Guide: TFT-skärmar [Uppdaterad 2011-02-14]

Här passar allt hårdvarurelaterat som inte faller under en annan kategori.
Post Reply
User avatar
snigel
Hedersbit
Posts: 9632
Joined: 2002-03-08 15:06:33
Location: Göteborg

Guide: TFT-skärmar [Uppdaterad 2011-02-14]

Post by snigel »

Då det kommit allt mer frågor om TFT-skärmar på sistone skrev jag ihop en guide, jag hoppas den kommer väl till pass. Är det något som ska läggas till eller inte stämmer, skicka mig ett PM.


Paneltyper

För att ta reda på vilken paneltyp din skärm har kan man använda sig av:
http://www.flatpanels.dk/panels.php

TN
Den absolut vanligaste paneltypen, om det inte står angivet vad det är för panel, är det nästan garanterat en TN.
Billigare TN-paneler kan inte återge 24bitar (3*8) utan endast 18bitars (3*6) färg, detta löses vanligtvis med dithering.

+Bäst pris
+Bäst hastighet
-Färgåtergivning
-Bleed
-Betraktningsvinkel, särskilt i höjdled.
Bra responstid för TN: 4ms eller lägre.

MVA (P-MVA, A-MVA, S-MVA)
Utvecklades ursprungligen som en kompromiss mellan IPS och TN.

+Betraktningsvinkel
+Kontrast
-Responstid
-Färgåtergivning
-Ljusstyrka
Bra responstid för MVA: 8ms.

PVA (S-PVA)
PVA bygger på teknik liknande MVA-skärmar, men har mycket bättre kontraster.
Billigare PVA-paneler finns med 18bit medan S-PVA använder 24bit eller högre.
S-PVA finns med RTC, vilket ger bättre responstider än PVA.

+Svärta
+Bäst kontrast
+Betraktningsvinkel
Bra responstid för S-PVA: 6ms.

IPS (S-IPS, AS-IPS, A-TW-IPS, H-IPS)
Används främst på skärmar över 20". S-IPS är den vanligaste modellen och H-IPS är uppföljare. Skillnaden mellan S-IPS och H-IPS är att H-IPS har mycket mindre bleed, bättre bild vid mindre betraktningsvinkel, men lägre maximal betraktningsvinkel.

+Bäst färgåtergivning
+Betraktningsvinkel
-Kontrast
Bra responstid för S-IPS: 6ms.

Super PLS
En ny variant av IPS, utvecklad av Samsung. Ska ge bättre svärta, ljusgenomsläpp och betraktningsvinkel.

Responstid
När man talar om responstiden på en skärm, syftar man endast på hur lång tid det tar för pixlarna att få rätt färgnyans.
Tidigare mättes detta i B2B, Black to black. Det gick till som så att man tog tiden från att en pixel gick från svart, till vitt och tillbaka till svart igen.
Detta sa väldigt lite om skärmens faktiska prestanda då normala användare vanligtvis gjorde mindre nyansändringar.
Detta ledde till att man började mäta i G2G, grey to grey. G2G är en genomsnittlig tid det tar att byta mellan olika gråtoner och ligger mycket närmare verkligt användade av skärmen.

Input lag
Ett problem som skrämmande nog nästan är helt okänt är input lag. Detta är den tiden det tar från att TFT-skärmen får bilden till att den börjar ritas ut på skärmen. Det är först efter input lag som man kan börja prata om responstid. Jämför man med en CRT-skärm, har den vanligtvis ritat ut en hel bild innan TFT-skärmen ens har kommit så långt att responstiden hinner visa sig.
Input lag på 20ms är inget ovanligt. Se gärna behardware-länken i botten.
Det är vanligast med input lag på större paneler, det är också vanligare andra paneler än TN, samt paneler med RTC.
Det finns bra mätningar av input lag här:
http://www.digitalversus.com/duels.php?ty=6

Effekten av hög input lag i är en sirapsliknande känsla, allting händer strax efter man rört pekaren.

Begrepp
DVI/VGA
Detta är två standarder för att föra över bild till skärmen. DVI är digital och VGA analog. DVI ger helt klart skarpare bild och bättre färger. Med DVI behöver man heller inte justera bilden i höjdled/sidled eftersom skärmen vet precis vilken pixel som ska visa vad.

