo.

Ahora, naturalmente, todos quieren ver todo lo que sea posible en términos de percepción, especialmente cuando se trata de entretenimiento.

Entonces, si se observa desde un medio rectangular, obtendremos la máxima percepción posible.
Más del área del medio, más es la percepción y más se define la escena.

Originalmente, las pantallas de televisión eran redondas, debido a la naturaleza del tubo de rayos catódicos. Así fueron las pantallas de radar de los barcos, por ejemplo. Finalmente, las consolas se volvieron cuadradas pero el tubo permaneció redondo, luego adoptaron lentamente formas cuadradas / rectangulares para los tubos.

Si conoce las pantallas CRT, primero solían ser casi circulares u ovaladas debido al propio tubo de rayos catódicos.

Junto con esto, teniendo en cuenta el hecho de que nuestros ojos pueden tener una mejor visión en coordenadas rectangulares XY, hicieron que las pantallas fueran algo rectangulares o cuadradas.
Más tarde, cuando los dispositivos LCD y LED se activaron, cada pantalla debe ser rectangular plana o cuadrada plana.

La pantalla utiliza píxeles cuadrados. un óvalo dentado no vale mucho, y en el caso de que necesite una mezcla alfa, debe hacerse dentro de un rectángulo en cualquier caso, encajar como un violín en el borde externo del óvalo. Si la tecnología de mostrar más adelante funciona en una ruta en la que no se utilizan píxeles cuadrados, entonces quizás pueda discutir diversos espacios de dibujo con formas, pero no antes. En caso de que eche un vistazo a la mano de obra antes de las PC, una gran cantidad de lienzos han sido ovales, pero al mismo tiempo se habrían cortado de una forma rectangular. dado que es menos exigente y más efectivo para entregar lienzos en formas rectangulares y permite al comprador cortarlo en cualquier medida que necesite, mientras que con un óvalo estaría restringido.

Creo que tiene que ver con el hecho de que “la mayoría de las cosas” relacionadas con mostrar cualquier cosa ha sido, en la mayoría de los casos, cuadrada durante siglos.

Esto por ejemplo, de aprox. 1360, es cuadrado:

Incluso en 1135, el papel también tenía formato cuadrado.

Las cámaras siempre han tomado fotos cuadradas, con muy pocas excepciones.

Los billetes de dinero son cuadrados.

El cuadrado es muy adecuado para mostrar cualquier cosa, un formato redondo tendría poco sentido.

Todo se debe a nuestra naturaleza de percepción.

Hagamos algunas matemáticas primero.

Un perímetro es un camino que rodea una forma bidimensional.

Matemáticamente, el perímetro del rectángulo es mayor que un círculo o triángulo o cuadrado.

Rectángulo -> 2 (largo + ancho) Círculo -> 2 * pastel * radio

Lo que significa que el rectángulo adquiere mucho más espacio que un círculo.

Ahora, naturalmente, todos quieren ver todo lo que sea posible en términos de percepción, especialmente cuando se trata de entretenimiento.

Entonces, si se observa desde un medio rectangular, obtendremos la máxima percepción posible.

Más del área del medio, más es la percepción y más se define la escena.

El escaneo de trama es la técnica clave utilizada para las pantallas digitales. requiere que los datos se organicen en filas y columnas. Por lo tanto, una pantalla rectangular es la forma más conveniente para usar toda el área de la pantalla, para mapear los datos en la pantalla.

Los primeros tubos de TV eran redondos en parte porque el gran matraz de vacío requerido es más fuerte en forma circular. Pero la exploración de la trama de TV era rectangular y gradualmente los tubos fueron a caras rectangulares para adaptarse mejor a la imagen. Pero si miras televisores antiguos de los años 50-60, todos tenían caras redondas de tubo con un marco semicircular / rectangular a su alrededor.

