Arvutikuvar

Eestikeelsed oskussõnad

Eesmärgipärase talitluse järgi saab kuvarit nimetada mitmeti, kui loeme seda arvuti tegevuse jälgimise (nt telemeetriaseire) ja tagasiside seadmeks, siis saab seda nimetada monitoriks. Kui vaadelda seda arvuti videosignaali (kuva, pilt) lõpp-punktina (terminal), mis tekitab pildi, siis võib seadet nimetada kuvaterminaliks ehk videoterminaliks. Kui käsitleda kuvarit pildi (kuva) tekkimise pinnana (ristlõige ruumis), siis võime seda tekkimise pinda nimetada ekraaniks. Kui vaadelda puutetundlikku kuvarit (puutekuvar) sisendina arvuti juhtimiseks, näiteks valguspliiatsiga, siis võime kuvarit nimetada kuvakonsooliks, videokonsooliks või lihtsalt konsooliks; võrdle ka süsteemikonsooli, virtuaalkonsooli ja mängukonsooliga.

Kuvari olulisemad näitajad

Kuvareid eristatakse peamiselt nende suuruse ja tehniliste parameetrite järgi.
Suurus – väljendatakse ekraani diagonaali pikkusega tollides. Levinumad mõõdud on vahemikus 15–24 tolli. Mida suurem on ekraan, seda suuremat ala saab tööpinnast näha.
Piksli suurus – pildipunkti füüsiline suurus kuval, mõõdetuna millimeetrites.
Lahutusvõime (screen resolution) – väljendatakse ekraanile mahtuvate pikslite arvuna, mis on ekraani lühema külje ja pikema külje pikslite korrutis, näiteks 800×600, 1024×768, 1152×864. Seega mida suurem on lahutusvõime, seda teravam on pilt, juhul kui piksel ise on piisavalt väike.
Kontrast (contrast ratio) – näitab, kui suur on musta ja valge värvi vahe. Näiteks kontrasti 1:1 korral on pilt must-valge. Ehk mida suurem on kontrast, seda ilusam on pilt. Must on mustem, valge valgem jne.
Pildi kuvasuhe (aspect ratio) – näitab ekraani horisontaali ja vertikaali suhet. Kui ekraan on ruut, siis on suhe 1:1.
Vaatenurk (viewing angle) – näitab seda, kui hästi saab ekraani külje pealt vaadata. Kui on väike vaatenurk, siis näeb ekraani ainult otse. Vaatenurk on olulisemaks näitajaks televiisoritel, sest arvutikuvarit vaadatakse enamasti ikka otse.
Värskendussagedus (refresh rate) – kui mitu korda sekundis jõuab elektronkiir ekraani täielikult üle joonistada. Mõõdetakse seda hertsides (Hz). Mida väiksem on värskendussagedus, seda värelevam, vilkuvam pilt meile tundub. Mida suurem on värskendussagedus, seda värelusevabam on pilt.
Värelusevaba pildi alampiir on 75 Hz, üle 120 Hz värskendust tavaliselt inimese silm enam ei erista.
Reageerimisaeg (response time) – näitab aega, kui kiirelt ekraan suudab uue pildi kuvada. Mida väiksem aeg, seda parem.
Horisontaalne kaadrisagedus (nt 30–80 kHz) – näitab, kui kiiresti kuvari ekraanil kaadreid vahetatakse. Just selletõttu tundub aeglastel ekraanidel läbi kaamera vaadates, et jooned liiguvad ülevalt alla.

Kineskoopkuvar (CRT)

