Näyttö
Wikipedia
Näyttö on eräs nykyisten työpöytätietokoneiden olennaisimmista osista. Näytöt voidaan tekniikkansa perusteella jakaa kahteen pääluokkaan: emittoiviin eli valoa säteileviin ja ei-emittoiviin eli valoa heijastaviin.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Historiaa
Vaikka CRT-kuvaputkia on ollut tietokoneissa jo 1950-luvulta alkaen, toimitti tavallisessa käytössä näytön virkaa vielä 1960-luvulla yleisesti kaukokirjoitinlaitteen kaltainen paperille tulostava pääte. Näyttöpäätteet alkoivat syrjäyttää paperipäätteitä 1970-luvun aikana.
Varhaiset tietokoneiden kuvaputkinäytöt eivät perustuneet televisiotekniikassa käytettyyn juovapyyhkäisyyn vaan kuvion muodostavien viivojen (vektorien) piirtämiseen suoraan näyttöpinnan pisteestä toiseen hieman oskilloskoopin tai tutkanäytön tavoin. Vektorinäyttö oli muun muassa PDP-1:ssä. Kuvan piirto tapahtui usein täysin ohjelmallisesti ilman erillistä näytönohjainlogiikkaa, mistä johtuen virkistystaajuus oli yleensä matala eikä ruudulle mahtunut kovinkaan monimutkaista kuvaa ilman häiritsevää välkyntää. Erilliset näytönohjainpiirit ja televisioista lainattu toimintaperiaate alkoivat vallata alaa 1970-luvulla.
1980-luvulla näytöt olivat jo lähes yksinomaan juovapyyhkäisyyn perustuvia, ja saatavilla oli sekä yksivärinäyttöjä että värinäyttöjä. Yksivärinäyttöjen etuina olivat edullisempi hinta, korkeampi erottelutarkkuus ja vähäisempi välkyntä. Kotitietokoneiden näyttöinä käytettiin usein televisiota, ja monen tietokoneen näyttötilat perustuivatkin Yhdysvaltalloissa käytetystä NTSC TV-standardista johdettuihin tarkkuuksiin kuten 320x200, 640x200 tai 640x400 vaaka- ja pystysuunnassa. Laadukkaita suuritarkkuuksisia värinäyttöjä oli kyllä olemassa jo ennen 1990-lukua, mutta niitä käytettiin lähinnä kalliissa grafiikkatyöasemissa.
Yksivärinäytöissä välkyntä pyrittiin minimoimaan hitaalla loisteaineella, joka ei ehtinyt "sammua" pyyhkäisyjen välillä. Näin kuvasta saatiin välkkymätön jopa vain muutamien kymmenten hertsien virkistystaajuuksilla, mutta sivuvaikutuksena oli esimerkiksi vierivän tekstin tai liikkuvan kohdistimen häntiminen. Yksivärinäyttöjen kuva oli yleensä vihreä, mutta 1980-luvun jälkipuoliskolla valkoiset, keltaoranssit ja punaiset värit yleistyivät.
Nestekidenäytöt tulivat käyttöön taskulaskimissa 1970-luvun puolivälin jälkeen. Ne pysyivät kuitenkin hyvin pitkään varsin pieninä ja erottelukyvyltään, nopeudeltaan sekä kontrastiltaan vaatimattomina, mistä johtuen useimmissa 1980-luvun alun kannettavissa tietokoneissa käytettiin pienikokoista kuvaputkinäyttöä. 1980-luvun puolivälissä litteät elektroluminesenssi- ja plasmanäytöt korvasivat kuvaputket kannettavissa. Yksivärisyytensä ja kalliin hintansa vuoksi ne eivät kuitenkaan saaneet sijaa pöytäkoneissa. Kannettavissakin EL- ja plasmanäytöt joutuivat väistymään varsin pian STN- ja DSTN-nestekidenäyttöjen tieltä. TFT-näytöt puolestaan syrjäyttivät DSTN-näytöt 1990-luvun puolivälin jälkeen.