Definitivamente se debe a cómo vemos: estamos adaptados para ver un campo de visión algo más amplio claramente frente a uno más alto, pero los monitores originales se construyeron usando CRT que eran muy, muy similares a los que se usan para televisión, y el Los formatos originales de visualización de la computadora (“resoluciones”) también estaban estrechamente relacionados con la práctica televisiva. El formato VGA de 640 x 480 píxeles es esencialmente una versión de escaneo progresivo del estándar de TV analógica estadounidense de la época. La relación de aspecto 4: 3 de la televisión se remonta al estándar original para películas, el llamado formato “estándar de la Academia”, que se basó en un estándar de facto inicial de 4: 3 (1.33: 1) utilizado en silencio películas (El “estándar de la Academia” en realidad definió una “placa de apertura” un poco más ancha, a 1.375: 1, pero la imagen generalmente estaba en el rango de 1.33–1.37 a 1). Y luego, por supuesto, la industria cinematográfica pasó a formatos mucho más amplios comenzando en la década de 1950 (“Cinemascope”, “Cinerama”, etc.) en parte debido al deseo de diferenciarse y proporcionar una mejor experiencia de lo que se consideraba la amenaza de la televisión.

La película siempre ha sido rectangular, posiblemente porque el campo visual humano es más ancho que más alto.

Se usaron varias relaciones de aspecto en días anteriores, pero la industria se decidió por 4: 3 y 16: 9 para TV normal y de pantalla ancha.

En los primeros días de la informática, las pantallas eran televisores, por lo que también siguieron la relación 4: 3 y la convención se atascó, ¡esto es bueno porque las películas se ajustan correctamente en la pantalla de su computadora!
Imagina que tuvieras una pantalla cuadrada, ni las películas normales ni las HD llenarían la pantalla.

Porque la filmación se realiza horizontalmente.

¿Y por qué la filmación se realiza horizontalmente?

Porque las primeras máquinas de filmación necesitaban meter la cabeza dentro y cubrirlas con un paño. Una vez dentro, los ojos del camarógrafo deben encajar, como binoculares.

Hoy, debido a que nuestros ojos no están arriba y abajo, aún necesitamos mirar de izquierda a derecha.

¿Y por qué no es un cuadrado?

Hace años, era cuadrado, pero luego fue despedido para probar una vista de escena más “amplia”. Por lo tanto, se creó 640 × 480 en cada película, y solo algunos especiales lo intentaron aún más (720 × 480).

Hoy, después de mucha evolución, tenemos los 1280 × 720 y 1920 × 1080. Ambos son 16: 9 … Un rectangular.

Podría haber múltiples razones,
1. Nuestros ojos se colocan horizontalmente.
2. Nuestro campo de visión horizontal es mucho mayor (a 180 grados) que el vertical (a solo 114 grados).
3. Manejamos la información solo en forma horizontal (como leer, escribir).

Por lo tanto, las pantallas rectangulares horizontales proporcionan una experiencia más inmersiva.

Tratar

1. Poner un marco bonito en una imagen, dentro de un marco circular.
2. Poner un bloque de texto en un marco circular.
3. Instalar un televisor circular perfectamente en su habitación de escritorios y sillas cuadradas.

Es perfectamente posible, simplemente ridículamente molesto e insatisfactorio. Los círculos son la forma matemática más simple y eficiente. Los rectángulos son la forma más práctica de la vida real.

Se remonta a la invención de materiales para escribir, que en algún momento debieron ser tan caros como los metales preciosos. Cortar una hoja en secciones rectangulares no desperdicia material, mientras que cortarla en círculos sí lo hará. Desde entonces, efectivamente compatibilidad heredada y hacia atrás en cualquier otro medio.

Tus ojos y tu perspectiva del mundo no son cuadrados cuando lo piensas. En esencia, es rectangular. La fotografía 4 × 6 era la forma ideal para representar una imagen para un espectador. La televisión de 4 por 3 también estaba cerca. La HD moderna es similar a 16 por 9. Con el video, cuanto mayor es el tamaño, más datos se requieren, por lo tanto, HD solo es un desarrollo reciente.

Entonces, esta dimensión rectangular central representa lo más cerca posible de lo que ven nuestros ojos.

La forma natural de un tubo de rayos catódicos es circular. Y los primeros televisores tenían pantallas circulares. Pero la forma natural de la exploración de trama de TV es rectangular, y estos primeros televisores mostraban una imagen rectangular en el medio de la CRT circular. Y, por supuesto, estamos acostumbrados a pinturas rectangulares y ventanas. Los fabricantes de CRT rápidamente comenzaron a cuadrar sus pantallas.

Y la forma natural de una pantalla plana LCD (o plasma) es rectangular.