Bildskärmsteknik

Att byta bildskärm kan göra underverk för ditt spelande. Med rätt skärm kommer ögonen skicka dig tackbrev och du inser snabbt att den där 60-hertzaren som var hetast 2009 har gjort sitt. Men – hur hittar man rätt skärm i begreppsdjungeln?

Länkmenyn till höger visar vilken huvudvärkstriggande begreppsflora du har att brottas med. Om du vill ha så mycket som möjligt för pengarna – och det tror vi att du vill – gör du klokt i att sätta dig in i vad dessa begrepp betyder. Men bryt inte ihop riktigt än, följ istället FZ:s varsamma guide genom bildskärmslabyrinten.

Här följer en genomgång av vad alla de där udda förkortningarna betyder, och vad du ska välja för att få så mycket skärm som möjligt för dina surt förvärvade slantar. Vi går igenom begreppen i tur och ordning, och till höger har du snabblänkar till de vanligaste förkortningarna.

Om du saknar något begrepp eller har åsikter om hur saker och ting beskrivs är du mer än välkommen att berätta det för oss i kommentarerna. Målet är att hålla bildskärmsguiden så uppdaterad som möjligt, så var inte rädd att tycka till eller lämna önskemål.

Med det sagt – välkommen till FZ:s bildskärmsguide!

Paneltyper - översikt

Med begreppet bildpanel avses det lager i bildskärmen som visar upp bildinformationen. Bildpaneler bygger på olika tekniker, vi listar de vanligaste nedan.

LCD
LCD står för Liquid Crystal Display och är en grundläggande bildskärmsteknik som används i en majoritet av dagens bildskärmsprodukter. Tekniken kan främst liknas vid att ett antal flytande kristaller vrider sig likt persienner för att släppa igenom eller blockera ljus. Tiden det tar för kristallerna att vrida sig från en position till en annan är det som kallas responstid. Frekvensen för hur snabbt kristallerna kan vrida sig är det som kallas uppdateringsfrekvens.

TFT
När de platta datorskärmarna började göra sitt intåg kallades dessa ofta TFT LCD-skärmar. TFT står för Thin-film Transistor, eller tunnfilmstransistorer. Dessa transistorer tillför ström som aktiverar de flytande kristaller som tillhör skärmens pixlar. Då majoriteten av de olika LCD-baserade paneltyperna som används idag använder någon form av transistorer för att aktivera kristallerna har benämningen TFT LCD blivit något överflödig.

LCD - TN
TN står för twisted nematic och är den LCD-teknik som mest liknar tekniken i de första plattskärmarna som började ersätta CRT-skärmarna. TN-paneler bygger på flytande kristaller som vrider sig i olika vinklar för att släppa igenom ljus. Här styr voltmängden kristallernas vridning, och därmed hur mycket ljus som släpps igenom. Fördelarna med den relativt enkla tekniken i TN-paneler är att de kan uppdateras snabbt, vilket är en anledning till att de ofta används i spelinriktade skärmar.

LCD - IPS
IPS står för in-plane switching, en LCD-teknik där flytande kristaller grupperas i samma parallella plan. Elektroder på vardera ände av detta plan ändrar då vridningen för samtliga flytande kristaller i detta plan. Denna teknik kräver att det finns två transistorer per pixel som aktiverar kristallen, till skillnad från TN-paneler där endast en transistor används. Fördelarna med IPS-tekniken innebär bland annat bättre betraktningsvinklar, färgåtergivning och kontrastnivåer, med långsammare bilduppdatering och responstid som nackdelar.

LCD - VA
VA står för Vertical Allignment och som namnet antyder är detta en LCD-teknik där de flytande kristallerna arrangeras vertikalt. När ingen ström appliceras befinner sig de flytande kristallerna i en vertikal position ut mot glaset och genererar då en helt svart bild. Av denna anledning ger VA-paneler ett mycket bra kontrastomfång, men till nackdelarna hör begränsade betraktningsvinklar jämfört med IPS-teknik och även en större nivå av reflektioner. MVA, kort för Multi-domain Vertical Alignment, är den form av VA-paneler som oftast används i bildskärmar för datorer.

LCD - PLS
PLS står för Plane-to-Line Switching, en vidareutvecklad form av IPS-teknik som Samsung introducerade 2012. De förbättringar som PLS tillför över traditionell IPS-teknik innefattar bland annat förbättrade betraktningsvinklar, ökat ljusgenomflöde och bättre kontrastomfång. Det Samsung kallar PLS liknar till stor del de bildpaneler som LG tillverkar och endast kallar IPS-teknik.