[muokkaa] Kuvaputkinäyttö (CRT)
Nykyaikainen kuvaputkinäyttö käyttää samaa tekniikkaa kuin televisio. Näytön suurin ja raskain osa on ilmatiivis kuvaputki eli katodisädeputki (CRT, engl. lyhenne Cathode Ray Tube). Takaosan elektronitykki ampuu elektronisuihkun kuvaputken pintaan, josta se ohjataan magneettikentän avulla erityisen maskin läpi. Maskin avulla muodostetaan näytössä esitettävän kuvapisteen kolme eri osaväriä. Maskeja on kolmea tyyppiä. Halvin ja yleisin vaihtoehto on reikämaski. Rakomaskilla kuvanlaatu on hieman parempi, mutta kalliimmalla hilamaskilla saavutetaan monien mielestä paras tulos. Eri valmistajat kutsuvat hilamaskinäyttöjään yleisesti Trinitron-malleiksi.
Pisteväli kuvaa maskin samanväristen pisteiden etäisyyttä toisistaan. Mitä pienempi pisteväli, sitä terävämpi kuva. Arvo on yleensä monitorista riippuen välillä 0,20-0,28 millimetriä.
Näytön koko mitataan kuvaputken halkaisijan mukaan ja ilmoitetaan tuumina. Mitta ei kuitenkaan kerro todellista näkyvää kuva-alaa, vaan se on jonkin verran ilmoitettua tuumakokoa pienempi. Suurempi näyttö mahdollistaa korkeamman tarkkuuden käytön.
Kuvatarkkuus eli resoluutio kertoo, kuinka monta kuvapistettä näytöllä voidaan esittää vaaka- ja pystysuunnassa. Mitä suurempi tarkkuus, sitä enemmän tavaraa mahtuu ruudulle.
Virkistystaajuus ilmaisee, kuinka monta kertaa sekunnissa kuvaa päivitetään. Minimiarvona voidaan pitää nykyisillä CRT -näytöillä 75 hertsiä, joskin vanhemmilla näytöillä myös 60 hertsin taajuus on yleensä käyttökelpoinen. Liian matalilla virkistystaajuuksilla kuva alkaa yleensä välkkyä häiritsevästi. Matalammilla erottelutarkkuuksilla on mahdollista käyttää korkeampia virkistystaajuuksia kuin suurimmilla resoluutioilla.
Näyttöjen kokoa mitataan tuumissa, joka tarkoittaa matkaa kuvaputken kulmasta vastakkaiseen kulmaan; varsinainen näyttöalue on jonkin verran pienempi. Nykyisin 15-tuumaiset näytöt ovat poistumassa peruskäytöstä ja 17 tuuman kokoluokka alkaa olla alaraja. Niiden suositeltu käyttötarkkuus on 1024x768 kuvapistettä. 19-tuumaisilla näytöillä voidaan käyttää vähintään 1280x1024 -resoluutiota. 21-tuumaisilla näytöllä on myös mahdollista käyttää 1600x1200 pisteen ja sitä korkeampia tarkkuuksia.
Suurikokoiset kuvaputkinäytöt ovat painavia ja vievät paljon pöytätilaa. Tilan tarvetta on pienennetty tuomalla markkinoille niin kutsutuilla lyhytkaulaisilla kuvaputkilla varustettuja näyttöjä. Näyttöjen syvyydestä on saatu pois kymmenisen senttiä ja painoa pudotettua hieman alemmaksi.
Näyttöjen pinnanmuodot vaihtelevat halvimpien mallien joka suuntaan kaartuvista kuvapinnoista kalliimpien mallien lähes suoriin näyttöihin. Suora kuvapinta kerää huomattavasti vähemmän erilaisia heijastuksia ja kuva saadaan ulotettua kunnolla reunoille saakka. Halpojen näyttöjen kuvassa saattaa olla erilaisia vääristymiä ja virheitä, joiden poistaminen ei hyvien säätöjenkään avulla välttämättä onnistu. Eri näytöissä säädöt tehdään muutaman painikkeen ja kuvaruutuvalikkojen avulla.
