Bildschirm

Der Bildschirm ist eines der am häufigsten verwendeten Ausgabegeräte. Die Daten werden für das Auge vorübergehend erkennbar auf einem Schirm dargestellt. Damit der Monitor weiß, was er darstellen soll, erhält er seine Signale von der Grafikkarte im PC als Bildsignale und Synchronisationssignale, welche die vertikale und horizontale Ausrichtung steuern. Je höher die Auflösung, die Farbtiefe und die Bildwiederholrate, desto größer sind die Anforderungen an die Grafikkarte. Zusätzlich zur Grafikkarte werden auch Grafiktreiber benötigt, die für das Betriebssystem eine möglichst einheitliche Schnittstelle für unterschiedliche Grafikkarten zur Verfügung stellen sollen. Die Anforderungen im Office Bereich werden heute von jeder handelsüblichen Grafikkarte erfüllt. Nur moderne 3D-Spiele erfordern oft den Einsatz spezieller, leistungsfähiger und dann oft auch sehr teurer Hochleistungsgrafikkarten. Waren früher CRT-Monitoren (Kathodenstrahlröhre) üblich, haben sich in den letzten Jahren LCD-Monitoren (Flüssigkristallanzeige) als Standard durchgesetzt.

Flüssigkristallanzeige (LCD)

In Glasflächen eingeschlossene Substanzen bekommen durch das Anlegen einer Spannung andere optische Eigenschaften, es wird zwischen Lichtdurchlässigkeit und Lichtundurchlässigkeit gewechselt, wodurch dem Betrachter ein angesteuerter Bildpunkt hell bzw. dunkel erscheint. Die Ansteuerung erfolgt im Allgemeinen durch eine Elektrodenmatrix, die Flüssigkristalle können aber auch mittels Laserstrahl erwärmt und dadurch kann das Polarisationsverhalten verändert werden. LCD-Bildschirme sind sehr flach, haben ein geringes Gewicht und einen geringen Stromverbrauch.

Statt Licht auszustrahlen, reflektieren passive LCD-Bildschirme dieses, woraus sich ein geringer Stromverbrauch ergibt (Akkubetrieb ist möglich). Sie werden daher vor allem bei tragbaren Geräten verwendet. Die passive LCD-Anzeige ist aber kontrastarm und hat eine geringe Helligkeit, das Bild kann nur in einem engen Betrachtungswinkel gelesen werden.

Bei aktiven LCD-Schirmen (Aktiv-Matrix-Bildschirme, TFT-Bildschirme) werden die einzelnen Bildpunkte über Dünnfilmtransistoren individuell aktiviert. Durch eine besonders hohe Beweglichkeit der Kristalle und die präzise Ansteuerung werden die Reaktionszeiten verkürzt und Schattenbildeffekte vermieden. Es entsteht ein scharfes, flimmerfreies Bild (auch bei geringen Bildwiederholraten). Die Farbkalibrierung für die Drucktechnik ist kaum möglich.

Plasmaschirm

Der Plasmabildschirm besteht aus zwei Glasplatten, zwischen denen ionisiertes Gas (Plasma) eingeschlossen ist. In einer der Glasplatten befinden sich feine, horizontale Stromleiter, in der anderen Glasplatte vertikale. Erhält die Kreuzung zweier Leiter einen Stromstoß, so beginnt der Bildpunkt zu leuchten. Eine zusätzliche ständige Spannung auf allen vertikalen und horizontalen Stromleitern sorgt dafür, dass ein 'angezündetes' Rasterbild beliebig lange erhalten bleibt. Plasmamonitoren sind sehr flach und leicht; eingesetzt wird die Plasmatechnologie hauptsächlich für Fernsehgeräte und Präsentationsmedien.

Faktoren

Die optische Qualität der Bildschirmanzeige wird durch folgende Faktoren bestimmt:

• Bildschirmgröße: Die angemessene Größe des Bildschirmes hängt von der jeweiligen Aufgabe ab. Grafische Aufgaben verlangen einen größeren Bildschirm als Aufgaben, bei denen mit Texten oder Zahlen gearbeitet wird. Als Bildschirmgröße wird die Diagonale in Zoll gemessen: 15, 17, 19, 21 bzw. 24 Zoll für Anwendungen, bei denen direkt am Bildschirm gestaltet wird, z. B. CAD, DTP. Durch den enormen Preisverfall der LCD-Monitoren kann man heute 19 Zoll und darüber als Standardgröße ansehen.

• Auflösung: Sie wird durch die in horizontaler und vertikaler Richtung darstellbare Gesamtzahl von Pixeln (Bildpunkten) angegeben. Gängige Auflösungen sind:

• • VGA: 640 x480
  • SVGA: 800 x 600
  • XGA: 1024 x 768
  • SXGA: 1280 x 1024
  • HDTV: 1920 x 1080
  • QXGA: 2048 x 1536

Als absolute Untergrenze ist heute eine XGA-Auflösung (1024 x 768) anzusehen; darunter ist das Arbeiten mit modernen Benutzeroberflächen nur schwer möglich.

• Farbdarstellung (Farbtiefe): Die Darstellung von Farben reicht je nach verwendetem Bildschirm und verwendeter Grafikkarte von monochrom bis zu Millionen von Farben. Sie wird in Bit angegeben.

• Bildwiederholfrequenz: Die Bildwiederholfrequenz hängt bei CRT-Monitoren von der Nachleuchtdauer des Phosphors ab. Ein flimmerfreies Bild wird ab einer Bildwiederholrate von 75 Hz erreicht. Ein Flimmern des Bildschirmes wirkt sehr ermüdend auf die Augen. LCD-Monitoren werden üblicherweise mit 60 Hz angesteuert, bei der LCD-Technologie gibt es üblicherweise kein Flimmern.

• Bildschirmoberfläche: Die Oberfläche soll möglichst reflexionsarm sein - Bildschirmgeräte sind so aufzustellen, dass sich keine Fenster oder Lichtquellen in ihnen spiegeln. Der Kontrast zwischen Zeichen und Hintergrund soll frei einstellbar und zwischen 1:5 und 1:15 liegen.

Je höher die Auflösung, die Farbtiefe und die Bildwiederholrate, desto größer sind die Anforderungen an die Grafikkarte. Grafikkarte und Monitor müssen sinnvoll aufeinander abgestimmt werden, damit die volle Leistung beider Komponenten genutzt werden kann. Die Einstellung der Auflösung, der Bildwiederholrate und der Farbtiefe erfolgt entweder automatisch oder benutzergesteuert über ein Auswahlmenü am Bildschirm.

Literatur

Quellen

entnommen aus Pils: Informationsverarbeitung 1, 10. Auflage, 2008 S. 23ff

Zitiervorschlag

Huemer in Höller, Informationsverarbeitung I (17.09.2014), Bildschirm#Überschrift (mussswiki.idv.edu/iv1)