OLED
OLED står för Organic Light-Emitting Diode. Rent tekniskt skiljer sig OLED avsevärt från de olika LCD-baserade paneltyperna på så sätt att ett lager av organiskt material ger ifrån sig belysning av olika färgtyper när ström tillförs. Det organiska lagret befinner sig mellan två elektroder, där den ena elektroden i regel är genomskinlig. OLED-tekniken har en rad olika för- och nackdelar. Till fördelarna hör tunnare bildpaneler eftersom bakgrundsbelysning inte upptar utrymme. Avsaknaden av bakgrundsbelysningen innebär även att svärtan är överlägsen den hos LCD-baserade paneler då bakgrundsbelysta paneler aldrig riktigt kan uppvisa äkta svärta. Energieffektiviteten blir också bättre hos OLED när mörka färger visas och responstiden är nästan omedelbar, men å andra sidan kan den bli betydligt sämre när ljusa färger visas. Till nackdelarna hör en högre tillverkningskostnad, problem med korrekt färgbalans och sämre synlighet i direkt solljus då bakgrundsbelysning saknas.

OLED – AMOLED
Upplägget för de organiska pixelenheterna på en OLED-skärm kan precis som på LCD-baserade dito vara aktiva eller passiva matriser. Likheterna med LCD fortsätter då paneler med aktiva matriser (AMOLED) använder tunnfilmstransistorer för att ändra pixlarnas tillstånd från avstängd till aktiv, och vice versa, och på så sätt uppnå större upplösningar och panelstorlekar. AMOLED är en teknik som implementeras på olika sätt av olika tillverkare världen runt. Samsung har blivit snudd på synonyma med tekniken men deras Super AMOLED-skärmar är blott en variant av flera.

Plasma
En typ av bildpaneler som under många år kämpade med LCD/LED-baserade tv-apparater är plasma-paneler. En plasma-panel är i regel utrustad med miljontals små celler där varje cell innehåller en joniserande gas. Plasma är en av fyra fundamentala tillstånd för materia, där övriga tre är solid, flytande och gas. Genom att värma gas kan dess molekyler joniseras och därmed bli plasma, som innehåller positivt och negativt laddade joner. Cellerna med gas i en plasma-panel kan avfyras oerhört snabbt vilket ger tekniken en klar fördel över LCD-baserade paneler som vid jämförelse kan lida av rörelseoskärpa. Plasma-paneler kan växla mellan bildelement snabbt, erbjuder bra kontrastomfång och kan produceras i betydligt större format än både LCD- och OLED-baserade dito samtidigt som tillverkningskostnaden är jämförelsevis låg. Till nackdelarna hör risken för att cellerna bränner in en viss färg om den visas för länge, den så kallade inbränningseffekten. Denna risk har blivit mindre med moderna paneler som flyttar runt bilder och tvättar på så sätt cellerna, men inbränning kan fortfarande ske. Tekniken är även väldigt energihungrig jämfört med övriga paneltekniker och den kräver även betydligt mer utrymme jämfört med såväl LCD/LED- som OLED-paneler.

Övriga begrepp

Belysning
I den förenklade marknadsföring som görs för skärmar av olika slag är det inte helt ovanligt att se uttryck som LED-tv och IPS-skärm, men detta är inte korrekt information. Båda dessa kategorier bygger på LCD-teknik i grunden. LED är inte en bildskärmsteknik utan en metod för att belysa pixlarna. LED-belysningen kan monteras på olika sätt, antingen bakom skärmen, längs skärmens kanter (edge LED) eller som kluster (local dimming). Äldre CRT-skärmar använde en form av belysning med katodrör för belysning av pixelelementen. En form av denna teknik vid namn CCFL används än idag, men det är i en begränsad utsträckning.

Latens / input lag
Latens, eller som det även kallas input lag, är ett mått på den tid det tar att ändra bilden på en skärm. Tiden detta tar har sin grund i ett antal steg som sker i processen med att ändra bild. Värdet för en bildskärms input lag är det antal millisekunder det tar för skärmen att behandla den signal som kommer från grafikkretsen i ansluten enhet och omvandla denna till något som kan visas upp på skärmen. En hög latens innebär en fördröjning mellan det du ser på skärmen och att dina knapptryckningar registreras i spelet. Om du exempelvis ser en fiende komma springande i ett fps innebär en hög input lag att spelet inte registrerar dina handlingar snabbt nog, och du blir maskföda istället för din fiende.

Bilduppdatering
Bilduppdatering är ett mätvärde för hur många gånger en bildskärm kan uppdatera sin så kallade bildbuffer under en sekund. Detta värde avser endast hur många gånger skärmen kan rita upp identiska bilder per sekund. Den engelska termen för bilduppdatering är refresh rate, inte att förväxla med frame rate som avser hur många gånger bildkällan (ex. ett grafikkort) kan skicka en ny bild till skärmen per sekund.

