1. Näytöt
Suurin osa nykyisistä näytöistä perustuu
samaan tekniikkaan kuin televisiotkin eli kuvaputkiin. Uutena
tulokkaana markkinoilla ovat litteät TFT-näytöt.
1.1. Kuvaputkinäytöt (Cathode Ray Tube (CRT))
CRT-näytöt ovat huomattavasti tarkempia kuin
tarkinkaan televisio. Yleensä CRT-näytöt pystyvät esittämään
äärettömän väärän värejä poikkeuksena harmaasävynäytöt ja
mustavalkonäytöt. Erilaisia näyttötarkkuuksia pystytään myös
esittämään useita.
1.2. Kuvaputkinäyttö muodostuu seuraavista osista:
1. Elektronitykki
2. Maski
3. Loistepinta (fosforia)
4. Etulasi
Elektronitykki lähettää elektroneja kohti
maskia, jonka kautta ne kohdistuvat oikeaan kohtaan loistepinnalla ja
sytyttävät siinä olevat tietyn väriset pisteet näkyviin.
Värinäytössä on aina kolme elektronitykkiä, yksi jokaista
värikomponettia, punaista (r), vihreää (g) ja sinistä (b) kohti.
Maskeja on useaa erilaista tekniikkaa mm.
reikämaski, hilamaski ja rakomaski. Maskien erot syntyvät lähinnä
niissä sijaitsevien reikien erilaisesta sijoittelusta ja sen
vaikutuksesta kuvaan.
Näytön etulaseja on myös erilaisia.
Tavallisimmat ovat televion tapaan kuperia ja kärsivät tästä
syystä hyvin helposti valonlähteistä tulevasta häikäisystä.
Etulaseja on yritetty pinnoittaa häikäisyn ehkäisemiseksi
erilaisilla aineilla mutta parhaat tulokset saadaan kuitenkin
tekemällä etulasista mahdollisimman suora. Ikävä kyllä
kuvaputkitekniikka ei kovin helposti mahdollista täysin suoraa
etulasia ilman, että sillä olisi huonoja vaikutuksia kuvanlaatuun.
1.3. Kuvanlaatuun vaikuttavia tekijöitä
Laadukas kuva ei ole mitenkään itsestäänselvä
asia vaan siihen vaikuttavat hyvin
monet tekijät:
1. Fokus eli elektronisuihkun
kohdistuminen vaikuttaa suoraan näytön terävyyteen
2. Konvergenssi eli päävärien
keskinäinen kohdistuminen aiheuttaa haamupisteitä, epäterävyyttä
värien epäpuhtautta. Konvergenssiongelmat johtuvat yleensä
huonosta maskista.
3. Kirkkaus
4. Kontrasti
5. Heijastuvuus
1.4. Näytön käytettävyyteen liittyviä seikkoja
Näyttö on hyvä muistaa sijoittaa ergonomisesti
oikein. Oikea sijainti on n. 5 - 10 senttiä silmiä alempana. Näytön
kuva ei myöskään ole suoraan kaupasta tuotaessa vielä kohdallaan
vaan se täytyy jokaisen säätää omien mieltymyksien mukaan.
Uusista näytöistä löytyy erittäin monipuoliset mahdollisuudet
säätää kuvaa ja sen ominaisuuksia. Yleisimpiä säätöjä ovat
seuraavat:
1. Kontrasti
2. Kirkkaus
3. Kuva-ala
4. Vaaka- ja pystysijainti
5. Tyynyvääristymä (Pincushion)
6. Trapetsivääristymä (Trapezoid)
7. Kallistusvääristymä (Parallelogram)
8. Kiertovääristymä (Rotation)
9. Degauss, joka poistaa näytöstä
sähkömagneettiset häiriöt
1.5. Turvallisuus ja ekologisuus
Lähes kaikki markkinoilla olevat näytöt ovat
säteilysuojattuja. Näytöille on määritelty paljon erilaisia
säteilyturva- ja virransäästöstandardeja, joista tunnetuimpia ja
laadukkaimpia ovat TCO-95 / TCO-92 ja MPR II. Hyvä näyttö täyttää
näiden standardien vaatimukset. Näytöt kuluttavat normaalikäytössä
erittäin paljon virtaa ja siksi nämä standardit määrittävät
myös tietyt virransäästörajat ja -ominaisuudet. Suuri näyttö
saattaa viedä yli 140 wattia käyttötilassa, mutta
virransäästötilassa kulutus laskee alle 10 wattiin.
1.6. Näyttöjen teknisiä ominaisuuksia
Näyttö piirtää kuvaa näytönohjaimen
määräämässä tahdissa, kunhan suure nimeltä juovataajuus ei
ylitä näytön maksimissaan sietämää arvoa. Juovataajuus kertoo,
montako vaakasuuntaista viivaa eli juovaa näyttö pystyy piirtämään
sekunnissa. Juovia pitää saada näytölle mahdollisimman nopeasti,
jotta kaikki yhden kuvan tarvitsemat alekkaiset juovat saataisiin
piirretyksi ja näyttö pääsisi aloittamaan kuvan piirtämisen
uudelleen alusta eli virkistämään kuvaa.
Se, kuinka monta kertaa sekunnissa kuvaa
virkistetään, vaikuttaa ratkaisevasti käyttäjän silmien
rasittumiseen. Jos virkistys ei tule tarpeeksi nopeasti kuva välkkyy
ja katsoja väsyy. 90 prosenttia ihmisistä ei havaitse enää
välkkymistä, kun jokaista näytön pistettä virkistetään 78
kertaa sekunnissa eli kun virkistystaajuus on yli 78 Hz.
