Beeldscherm

Een beeldscherm oftewel monitor is een apparaat dat aangesloten kan worden op een computer, waarop deze de resultaten van de interne processen zichtbaar maakt voor de gebruiker. De gebruiker kan zijn of haar handelingen daardoor afstemmen op de veranderingen in het getoonde beeld.

Eerste monitoren

De allereerste monitoren (jaren ‘70, begin jaren ‘80) waren monochroom, dat wil zeggen, ze toonden alleen groen gekleurde of alleen oranje gekleurde karakters. De mogelijkheden die deze beeldschermen boden voor het interactief werken, hebben een revolutie betekend in het gebruik van de computer, zelfs voordat de muis werd uitgevonden. Deze monitoren brandden snel in, d.w.z. als een bepaalde afbeelding voor langere tijd werd geprojecteerd op het scherm, werd de oplichtende fosforlaag aangetast. Daardoor was deze afbeelding voor altijd (vaag) zichtbaar, ook als de monitor uitstond. Een schermbeveiliging verminderde dit verschijnsel sterk. Moderne monitoren hebben dit probleem niet meer. Zonder een monitor konden de eerste computers (jaren ‘60) alleen output leveren in de vorm van ponsband, ponskaarten, of geprint papier (bij interactief computergebruik het laatste).

Vanaf 1980

Vanaf midden jaren ‘80 tot begin de nieuwe eeuw veranderde het gebruik van monochrome beeldbuismonitors naar kleurenschermen. De beeldschermen konden ook in steeds grotere afmetingen worden gefabriceerd. Omdat de eerste beeldschermen een vaste breedte - hoogteverhouding (aspect ratio) hadden van 4:3 was het voldoende om alleen de diagonale afmeting aan te geven. Werden in begin jaren ‘80 nog monochroom(CRT)schermen gebruikt van 23 cm (9") diagonaal (bv. Apple Macintosh), in de daaropvolgende 20 jaren werd het gebruik van kleurenschermen van bv. 38 cm (15") en later 43 cm (17") gebruikelijker.

Schermen met een beeldbuis

Rond 2003 werkten de meest gebruikte monitoren nog met een beeldbuis (elektronenbuis, ook wel CRT - cathode ray tube genoemd), net als een televisie. Aan de binnenkant van het glas zijn aan de voorzijde de zogenaamde pixels aangebracht, kleine puntjes die licht in een bepaalde kleur uitstralen als ze worden aangestuurd. Zij doen dat in de primaire kleuren van het additieve kleursysteem, rood, groen en blauw. De resolutie (het aantal pixels) van een monitor kan variëren tussen 640 x 480 pixels tot 1600 x 1200 pixels en meer.

Een CRT scherm wordt steeds lijn voor lijn opgebouwd. Dit heeft als gevolg dat het flikkert. De vernieuwingssnelheid (uitgedrukt in Hz) is de snelheid van het herschrijven van een scherm. Hoe hoger de vernieuwingssnelheid, hoe minder de gebruiker de indruk heeft dat het flikkert. Veel voorkomende vernieuwingsfrequenties zijn: 60 Hz, 70 Hz, 75 Hz, 80 Hz. Het komt vaak voor dat een scherm niet goed geconfigureerd is, waardoor het een lage vernieuwingsfrequentie gebruikt, maar eigenlijk een hogere aankan. Het gebruik van een te lage vernieuwingsfrequentie kan erg irritant zijn, en hoofdpijn veroorzaken. Vanaf 85 Hz is de flikkering van een beeldscherm voor het gemiddelde menselijk oog pas aangenaam, maar dit kan uiteraard per persoon verschillen.

Moderne monitoren

Monitoren kunnen zijn met:

• een liquid crystal display; De werking berust op het effect dat de "vloeibare kristallen" in het display in staat zijn om de polarisatierichting van licht te draaien als er een elektrische spanning op wordt gezet. Zij laten het licht al dan niet door. De passieve displays kunnen voorkomen in zwart-wit, met grijstinten (greyscale) of in kleur. Het display kan
  • reflectief zijn (waarbij gebruikt wordt gemaakt van weerkaatsing van omgevingslicht met behulp van een spiegel in de lcd-cel, bijvoorbeeld in rekenmachines)
  • transmissief (met een kunstmatige Ccfl lichtbron achter het display, bijvoorbeeld in laptops)
  • transflectief een combinatie van beide vorige, in mobiele telefoons, waarbij gebruik wordt gemaakt van een halfdoorlatende spiegel of een spiegel met gaatjes.