Nykyisin yleisin tapa kytkeä näyttö näytönohjaimeen on PC-maailmasta peräisin oleva 15-pinninen analoginen VGA-liitin ja kaapeli. Kalliimmissa näytöissä voi olla myös BNC-liitännät. Kaapelin toisessa, näytönohjaimeen kytkettävässä päässä on tavallinen VGA-liitin. Toisessa päässä ovat pyöreät, näyttöön kytkettävät BNC-liittimet. Jokainen kuvakomponentti kulkee omassa suojatussa kaapelissaan, joten häiriöiden määrä on pienempi. Nestekidenäytössä saattaa olla myös täysin digitaalinen DVI-liitäntä.
[muokkaa] Nestekidenäyttö (LCD)
Kannettavissa tietokoneissa eri tekniikoilla toteutettuja ohuita nestekide- eli LCD-näyttöjä on käytetty jo pitkään. Pöytäkoneiden seurana ne ovat kuitenkin uudempi tuttavuus.
Nestekidenäytön paneeli koostuu pienistä soluista, joita ohjataan sähkövirralla. Näytön valaistuksen hoitaa paneelin takaa löytyvä taustavalo. Pöytäkoneisiin tarkoitetut nestekidenäytöt on toteutettu uudemmalla TFT-aktiivimatriisitekniikalla, jossa jokaista ruudun nestekidesolua ohjataan itsenäisesti. Vanhemmassa passiivimatriisitekniikassa soluja ohjataan riveittäin. Aktiivimatriisin etuja ovat nopeus ja parempi kuvanlaatu.
Tekniikkansa vuoksi nestekidenäytöissä virkistystaajuudella ei ole samanlaista merkitystä kuin kuvaputkinäytöissä. Taajuus voidaankin säätää mahdollisimman alhaiseksi, esimerkiksi 60 hertsiin, jolla saadaan terävämpi kuva.
TFT-näytön kuva on terävä ja vapaa erilaisista muotovirheistä. Taustavalon ansiosta näytön kirkkaus on kuvaputkinäyttöjä huomattavasti parempi. Uudet TFT-näytöt toistavat myös eri värisävyt kohtuullisen tarkasti, mutta yleisesti ottaen vain harvat TFT-näytöt kelpaavat värintoistoltaan ammattimaiseen kuvankäsittelyyn.
Toinen TFT-näyttöjen etu on pieni tilantarve. Ne eivät vaadi syvyyssuunnassa kuin murto-osan kuvaputkinäyttöjen viemästä tilasta. Ohut näyttö vie vähän pöytätilaa ja vähäisen painonsa vuoksi TFT-näytön paikkaa voi tarvittaessa helposti siirtää.
Suurin osa myydyistä näytöistä Suomessa ovat jo TFT-näyttöjä. TFT-näyttöjen kuva-ala vaikuttaa luvuissa pienemmältä: 15-tuumainen TFT-näyttö vastaa kuva-alaltaan perinteistä 17 tuuman kuvaputkinäyttöä. 15-tuumaisten nestekidenäyttöjen tarkkuus on 1024x768 kuvapistettä ja 17-tuumainen näyttö mahdollistaa 1280x1024 resoluution käytön.
Nestekidenäyttöjen huonoja puolia ovat skaalaus sekä rajoittunut katselukulma. Kuvaputkinäytön katselukulma on laaja ja kuva ei huonone katsottaessa ruutua sivusta. Nestekidenäytön kuva heikkenee siirryttäessä pois näytön edestä tai muutettaessa katselukulmaa pystysuunnassa. Aikaisemmin näyttöjen katselukulmat olivat hyvin rajalliset, mutta nykyisissä näytöissä efektiä ei juurikaan huomaa. Nestekidenäyttö on suunniteltu käytettäväksi tietyllä kuvatarkkuudella. Suurempaa tarkkuutta ei ole mahdollista käyttää. Jos matalampaa tarkkuutta halutaan käyttää koko näytöllä, täytyy kuva skaalata eli venyttää näytölle. Kuvasta tulee sumea, ja vanhemmissa näytöissä heikon skaalausjärjestelmän takia palikkamainen.
[muokkaa] Katso myös
Sivulle otettu asiaa Tuomas Nissin kirjoittamasta artikkelista tekijän luvalla.