Juovataajuuden, virkistystaajuuden sekä näytön
tarkkuuden (näytöllä olevien kuvapisteiden määrä) välillä on
matemaattinen riippuvuus. Kun tarkkuus kasvaa ja virkistystaajuuden
halutaan pysyvän vakiona, pitää juovataajuuden kasvaa. Esimerkiksi
nykyisin yleinen tarkkuus on 1024x768 eli ruudulla on 768 alekkaista
juovaa. Kun virkistystaajuus on 78 Hz, näytölle pitää piirtää
768 juovaa 78 kertaa sekunnissa eli kaikenkaikkiaan 59 904 juovaa
sekunnissa. Kun otetaan huomioon piirtämisen aloittamiseen ja muihin
rutiineihin menevä hukka-aika (n.5%),on vaadittava juovataajuus noin
63 000 juovaa sekunnissa (63 kHz). Pystyäkseen esittämään
1024x768 pisteen kuvaa 78 kertaa sekunnissa virkistettynä näytön
täytyy siis kestää vähintään 63kHz:in juovataajuus.
1. Kuvanvaihtotaajuus (refresh rate,
vertical scan frequency) eli virkistystaajuus kertoo kuinka monta
kertaa sekunnissa näyttö piirretään uudelleen esim. 75 Hz
2. Resoluutio (resolution) eli
erottelutarkkuus kertoo kuinka monta kuvapistettä näytölle mahtuu
esim. 1024x768 pistettä.
3. Juovataajuus (horizontal scan
frequency) kertoo kuinka monta vaakasuuntaista viivaa näyttö pystyy
piirtämään sekunnissa
4. Pistekoko/pisteväli (dot pitch) kertoo
yksittäisen näytöllä olevan pisteen keskipisteen etäisyyden
viereisestä vastaavasta pisteestä yleensä vaakasuunnassa, esim.
0.25 milliä. Jos näytön kuva-ala on 369x236 milliä ja pistekoko
on 0.23 milliä niin näytölle mahtuu rinnakkain 1600 pistettä (369
/ 0.23 = 1604)
1.7. Laadukkaiden näyttöjen maksimitarkkuuksia
Kuvaputkinäyttöjen koko ilmoitetaan tuumina,
joka tarkoittaa kuvaputken kokoa. Koko EI tarkoita näkyvän
kuva-alan kokoa! Seuraavassa lueteltu erikokoisten näyttöjen
maksimiresoluutioita. Suuremmat tarkkuudet eivät yleensä ole
fyysisesti mahdollisia mainosten lupailuista huolimatta, koska
pisteitä ei voi näytöllä esittää enemmän kuin sinne mahtuu.
1. 14" 800*600
2. 15" 1024*768
3. 17" 1280x1024
4. 19" 1600x1200
5. >20" 1800x1440
1.8. Hyvältä näytöltä syytä vaatia vähintään seuraavia ominaisuuksia:
1. Näyttötila oltava vähintään
1280*1024 eli käytännössä näytön on oltava vähintään 17".
2. Käyttötilassa virkistystaajuus
vähintään 75Hz.
3. Pistekoko 0.25 tai pienempi. Näytön
kuva-ala oltava siis leveyssuunnassa vähintään 320 milliä.
4. Juovataajuus vähintään 82kHz.
3 Hyvältä näytöltä kuvan 2 kotka näyttää
paremmalta.
1.9. Televisio
Mitä isompi televisio, sitä suurempi pistekoko.
Televisiossa ei näytölle mahtuvien pisteiden määrä kasva ruudun
koon kasvaessa
1. Resoluutio n. 520*575
2. Virkistystaajuus 50Hz lomitettuna
(interlaced) eli joka toinen viiva piirretään aina joka toisella
ruudun päivityskerralla.
3. Pistekoko 0.40 tai suurempi
1.10. Nestekidenäytöt (Liquid Crystal Display (LCD)
Nestekidenäytöt, joita yleisesti TFT eli
aktiivimatriisinäytöiksi kutsutaan, ovat kovasti tulollaan ja
valtaamassa markkinoita tavallisilta kuvaputkinäytöiltä.
TFT-näytöissä jokaista kuvapisteen osaväriä vastaa oma
transistorinsa. Virkistystaajuudella ei ole nestekidenäytöissä
siinä määrin merkitystä kuin kuvaputkinäytöissä, koska
TFT-näyttö virkistyy aina koko näyttö kerrallaan eikä viiva
kerrallaan niin kuin kuvaputkinäytöissä. TFT-näytöt ovat
litteitä, erittäin keveitä ja kuluttavat virtaa huomattavasti
vähemmän kuin kuvaputket. Nestekidenäyttöjen ongelmana on pieni
katselukulma ja värisävyissä saattaa olla eroja
kuvaputkinäyttöihin verrattaessa. TFT-näytöt eivät myöskään
tue useaa näyttöresoluutiota niin hyvin kuin kuvaputkinäytöt.
Parasta kuvanlaatua TFT-näytöistä ei saada esiin ennen kuin
näytönohjaimissa lisääntyvät digitaaliset ulostulot. TFT-näyttö
ei kaipaa kuvaputkinäytön tapaan analogista kuvasignaalia, vaan se
pystyy parhaiten käsittelemään puhtaasti digitaalisen signaalin.
Nestekidenäytöt ovat vielä hieman kalliita verrattuina
kuvaputkinäyttöihin vaikka 15" nestekidenäyttö vastaakin
kuva-alaltaan 17" kuvaputkinäyttöä. Nestekidenäytöissä
tuumakoko tarkoittaa kuva-alan lävistäjää. Kirjoittamishetkellä
on saatavilla 13" - 18" nestekidenäyttöjä.
Kurssin kotisivu
ITKP-Harjoitustyö
Kurssin kotisivu
ITKP-Harjoitustyö