6/8/10bit
Vanligtvis när man pratar om färgdjup brukar man höra 32bit.
När det gäller TFT-skärmar är de vanligaste på 6bit respektive 8bit. Detta beror på att man talar om bitar per RGB kanal. Alltså 8bitar röd, 8bitar grön, och 8bitar blå, 24bit.
Anledningen till att det "bara" är 24bitar och inte 32 beror på att 32bitars färgdjup för operativsystemet innebär 24bitar färg och 8bitar transparens.

Bleeding
När bakgrundsbelysningen läcker (blöder) genom kristallerna. Detta syns tydligast mot svart bakgrund.

Ghosting
När responstiden är för hög bildas det spår efter objekt som rör sig på skärmen, detta fenomen kallas ofta för ghosting.

Dithering
Vissa paneler (vanligtvis TN) kan inte återge hela 24-bitars färgspektrum, utan endast 18bitar. För att få de nyanser som saknas används då dithering. Ett bra exempel på dithering är bildserien på denna wikipediasidan:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dither

FRC
Frame rate control, ett alternativ till dithering, som istället för att lägga ett mönster av närliggande färger, blinkar de mest närliggande färgerna per pixel basis. Detta är inte lika vanligt som dithering.

RTC
Response time compensation, även kallat overdrive.
Denna teknik används för att sänka den genomsnittliga responstiden över skärmens samtliga nyanser.
Nackdelen med en dålig RTC-implementation är att det kan bli en annan form av ghosting, kallad overshoot. Detta syns tydligast vid höga kontraster och kan därför vara fullt synligt när man scrollar i dokument eller förflyttar muspekaren.
En annan nackdel är att det kan leda till input delay, en annan form av fördröjning innan bilden ritas ut.
Kort sagt, bara för att en skärm har RTC behöver den varken vara snabb eller fri från ghosting.

Overshoot
En panel med RTC utnyttjar att kristallerna går att vrida snabbare om man ger en högre spänning än vad som behövs, tills kristallen kommit på plats, om skärmen ger den högre spänningen för länge kommer det först bli en för ljus nyans innan kristallen kommer i rätt läge.
Detta problem finns även omvänt, när RTC kan utnyttja en extra låg spänning för att vrida kristallen snabbare åt andra hållet.

Vanliga myter
Moderna TFT-skärmar är snabbare än CRT i spel.
En bra CRT-skärm använder sig av 100Hz (eller mer), de flesta TFT-skärmar körs i 60Hz.
Om vi leker med tanken att en TFT-skärm har en fruktansvärt låg input lag på 2ms och har 2ms responstid. 60Hz = 1.7ms per frame.
Att rita ut en perfekt bild tar alltså 5,7ms med en TFT-skärm innan den når spelaren. Att rita ut en perfekt bild med en CRT-skärm tar 1ms.
Även om man blir av helt med responstiden och input lag är fortfarande 60Hz (75Hz i vissa fall) begränsande i snabba spel.


Hela bilden uppdateras samtidigt

En vanlig missuppfattning är att en TFT-skärm uppdaterar hela bilden på en gång, per pixel basis.
I argumentationer brukar man se att CRT-skärmsuppdateringen berodde på katodrören och att LCD-skärmen inte har den begränsningen.

I teorin är det fullt möjligt att uppdatera hela TFT-bilden samtidigt, något som CRT-skärmen inte kan. Fast i verkligheten är TFT-skärmen begränsad av två saker:
1. Interfacet den använder, vanligtvis DVI.
2. Drivern, som hanterar signalen och ritar ut på skärmen.

DVI sänder bildsignalen pixel för pixel, rad för rad, precis som den analoga VGA-kabeln. Detta hindrar effektivt att hela bilden skulle kunna uppdateras samtidigt.
Att göra en driver som inte behöver kunna uppdatera samtliga pixlar samtidigt reducerar även kostnader, det krävs mycket mindre bandbredd om alla pixlar inte behöver uppdateras samtidigt.

