DVI-Grundlagen: Alles über Steckertypen, TDMS und Konformität

Grundlagen digitale Monitore

Neben der Tatsache, dass TFT-Monitore digitale Daten zur Darstellung benötigen, unterscheiden sich die neuen Displays auch in anderen Dingen grundlegend von klassischen CRT-Monitoren. Ein CRT kann - abhängig von seiner Leistungsfähigkeit - praktisch jede beliebige Auflösung darstellen. Die Größe eines Pixels ist nicht fest in der Röhre definiert.

Ein TFT Display hat dagegen konstruktionsbedingt immer eine feste Idealauflösung. Man bezeichnet dies auch als native Auflösung. Nur in dieser liefert ein TFT eine optimale Bildqualität. Diese Einschränkung hat aber nichts mit DVI selbst zu tun, sondern liegt in der Architektur eines TFT verborgen.

Das Flachbildschirm ist mit einem Raster feinster Transistoren überzogen, die jeweils aus drei Leuchtelementen in den 3 RGB-Grundfarben bestehen. Ein TFT mit einer nativen Auflösung von beispielsweise 1600x1200 (UXGA) besitzt 1,92 Millionen Pixel.

Generell gilt: Höhere Auflösungen als die native sind nicht möglich. TFT-Monitore können hingegen kleinere Auflösungen darstellen. In diesen Fällen wird das Bild interpoliert bzw. skaliert. Besitzt ein TFT beispielsweise eine Auflösung von 1280x1024, wird eine Auflösung von 800x600 auf die native Auflösung von 1280x1024 vergrößert. Je nach Modell gelingt das mehr oder weniger gut. Die Alternative ist, das Bild nativ in 800x600 zu zeigen. Dadurch verkleinert sich natürlich die Darstellung auf dem Schirm.

Beide Bilder wurden vom Bildschirm abfotografiert. Das linke zeigt das Ergebnis eines TFT Displays (Eizo L885) in der nativen Auflösung von 1280x1024. Rechts daneben das interpolierte Bild bei 800x600. Durch die Vergrößerung der Pixel entsteht ein sehr grobes Bild. Ein CRT kennt diese Problematik nicht.

Um eine Darstellung bei 1600x1200 (UXGA) mit 1,92 Millionen Pixel bei 60 Hz zu ermöglichen, wird eine sehr hohe Übertragungsrate benötigt. Bei dieser Auflösung wären das rein rechnerisch ca. 115 MHz. Bei der Übertragung kommen aber noch Faktoren wie die Abtastlücke (Blanking Time) und andere hinzu, die zusätzliche Bandbreite erfordern.

Circa 25% der übertragenen Daten sind für die Abtastlücke vorgesehen. Diese Zeit ist nötig, bei Röhrenmonitoren die Elektronenkanone am Ende einer Zeile neu zu positionieren. TFT Displays benötigen die volle Blanking Zeit dagegen nicht, sie ist also ein Erbe aus der Röhrenära.

Bei jedem Bild (Frame) werden neben der eigentlichen Grafikdarstellung noch ein Randbereich und die Abtastlücke mit übertragen. So muss bei einem CRT der Elektronenstrahl am Ende einer jeden Bildzeile abgeschaltet werden, damit er sich am Anfang der nächsten Zeile neu positionieren kann. Ähnliches gilt für den großen Sprung vom rechten unteren Bildrand an den oberen linken, sobald das nächste Frame kommt.

Gut 25% der gesamten Pixeldaten werden für die Abtastlücke aufgewendet. Da TFT-Monitore nicht über eine Elektronenkanone verfügen, sondern die Pixel direkt leuchten lassen, ist die Abtastlücke reine Verschwendung. Trotzdem wurde das Blanking in DVI 1.0 implementiert, weil mit digitalen Signalen auch spezielle Röhrenmonitore angesteuert werden sollten, die intern einen DAC besitzen. Leider sucht man solche Modelle vergeblich.

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