Kineskoopkuvari tööpõhimõte on väga sarnane kineskoopteleriga. Nende peamine erinevus seisneb selles, et kuvari sisend on kohandatud arvutiandmete erilisele digitaalkujule ja kuvari ergonoomilised nõuded ei kattu teleri omadega. Kuvari juhtseade arvuti graafikakaardil (videokaardil) muundab digitaalsed kahendsignaalid videosignaalideks, et nende abil ekraanil moodustada üksikutest pildipunktidest koosnev terviklik kujutis. Klaasist seadeldis, mille esiküljele ehk ekraanile pilti näidatakse, on elektronkiiretoru ehk kineskoop. See on kuvari kõige tähtsam komponent, mis sisaldab ühes otsas järelhelendavate omadustega luminofooriga kaetud ekraani, teises otsas elektronkahurit elektronkiire tekitamiseks ja nende vahel kiirte hälvitussüsteemi ekraanile rastri moodustamiseks. Heal kuvaril on alati hea kineskoop, mille puudumist ei kompenseeri digitaalreguleerimine ega muud lisavahendid.
Kineskoobi tagumises, peenemas osas on elektronkahur, mis saadab välja elektronkiire. Pärast teravustamist kiir hälvitatakse sobivasse punkti ekraanil ja antakse sellele samal ajal ka punkti jaoks vajaliku intensiivsus. Ekraanil on luminofoortäpike, mis talle langeva elektronkiire mõjul helendama hakkab. Nii käiakse ridahaaval läbi terve ekraanitäis punkte ja moodustatakse kujutis. Kui seda piisavalt sageli teha, ei taju silm punktide vahepealset kustumist, kuna luminofoor jätkab helendumist veel veidi aega pärast kiire edasiliikumist järgmistele punktidele.
Kineskoopkuvareid toodetakse kumerate ja lamedate kineskoopidega. Lamekineskoope loetakse paremateks, kuna neil on vähem valgustusest tulenevaid peegeldusi. Samas on lamekineskoopi keerulisem toota ning tänu sellele on kasutusel liba-flat’e (Dyna-Flat, Near-Flat), kus tegelikult on tegemist kumera kuvariga, millele on ette pandud sirge klaas. Samuti võib odavatel lamekuvaritel esineda moonutusi ekraani nurkades ja servades.

Plasmakuvar

Televisiooni vastuvõtja või videokaart, mis kontrollib plasmakuvarit, saadab elektrivoolu kahte sorti elektroodidesse. Aadressi elektroodid, mis asetsevad vertikaalselt plasmakuvari tagaosas määravad, millised kuvari pikslid on mõjutatud, kui elektrienergia läheb läbi teist sorti läbipaistvatest ekraani elektroodidest, mis on paigaldatud horisontaalselt pikslite ette. Need elektroodid kulgevad läbi klaasi ja magneesiumoksiidi kihtide, mis kaitsevad ja isoleerivad elektroode teineteisest. Elektroodid pikendavad pikslite ridade ja veergude pikkust ja laiust, millest moodustub kuva pind. Elektroodid moodustavad ka ristmikke, mis lõimuvad miljoni piksli kohta rohkem kui kolmel neljandikul juhtudest.
Pikslid on kui kambrid, mille ümber madalrõhkkond hoiab ära pikslite segunemise. Pikslite seinad värvitakse pihustusmeetodil ühe värvitüübiga kolmest fosforist, mis helendab kas punaselt, siniselt või roheliselt, kui see on aktiivses olekus. Iga piksli sees on kinni ksenoon (Xe) ja neoon (Ne) gaasid.
Kui kuva kontroller tahab kindlat pikslit helendama panna, avab ta aadressi rea, mis viib selle piksli kambrini (avamine on teostatav vooluringi sulgemisega nii, et elektrivool saaks sellest läbi minna). Samal ajal saadab kontroller elektrivoolu mööda kuvaliini, mis liigub väljavalitud pikslini. Elektrienergia saab avatud aadressi real laengu ja liigub läbi piksli ning läbib vastava vooluringi. Elektripingetest tekkiv energia väljub aatomitest gaasiseguna, muutes gaasi plasmaks.
Mateeria muutub plasmaks, kui energiaallikas läbib normaalolekus selliseid stabiilseid gaase nagu neoon ja ksenoon. Elektrivoolus vabalt liikuvad elektronid tabavad gaasi aatomeid, luues ja andes edasi oma energia ioonidele. Need ioonid on aatomid, mis on elektronide tasakaalutuse (sümmeetria puudumise) tõttu positiivselt või negatiivselt laetud. Ioonid on ebastabiilsed ja pöörduvad tagasi oma normaalsesse seisu. Kui see juhtub, kiirgavad ioonid energia, mis nad tekitas valguse ultraviolett kuulikestena, mida nimetatakse footoniteks.
Ultravioletsed footonid tabavad piksli kambri seintes olevat fosforit. Footonite energia läbib fosforit nii, et nad helendavad – sarnaselt katoodkiiretoruga (CRT) kuvari protsessile. Erinevad fosfori materjalid, mis kumavad kas punast, sinist või rohelist valgust, katavad külgmiste kambrite (pikslite) sisemust ja moodustub üksik loogiline piksel. Muutes vooluhulka, mis liigub igasse kambrisse (pikslisse), muudab kuva kolme põhivärvi kooslust, tekitades erinevaid värvitoone.

