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.

Techniken

Monitore verwenden heute verschiedene Techniken zur Darstellung der Bildzeichen; wie Kathodenstrahlröhren (CRT, vgl. Fernseh¬apparat), Flüssigkristall¬an¬zeigen (LCD) und Plasmaschirme.

Kathodenstrahlröhre (CRT)

Sie ist die häufigste verwendete Anzeige. Die CRT ist eine Vakuumglasröhre mit einer Elektronenkanone (Strahlerzeuger) auf der einen und einem mit phosphoreszierenden Substanzen beschichteten Bildschirm auf der anderen Seite. Wird an der Elektronen¬kanone elektrische Spannung angelegt, entsteht ein Elektronenfluss, der zu einem Strahl gebündelt wird. Dieser wird auf das Innere der Beschichtung gelenkt und bringt beim Auftreffen die Körnung der phosphoreszierenden Substanzen zum Aufleuchten. Dem Betrachter erscheint jeder durch den Strahl getroffene Punkt als heller Lichtfleck am Bildschirm. Bei einem Farbschirm ist der Belag aus Farbtripletts in den Grundfarben Rot, Grün, Blau aufgebaut, die von drei Elektronenstrahlen punktgenau angesteuert werden. Die Bewegung der Elektronenstrahlen verläuft zeilenweise von links nach rechts und von oben nach unten. Damit der Bildschirm nicht flimmert, muss er mindestens 75 mal in der Sekunde aufgebaut werden.

Monitore mit Kathodenstrahlröhre haben eine große Bautiefe (wegen des langen Glaskolbens) und sind dementsprechend schwer und unhandlich. Sie sind jedoch relativ preisgünstig. Bei längerem Arbeiten ermüden die Augen durch das Flimmern.

Flüssigkristallanzeige (LCD)

In Glasflächen eingeschlossene Substanzen bekommen durch das Anlegen einer Spannung andere optische Eigenschaften, es wird zwischen Licht-durchlässigkeit und Lichtundurchlässigkeit gewechselt, wodurch dem Betrachter ein an-gesteuerter Bildpunkt hell bzw. dunkel erscheint. Die Ansteuerung erfolgt im Allgemeinen durch eine Elektrodenmatrix, es können aber auch mittels Laserstrahl die Flüssigkristalle erwärmt und dadurch 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 ge-ringer 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 en¬gen Betrachtungswinkel gelesen werden.

Bei aktiven LCD-Schirmen (Aktiv-Matrix-Bildschirme, TFT-Bildschirme) werden die einzel-nen 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

Er besteht aus zwei Glasplatten, zwischen denen ioni¬siertes Gas (Plasma) eingeschlossen ist. In einer der Glasplatten befinden sich feine, horizon¬tale Stromleiter, in der anderen Glasplatte vertikale. Erhält die Kreuzung zweier Leiter einen Stromstoß, so fängt der Bildpunkt zu leuchten an. Eine zusätzliche ständige Spannung auf allen vertikalen und horizontalen Stromleitern sorgt dafür, dass ein 'angezündetes' Rasterbild beliebig lange er-halten bleibt. Plasmamonitore sind sehr flach und leicht (beispielsweise ist ein 53 cm-Bild-schirm nur 6 cm dick und wiegt nur wenige Kilogramm); die maximale Bildschirmgröße liegt derzeit bei 50 Zoll, der Betrachtungswinkel ist weiter als bei LCD-Schirmen. Plasmaschirme sind derzeit noch teuer, haben einen hohen Stromverbrauch und im Vergleich mit Kathoden-strahlmonitoren eine niedrige Auflösung und Farbtiefe. Eingesetzt werden Sie für Fernsehge-räte und Präsentationsmedien.´

Faktoren für optische Qualität

Bildschirmgröße

Die geforderte Größe des Bildschirmes hängt von der jeweiligen Auf¬gabe ab. Grafische Aufgaben verlangen einen größeren Bildschirm als Aufgaben, bei denen mit Texten oder Zahlen gearbeitet wird. Als Bildschirm¬größe wird die Diagonale in Zoll gemessen: 14, 15 und 17 Zoll als Standard¬größe, 19, 21 bzw. 24 Zoll für Anwendungen, wo direkt am Bildschirm gestaltet wird, z. B.: CAD, DTP.

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

Farbdarstellung

Die Darstellung von Farben reicht je nach verwendeten Bildschirm und Grafikkarte von monochrom bis zu Millionen von Farben. Sie wird in Bit angegeben.

Bildwiederholfrequenz

Die Bildwiederholfrequenz hängt von der Nachleuchtdauer des Phosphors ab. Um ein Flimmern des Bildschirmes zu vermeiden, sollte die Bildwiederholfrequenz von 50 Hz nicht unter¬schritten werden; ein flimmerfreies Bild wird ab einer Bild-wiederholrate von 75 Hz erreicht. Ein Flim¬mern des Bildschirmes wirkt sehr ermüdend auf die Augen.

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 bis 1:15 liegen.

Je höher die Auflösung, die Farbtiefe und die Bildwiederholrate, desto größer sind die Anfor-derungen 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.