Kontrast
När vi pratar om kontrastnivåer är det ett generellt begrepp som egentligen syftar på ett antal områden. Det finns kontrast med avseende på ljusstyrka, ljusa kontra mörka färger, färgomfång, statisk kontrast kontra dynamisk kontrast med mera. Då det är allt för komplext att gå in på samtliga dessa områden i våra hårdvarutester bedömer vi kontrastnivåer, färgåtergivning och svärta som generella subjektiva uppskattningar. I marknadsföring av framför allt LCD-baserade skärmar används ofta dynamisk kontrast som försäljningsargument. Den dynamiska kontrasten är mycket högre än skärmens faktiska kontrastomfång, så kallad statisk kontrast. Dynamisk kontrast innebär bland annat att skärmens bakgrundsbelysning stängs ner för att ge bättre svärta i mörka scener. Värden för dynamisk kontrast mäts oftast i tiotusental eller miljontal medan den faktiska statiska kontrasten i regel ligger mellan 1000-5000, och en högre statisk kontrast är viktigare än den dynamiska.

RGB vs Pentile
Du som är intresserad av dagens mobila enheter kan säkert ha sett en diskussion runt AMOLED-skärmar och huruvida deras bildpaneler är av RGB eller Pentile Matrix-variant. Både LCD- och OLED-paneler använder sig av rutnät av pixlar där varje pixel utgörs av ett antal underliggande pixlar (subpixlar). RGB-paneler ger bäst bildkvalitet, men det är komplicerat att få in höga upplösningar på små bildpaneler. Detta problem har vissa tillverkare kringgått genom att använda sig av en panelteknik som kallas Pentile Matrix, mest kända tillämpningen är Samsungs Super AMOLED-skärmar. En Pentile Matrix-panel använder en annorlunda struktur för subpixlar som gör det lättare att få in hög upplösning på liten yta, men detta leder till avkall i bildkvalitet då skärpan och färgåtergivningen blir försämrad jämfört med en äkta RGB-uppsättning.

Screen tearing
Screen tearing är det engelska begreppet för vad som på svenska bäst kan kallas bildsläp. Detta begrepp syftar på ett grafiskt problem som inträffar när skärmens bilduppdatering inte är synkroniserad med hur snabbt grafikkortet orkar skicka bilder. Vad som inträffar då är att skärmen hinner uppdateras flera gånger under den tid som grafikkortet skickar en bild för att ersätta bilden som visas på skärmen. Skärmen kommer då hinna visa delar av bild två samtidigt som den föregående bilden fortfarande visas. Bilden ser då ut som olika revor från olika bilder, därav namnet screen tearing (bildrevor).

V-sync
En tidig lösning för problematiken kring screen tearing är något som kallas v-sync, vilket står för vertical sync. Det går kort och gott ut på att grafikkortet förhindras från att skicka en ny bild till skärmen till dess att skärmens uppdateringscykel är klar. Detta avlägsnar problemet med screen tearing, men med nackdelen att bilduppdateringen (fps) i spel kan sänkas avsevärt om datorn inte orkar med snabb bilduppdatering. Exempel: om bilduppdateringen sjunker från 60 fps till 48 fps sänks detta till 30 fps. Om bilduppdateringen sjunker under 30 fps sänks den till 15 fps. Bilduppdateringen kan med andra ord sjunka en rejäl bit under vad datorn i regel mäktar med när v-sync är aktiverat.

G-sync och Freesync
G-sync är en teknik från Nvidia där en kontrollkrets, som byggs in i skärmen, kommunicerar med grafikkortet. Denna kommunikation ser till att bilduppdateringen för skärmen och grafikkortet är synkroniserade med varandra för att på så sätt ge ett kontinuerligt flyt oavsett många fps datorn orkar spotta ur sig. G-sync kräver hårdvarustöd för att fungera och XX företag har utlovat stöd för G-sync i sina produkter med start under 2014. Amd har presenterat en konkurrerande teknik vid namn Freesync som inte kräver inbyggd hårdvara. Tekniken ska utnyttja drivrutiner för företagets existerande grafikkretsar i såväl dedikerade grafikkort som grafikdelar integrerade i företagets processorer (så kallade APU-processorer). Freesync ska bli tillgängligt via kommande drivrutiner, officiell lanseringslucka är inte känd för tillfället.

IGZO
IGZO är en LCD-teknik från japanska företaget Sharp som används i många av dagens högupplösta datorskärmar. Vad Sharp har gjort här är att de använt en sammansättning av fyra ämnen, nämligen iridium, gallium, zink och oxid. Första bokstaven i dessa ämnen ger också tekniken sitt namn. Dessa material får elektronerna i skärmens transistorer att färdas snabbare på mindre yta och det är därför möjligt att packa fler transistorer på liten yta. Detta innebär att skärmtillverkare kan packa fler pixlar på samma yta, och detta är anledningen till att vi sett så stort hopp i skärmupplösningar på senare tid. De datorer som skryter med upplösning på 3200x1800 pixlar använder i regel IGZO-baserade bildpaneler, och den nya Ipad Air-modellen använder också en IGZO-panel för att uppnå Retina-upplösning.

Är det något tekniskt begrepp du saknar här? Eller är något oklart eller fel? Säg då till i kommentarerna så uppdaterar vi listan löpande.