Ajalugu

Sõna "monitor" tuleb ingliskeelsest sõnast monitor, mis tähendab kasvatajat, vaatlejat ja hilisemal ajal ka arvuti kuvaseadet ehk kuvarit. Sõna kuvar aga on pärit hoopis soome keelest ja tähendas kunagi seadet, milles olid ühes tükis nii monitor kui ka klaviatuur (st 1970ndate arvutit või suurarvuti videokonsooli).
Läbi ajaloo on kasutatud erinevate omadustega kuvareid. Pole ju veel kadunud needki kuvarid, mis suudavad esile tuua vaid ASCII sümboleid ja seetõttu graafilist kasutust suurt ei leia (kui nn "kastigraafika" välja arvata). Enamasti kasutatakse selliseid aparaate just UNIXi terminalidena (TTY – Telexi terminal), sest seal polegi muid omadusi vaja. Tänapäevastesse arvutikomplektidesse kuuluvad aga juba graafilised kuvarid, mille värvilahutus on viimase 10 aasta jooksul märgatavalt paranenud. Kasutatud on ka eri suuruses kuvareid, alustades 11–13-tollistest 1990ndate algul ja lõpetades 19–24-tolliste kuvaritega tänapäeval. Erinevad ka kuvarite ekraanikujud: spetsiaalseid püstekraaniga (kõrgus suurem kui laius; inglise portrait) kuvareid kasutatakse näiteks kirjastustes; rõhtsa ehk horisontaalekraaniga kuvareid (laius suurem kui kõrgus; inglise landscape) kasutatakse igapäevatöös, need on ka levinumad.

Energiasääst

Enamik kuvareid lülitab end energiasäästurežiimi, kui kuvari videosisendis pole signaali. Selline funktsioon võimaldab uuematel operatsioonisüsteemidel kuvari pärast teatud pikkusega arvuti jõudeaega välja lülitada. Peale selle pikendab see funktsioon ka kuvari eluiga.
Mõned kuvarid lülitavad ennast ise pärast mõnda aega mittekasutust ooterežiimi. Uuemate sülearvutite puhul on see funktsioon eriti tähtis, kuna see vähendab ekraani ja aku kulumist ning pikendab akurežiimis kasutatavuse aega.

Integreeritud tarvikud

Osadel kuvaritel on integreeritud tarvikud või ühendused nende jaoks. Standardsed ühendused on kergesti kättesaadavad ja välistavad vajaduse lisakaamerate, mikrofonide või kõlarite järele.

Läikiv ekraan

Mõnedel ekraanidel, eriti odavamatel LCD-kuvaritel, on traditsiooniline matt pind asendatud läikivaga. See suurendab teravust, samas peegeldused pindadelt on väga hästi nähtavad, st päikesevalguses välitingimustes ei ole kuvar kasutamiskõlblik, kuna kuvarilt peegeldub päikesevalgus ja pilti ei näe.

Puuteekraan

Neid ekraane kasutatakse ka sisendina (vt puuteekraan). Kirjeid saab valida või liigutada sõrme või spetsiaalse pliiatsiga. Samamoodi saab käivitada rakendusi. Uuemad mudelid on võimelised tuvastama igasugust survet ning on võimelised tuvastama kallutamist ja pööramist. Seda tüüpi ekraanid vajavad näpujälgedega määrdumise tõttu pidevat puhastamist.