De technologie van de LCD schermen geeft de mogelijkheid de aspect ratio te variëren (16:9, of soms 16:10 of 15:9) en de afmetingen (diagonaal) konden groter worden: 53 cm (21"), 76 cm (30") en zelfs 2,08 m (82"), maar ook relatief klein van minder dan 5 cm (2"). Deze schermen vertonen geen flikkering. Bij LCD schermen spreekt men eerder over responstijd. Dit is de tijd die het scherm nodig heeft om van kleur/intensiteit te veranderen (het scherm is enigszins traag). Hoe lager de responstijd, hoe sneller het scherm zich aanpast aan beeldverandering. Een lagere responstijd wordt als beter ervaren.

• een thin film transistor liquid crystal display (TFT); Een verbeterde variant van het LCD-scherm is het TFT-scherm. Een Thin Film Transistor of kortweg TFT wordt voornamelijk toegepast in zogenaamde TFT-schermen, wat een verbeterde versie van een LCD-scherm is. Het grote verschil met een zogenaamd "passief" LCD-beeldscherm is dat in het TFT-scherm voor elk subpixel een zeer klein transistortje is geïntegreerd op de glasplaat waardoor iedere pixel individueel kan geadresserd worden waardoor er minder aansluitdraden nodig zijn. Deze transistor kan de informatie voor elk subpixel "vasthouden". Deze complexe microscopische structuur kan door diverse fotolithografiestappen op het glas worden aangebracht. TFT schermen worden bijvoorbeeld gebruikt in wegnavigatieapparatuur en hedendaagse LCD schermen.

• plasmaschermen; Een plasmascherm heeft dezelfde soort werking als een tl-buis. Een bepaald soort gas zorgt in een afgesloten ruimte ervoor dat het licht geeft. Koperen draden worden ook in een plasmascherm aangebracht. Een tweede laag koperen draden die loodrecht op de andere koperen draad staan wordt ook aangebracht . Een beeldpunt op een plasmascherm ontstaat doordat er een spanningsverschil wordt aangebracht op één onderliggende draad (de kathode of negatieve pool) en één draad in de tweede laag (de anode of positieve pool). Dat beeldpunt ontstaat op het kruispunt van de twee draden. Om een plasmascherm met kleuren te krijgen moet je nog eens per beeldpunt drie basiskleuren kunnen weergeven. Een helder beeld ontstaan door de juiste aansturing van de kruispunten. Doordat een beeldpunt al gauw een afmeting heeft in de orde van 1 millimeter zijn plasmaschermen alleen in grote afmetingen met een goede resolutie te maken. Daardoor zijn plasmaschermen ook vooral geschikt voor televisieschermen en minder voor computerbeeldschermen.

Resoluties

Er bestaan verschillende resoluties voor beeldschermen. Deze zijn onder andere: CGA, EGA, XGA, Hercules, MDA, MCGA, QVGA, SVGA, SXGA, UXGA,VGA, en WXGA

Kwaliteit

Een belangrijke indicatie van kwaliteit van een LCD scherm is het aantal "dots-per-inch" of DPI. Dot-pitch kan hier ook voor worden gebruikt. Er is helaas geen gangbare SI-versie van deze grootheden in gebruik. Hoe hoger de DPI, hoe scherper het beeld. Er bestaat een lineair verband tussen de resolutie en de DPI.

Een vergelijking van schermen en DPI:

• Apple Cinema Display 20”: 99 DPI (20” / 51 cm scherm)
• Apple Cinema Display 30”: 101 DPI (29,7” / 75 cm scherm)
• Originele Black en White iPods (1G-4G): 102 DPI (2” / 5 cm schermpje)
• Apple iPod mini: 105 DPI (1,67” / 4 cm schermpje)
• Sony PlayStation Portable: 128 DPI (4,3” / 11 cm scherm)
• iPod photo / color / 4G: 141 dpi (2” / 5 cm schermpje)
• iPod nano: 147 DPI (1,5” / 4 cm schermpje)
• iPod 5G: 160 DPI (2,5” / 6 cm schermpje)
• Creative Zen Vision: 216 DPI (3,7” / 9 cm schermpje)

Zie ook

• Standaard voor weergavemodus
• Tearing