Tietokonenäyttö
Näyttö eli monitori on tietokoneen oheislaite, joka antaa käyttäjälle välitöntä visuaalista palautetta. Laitteelle on kehitetty myös termi näytin.
Näytöt voidaan tekniikkansa perusteella jakaa kahteen pääluokkaan: emittoiviin eli valoa säteileviin ja ei-emittoiviin eli valoa heijastaviin.
Vaikka kuvaputkia on ollut tietokoneissa jo 1950-luvulta alkaen, tavallisessa käytössä näytön virkaa toimitti vielä 1960-luvulla yleisesti kaukokirjoittimen kaltainen paperille tulostava pääte. Näyttöpäätteet alkoivat syrjäyttää paperipäätteitä 1970-luvun aikana.
Varhaiset tietokoneiden kuvaputkinäytöt eivät perustuneet televisiotekniikassa käytettyyn juovapyyhkäisyyn vaan kuvion muodostavien viivojen (vektorien) piirtämiseen suoraan näyttöpinnan pisteestä toiseen hieman oskilloskoopin tai tutkanäytön tavoin. Vektorinäyttö oli muun muassa PDP-1:ssä. Kuvan piirto tapahtui usein täysin ohjelmallisesti ilman erillistä näytönohjainta, minkä vuoksi virkistystaajuus oli yleensä matala eikä ruudulle mahtunut kovinkaan monimutkainen kuva ilman häiritsevää välkyntää. Erilliset näytönohjainpiirit ja televisioista lainattu toimintaperiaate alkoivat vallata alaa 1970-luvulla.
1980-luvulla näytöt olivat jo lähes yksinomaan juovapyyhkäisyyn perustuvia, ja saatavilla oli sekä yksivärinäyttöjä että värinäyttöjä. Yksivärinäyttöjen etuina olivat edullisempi hinta, korkeampi erottelutarkkuus ja vähäisempi välkyntä. Kotitietokoneiden näyttöinä käytettiin usein televisiota, ja monen tietokoneen näyttötilat perustuivatkin Yhdysvalloissa käytetystä NTSC-televisiostandardista johdettuihin tarkkuuksiin, kuten 320×200, 640×200 tai 640×400 kuvapisteeseen. Laadukkaita suuritarkkuuksisia värinäyttöjä oli kyllä olemassa jo ennen 1990-lukua, mutta niitä käytettiin lähinnä kalliissa grafiikkatyöasemissa.
Yksivärinäytöissä välkyntä pyrittiin minimoimaan hitaalla loisteaineella, joka ei ehtinyt himmetä pyyhkäisyjen välillä. Näin kuvasta saatiin välkkymätön jopa vain muutamien kymmenten hertsien virkistystaajuuksilla, mutta sivuvaikutuksena oli esimerkiksi vierivää tekstiä tai liikkuvaa kohdistinta seuraava varjo. Yksivärinäyttöjen kuva oli yleensä vihreä mutta 1980-luvun jälkipuoliskolla valkoiset, keltaoranssit ja punaiset värit yleistyivät.
Nestekidenäytöt tulivat aluksi käyttöön digitaalikelloissa ja taskulaskimissa 1970-luvun puolivälin jälkeen. Ne pysyivät kuitenkin hyvin pitkään varsin pieninä ja erottelukyvyltään, nopeudeltaan sekä kontrastiltaan vaatimattomina, mistä johtuen useimmissa 1980-luvun alun kannettavissa tietokoneissa käytettiin pienikokoista kuvaputkinäyttöä. 1980-luvun puolivälissä litteät elektroluminesenssi- ja plasmanäytöt korvasivat kuvaputket kannettavissa laitteissa. Yksivärisyytensä ja kalliin hintansa vuoksi ne eivät kuitenkaan saaneet sijaa pöytäkoneissa. Kannettavissa tietokoneissakin EL- ja plasmanäytöt joutuivat varsin pian väistymään STN- ja DSTN-nestekidenäyttöjen tieltä. TFT-näytöt puolestaan syrjäyttivät DSTN-näytöt 1990-luvun puolivälin jälkeen.
Kuvaputkinäyttö käyttää samaa tekniikkaa kuin televisio. Näytön suurin ja raskain osa on ilmatiivis kuvaputki eli "katodisädeputki" (CRT, engl. lyhenne Cathode Ray Tube).
Värikuvaputkessa pisteväli kertoo kuvapinnan samanväristen loisteainepisteiden etäisyyden toisistaan. Mitä pienempi pisteväli, sitä terävämpi kuva. Pisteväli on monitorista riippuen yleensä 0,20–0,28 millimetriä.
Kuvatarkkuus eli resoluutio kertoo, kuinka monta kuvapistettä näytöllä voidaan esittää vaaka- ja pystysuunnassa. Mitä suurempi tarkkuus, sitä enemmän yksityiskohtia ruudulle mahtuu.
Virkistystaajuus tai kuvataajuus ilmaisee, kuinka monta kertaa sekunnissa kuvaa päivitetään. Kuvaputkinäytöillä virkistystaajuuden pitäisi olla vähintään 75 hertsiä tai mieluummin 85 hertsiä. Liian matalilla virkistystaajuuksilla kuvan välkkyminen voi käydä häiritseväksi, rasittaa silmiä ja aiheuttaa päänsärkyä. Laitteiston teknisten rajoitusten vuoksi virkistystaajuus on käänteisessä suhteessa kuvatarkkuuteen, joten heikompaan kuvatarkkuuteen tyydyttäessä on mahdollista käyttää korkeampaa virkistystaajuutta.
