Näytönohjain ja näyttö

Näytönohjain (Graphics Card, Display Card) on kortti, joka piirtää näytölle kuvan. Näytön tarkkuus, värien määrä ja virkistystaajuus ovat näytönohjaimen määrittelemiä säätöjä. Erilaisilla näytönohjaimilla on paljon eroja niin ominaisuuksiltaan kuin nopeudeltaan. Näytönohjain voi olla rakennettu emolevyn sisään tai niitä voidaan käyttää erillisenä laajennuskorttina. Intergoituna näytönohjain on heikkotehoinen ja sitä ei voi käyttää erilaisissa näytön tehoa vaativissa sovelluksissa kuten peleissä ja 3D-grafiikan tuottamisessa.

Näytönohjaimen osat

Grafiikkaprosesssori
Näytönohjaimen grafiikkaprosessori (Graphic Processor, Chipset) tarkoitus on tehdä tehtäviä jotka liittyvät kuvan tuottamiseen. Se huolehtii kuvan muuttumisesta ja sen pitämisestä näytöllä. Tämä on myös tärkeä osa liikkuvan kuvan luomiseen ja siitä riippuu grafiikan piirtämisnopeus. Siksi prosessoritehoa tarvitaan esimerkiksi peleissä ja 3D-grafiikassa.

Näyttömuisti
Näytönohjaimen muistille (Video Memory, Frame Buffer) tallenetaan näytölle piirretty kuva virkistystaajuuden tahdissa. Lisäksi muistissa sälytetään näytön puskurointitietoja. Muistin määrä vaihtelee 128 megabitistä 4 gigabittiin. Näytönohjaimia markkinoidaan usein näytönmuistin suuruudella ja yleisesti otaksutaan suuremman muistin sisältääviä ohjaimia nopeammaksi. Nopeuteen vaikuttavat kuitenkin useat piirteet. Muistin koko kuitenkin määrittelee esimerkiksi kuinka suurella tarkkuudella ja kuvanäytöllä voidaan kuvaa esittää.

Väyläliitin
Näytönohjain kiinnitetään emolevyyn siten, että ulostuloliittimet ovat koneen takaosassa ja väyläliitin tulee emolevyyn kiinni. Nykyään näytönohjaimet ovat PCI Express-väylään liitettäviä kortteja. Vanhempia AGP-väyläisiä näytönohjaimia on kuitenkin vielä käytössä vanhemmissa koneissa.

Ulostuloliitännät
Näytönohjaimessa on yksi tai useampi liitäntä näyttöä varten. VGA ja SVGA-näytönohjainten liittimenä on 15-pinninen D-liitin. Tämä toimii analogisilla signaaleilla.

Digitaalinen DVI-liitin on tarkoitettu uudempia näyttöjä varten. Se löytyy useista LCD-, plasma- ja teräväpiirtonäytöistä.

HDMI on vuonna 2003 julkaistu digitaalisen äänen ja videon yhteisliitäntä jota käytetään pelikonsoleissa js DVD-soittimissa näyttölaitteen kytkemiseen.

DisplayPort on 2007 julkaistu sekä digitaalisen äänen ja kuvan yhteisliitäntä. Tavoitteena on syrjäyttää DVI ja HDMI-liiitännät.

ViVo mahdollistaa TVn, DVD-soittimen, videonauhurin ja pelikonsoleiden liittämisen. ViVo-liitännät yhdistetään joskus komposiittivideoliitännän kanssa.

Video BIOS
Video BIOS (Firmware) on toiminnaltaan samankaltainen kuin emolevyn BIOS. Näytönohjaimen BIOS hoitaa vain näyttöön ja näytönohjaimeen liittyviä asioita. Se hallitsee näytönohjaimen toimintoja ja antaa ohjeita tietokoneen, ohjelmien ja näytönohjaimen välillä. Se sisältää tietoja muistin ajastuksesta, käyttönopeuksista, jännitteistä ja muita näytönohjaimeen liittyvää tietoa.

Näytönohjaimen asentaminen
Näytönohjain kiinnitetään sille sopivaan väyläliittimeen emolevyyn siten, että ulostuloliittimet tulevat näkyviin tietokoneen takaosaan. Tarvittaessa irroita tietokoneen takaa suojalevy kortin kohdalta. Kortti painetaan varovasti väylään ja kiinnitetään yhdellä ruuvilla takalevyyn liittimien vierestä. Asentamisen jälkeen pitää näytönohjaimen ajurit asentaa tietokoneelle.

Näytöt
Tietokonenäyttö (monitori) on tietokoneen oheislaite. Se antaa käyttäjälle visuaalista palautetta koneessa ja ohjelmissa tapahtuvasta toiminnasta. Näytöt jaetaan tekniikan perusteella kahteen pääluokkaan, emittoiviin eli valoa säteileviin ja ei-emittoiviin eli valoa heijastaviin.

CTR kuvaputkinäyttö
Tämä on vanhempi tekniikka, joka on poistumassa liitteiden näyttöjen tieltä. Kuvaputkinäyttö käyttää samaa tekniikkaa kuin vanha televisio. Kuvaputken takaosan eletronitykki lähettää elektronisuihkun, jota poikkeutetaan tyhjiössä sähkö- tai magneettikentän avulla. Elekrtonisuhkun osuessa näyttöpinnan loisteaineeseen, syntyy valopiste. Värikuvaputkessa on kolme erillistä tykkiä, yksi jokaiselle värille.

LCD nestekidenäyttö
Ohuita LCD-näyttöjä on käytetty pidempään kannettavissa tietokoneissa. Nestekidenäytön paneeli koostuu pienistä soluista, joissa on kiteitä sisältävää nestettä. Näitä ohjataan sähkövirralla ja kiteet reagoivat eri jännitteisiin antamalla eri värejä. Valaistuksen hoitaa paneelin takana oleva loisteputki. Uusissa näytöissä käytetään LED-valaistusta ja näitä ei pidä sekoittaa LED-näyttöihin. Nestekidenäytöt on suunniteltu aina käytettäväksi tietyllä kuvatarkkuudella ja matalamman tarkkuuden käyttäminen tekee kuvasta sumean.

Plasmapaneelinäyttö
Tämä on litteän näytön mahdollistava tekniikka ja tätä käytetään suurissa näytöissä. Sadattuhannet pienet solut sisältävät jalokaasuja ja nämä sijaitsevat kahden lasilevyn välissä. Solun läpi johdettu sähkövirta ionisoi kaasun plasmaksi ja alkaa säteillä ultraviolettivaloa. Se saa fluoresoivan materiaalin näyttämään näkyvää valoa.

OLED näyttö
Tämä on perustekniikaltaan samanlainen kuin LCD-näyttö, mutta solut tuottavat itse valoa kun siihen johdetaan sähköä. Toiminta perustuu orgaaniseen aineeseen, joka käyttäytyy kuin diodi. Näisä näytöistä saadaan ohuempia ja kuluttavat virtaa vähemmin kuin LCD-näytöt. Jokaisen pikselin valoisuutta voidaan säätää, joten kontrasti ja värit paranevat. Heikko kohta on nykyään käyttöikä, joka on noin 5000 tuntia. Plasma ja LCD-näyttöjen ikä on jopa kymmenkertainen. Tekniikka kehittyy ja on jo olemassa jopa 30000 käyttötunnin kestäviä näyttöjä.