Mer än 60Hz gör ingen skillnad för en TFT-skärm.
Vid diskussioner om att högre uppdateringsfrekvens gynnar CRT-skärmar brukar det komma upp att det inte fungerar på samma sätt på TFT-skärmen och att det inte gör någon skillnad vad uppdateringsfrekvensen står på.

Uppdateringsfrekvensen påverkar inte hur mycket en TFT-skärm flimrar eftersom bakgrundsbelysningen är frikopplad från denna. Däremot avgör uppdateringsfrekvensen hur många bilder per sekund din skärm kan visa upp.
Ett relativt enkelt sätt att se skillnad på uppdateringsfrekvenser är att rita snabba cirklar med muspekaren. Ju fler muspekare desto lägre uppdateringsfrekvens. Ett otränat öga ser utan problem stor skillnad på 60Hz och 120Hz. Ett tränat öga kan se skillnad på 60Hz och 75Hz.

TFT-skärmar stödjer endast 60Hz
Bakgrunden till denna myten brukar bestå av följande:

1. Alla skärmdrivrutiner tillåter inte 75Hz eller nollställer tillbaka till 60Hz
2. Högupplösta TFT-skärmar med single link DVI begränsas av DVI-interfacet och kan därför inte köra högre. Detta gäller 1680 x 1050 paneler till exempel
3. Laptopars interna interface stödjer sällan över 60Hz, därför att det det är billigare att begränsa interfacet, vanligtvis LVDS.

Många äldre paneler kör 75Hz alldeles utmärkt och presterar där efter. Tyvärr blir det allt ovanligare på nyare paneler, har du behovet av högre hastighet är det bara att testa.
Många nyare skärmar stödjer endast 60Hz internt, men accepterar en högre signal in, då kommer det att klippas bort frames och konverteras till 60Hz igen.


Källor
http://www.digitalversus.com/duels.php?ty=6
http://forums.anandtech.com/messageview ... id=2049206
http://www.xbitlabs.com/articles/other/ ... ation.html
http://www.xbitlabs.com/articles/other/ ... itors.html
http://www.behardware.com/articles/647- ... -5-ms.html
http://www.tftcentral.co.uk/advanced.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Response_t ... hnology%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Input_lag
http://en.wikipedia.org/wiki/TFT_LCD
http://en.wikipedia.org/wiki/LVDS
http://en.wikipedia.org/wiki/DVI
http://www.screentekinc.com/pixelbright-lcds.shtml
Last edited by snigel on 2009-09-07 20:56:31, edited 4 times in total.
http://sniglom.blogspot.com
Work |i5 760@4.2GHz|16GB|P55|GTX 670|850 500GB|Xonar D2|2TB
Extra |q9550@3.4GHz|8GB|P45|GTX 670|830 256GB|Audigy 2
MacB.|p8600@2.4GHz|8GB|320m|BX100 500GB
Serve|c1037@1.8GHz|8GB|NM70|X25-M 80GB|Seagate 4TB
User avatar
Moonsky
Posts: 2256
Joined: 2005-09-21 15:52:41

Post by Moonsky »

Tack för guiden.

Vilken är den bästa all-round skärmen just nu?
Nån som vinner många tester och har bra pris.
User avatar
Joel
Posts: 2867
Joined: 2004-09-12 19:06:06
Location: Skåne

Post by Joel »

Härligt initiativ, tummen upp för dig snigel.
meh
User avatar
-SE-
Posts: 2783
Joined: 2004-12-06 18:40:11
Location: R-by
Contact:

Re: Guide: TFT-skärmar

Post by -SE- »

Härligt. Bekräftade mycket, och felförklarade mycket jag hört, och läst.
"Inget kräver så mycket förberedelse som ett improviserat tal."
- Winston Churchill
T.Q.M
Posts: 18
Joined: 2004-12-01 10:18:12
Location: Mullsjö
Contact:

Re: Guide: TFT-skärmar

Post by T.Q.M »

Mycket bra, nu fick man gott om kött på benen.
Intel Quad 6600 ::: 4 GB RAM ::: 500GB + 2x 250 externt Hårdisk ::: 512 MB Geforce 8600GT ::: Razor daimond Black ::: ViewSonic 19tum- 3ms
Post Reply