Näytön koko mitataan kuvaputken kulmasta kulmaan ja ilmoitetaan tuumina, mutta varsinainen kuva-ala on jonkin verran pienempi. Käytännössä suurempi näyttö mahdollistaa paremman tarkkuuden. Aiemmat 15-tuumaiset näytöt korvaantuivat 17-tuumaisilla joiden suositeltu tarkkuus on 1024×768 kuvapistettä. 19-tuumaisilla näytöillä voidaan käyttää 1280×960 pisteen resoluutiota. 21-tuumaisilla näytöllä on mahdollista käyttää 1600×1200 pisteen tarkkuutta.
Suurikokoiset kuvaputkinäytöt ovat painavia ja vievät paljon pöytätilaa. Tilan tarvetta on pienennetty tuomalla markkinoille niin kutsutuilla lyhytkaulaisilla kuvaputkilla varustettuja näyttöjä. Näyttöjen syvyydestä on saatu pois kymmenisen senttiä ja painoa pudotettua hieman alemmaksi.
Näyttöjen pinnanmuoto vaihtelee halvimpien mallien joka suuntaan kaartuvista kuvapinnoista kalliimpien mallien lähes tasomaisiin näyttöihin. Suora kuvapinta kerää huomattavasti vähemmän erilaisia heijastuksia ja kuva ulottuu kunnolla reunoille saakka. Halpojen näyttöjen kuvassa saattaa olla erilaisia vääristymiä ja virheitä, joiden poistaminen ei hyvien säätöjenkään avulla välttämättä onnistu. Eri näytöissä säädöt tehdään muutaman painikkeen ja kuvaruutuvalikkojen avulla.
Yleisin tapa kytkeä näyttö näytönohjaimeen on PC-tekniikasta peräisin oleva 15-nastainen analoginen VGA-liitin ja kaapeli. Kalliimmissa näytöissä voi olla myös BNC-liitännät. Kaapelin toisessa, näytönohjaimeen kytkettävässä päässä on tavallinen VGA-liitin. Toisessa päässä ovat pyöreät, näyttöön kytkettävät BNC-liittimet: jokainen kuvakomponentti kulkee omassa suojatussa kaapelissaan, joten häiriöiden määrä on pienempi.
Kannettavissa tietokoneissa eri tekniikoilla toteutettuja ohuita nestekidenäyttöjä (LCD) on käytetty jo pitkään. Halvimpien pöytäkoneidenkin seurana ne alkoivat olla vakiovarusteita pian vuosituhannen alun jälkeen.
Nestekidenäyttöjen tuumakoot eivät ole suoraan verrannollisia kuvaputkinäyttöjen tuumakokoihin, sillä kuvaputkinäytöistä mitataan kuvaputken halkaisija, mutta nestekidenäytöistä todellinen kuva-ala. 15-tuumainen nestekidenäyttö vastaakin kuva-alaltaan suunnilleen perinteistä 17 tuuman kuvaputkinäyttöä.
Nestekidenäytössä on perinteisen digitaalisen DVI-liitännän lisäksi usein HDMI-liitäntä, joka siirtää myös ääntä. Monista löytyy yhä tuki myös vanhalle analogiselle VGA-liitännälle.
Nestekidenäytön paneeli koostuu pienistä soluista, joita ohjataan sähkövirralla. Näytön valaistuksen hoitaa paneelin takana oleva taustavalo.
Nestekidenäytön kuva on terävä, eikä siinä esiinny kuvaputkelle ominaisia muotovääristymiä. Uudet TFT-näytöt toistavat myös eri värisävyt kohtuullisen tarkasti, mutta yleisesti ottaen vain harvat TFT-näytöt kelpaavat värintoistoltaan ammattimaiseen kuvankäsittelyyn. Toinen nestekidenäyttöjen etu on pieni tilantarve. Ne eivät vaadi syvyyssuunnassa kuin murto-osan kuvaputkinäyttöjen viemästä tilasta. Ohut näyttö vie vähän pöytätilaa ja vähäisen painonsa vuoksi näytön paikkaa voi tarvittaessa helposti siirtää.
Nestekidenäyttöjen huonoja puolia on se, että kuvan terävyys riippuu esitysresoluutiosta. Lisäksi vanhojen nestekidenäyttöjen katselukulma oli hyvin rajallinen: kuva heikkeni siirryttäessä pois näytön edestä tai muutettaessa katselukulmaa pystysuunnassa. Nykyisissä näytöissä ilmiötä ei juurikaan huomaa.
Nestekidenäyttö on suunniteltu käytettäväksi tietyllä kuvatarkkuudella. Suurempaa tarkkuutta ei ole mahdollista käyttää. Jos matalampaa tarkkuutta halutaan käyttää koko näytöllä, kuva täytyy skaalata eli venyttää näytölle, jolloin kuvasta tulee sumea tai vanhemmissa näytöissä heikon skaalausjärjestelmän takia palikkamainen.