Bildschirm

Bildschirme der Luftraumüberwachung

Informationsbildschirm in einem Flugzeug

Ein Bildschirm (auch Monitor bzw. englisch Screen oder Display) ist eine elektrisch angesteuerte Anzeige ohne bewegliche Teile zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen wie Bildern oder Zeichen. Der Bildschirm kann dabei ein eigenständiges Gerät oder Teil eines Gerätes sein.

Begriffsabgrenzung

Die Begriffe Bildschirm, Monitor, Screen und Display werden im Deutschen häufig synonym verwendet; für die beiden letztgenannten englischer Herkunft gibt es gleichwohl sprachliche Unterschiede. So ist die Darstellung eines Bildschirms eigentlich direkt auf dem Gerät sichtbar. Monitor (vergleiche monitoring für ‚Überwachung‘) werden demnach allein Bildschirme genannt, die als Bauteile und Peripheriegeräte eingesetzt werden.

Im Gegensatz dazu wird die Projektionsfläche eines Projektors, etwa die Leinwand, im Englischen ebenfalls als screen bezeichnet (in etwa ‚Schirm‘). Hingegen werden im Deutschen wiederum auch alle Anzeigegeräte im weiteren Sinne Display genannt (in etwa ‚Anzeige‘), zum Beispiel Flip-dot-Displays.

Geschichte

Monochromer 12-Zoll-Computermonitor zur Darstellung von grünen Schriftzeichen auf schwarzem Grund, etwa 1986

Moderner Laptop mit Klappbildschirm

Als Ausgabegerät kommen Bildschirme auf Basis von Braunschen Röhren seit den 1930er Jahren zum Einsatz, zunächst mit vektorieller Ansteuerung. Die später aufgekommenen Videoterminals verwenden vorwiegend Rastergrafiken zum Aufbau des Bildes. Bei den meisten Videoterminals lassen sich die einzelnen Bildpunkte nicht direkt ansprechen, vielmehr übernimmt ein Zeichengenerator (character prozessor) die Darstellung von einzelnen Zeichen; die Anzahl und das Aussehen darstellbarer Zeichen sind somit vorgegeben.

In den frühen 1980er Jahren wurde zunehmend die graphische Ausgabe wichtiger, treibend hierbei war unter anderem die Entwicklung von CAD und von grafischen Benutzeroberflächen (GUI, Graphical User Interface), die mit dem Macintosh populär wurden.

2003 wurden nach einer Erhebung der Gesellschaft für Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik (gfu) in Deutschland erstmals mehr Flüssigkristallbildschirme abgesetzt als konventionelle Geräte mit Bildröhre. Die Bildschirmdiagonalen für typische Desktop-Anwendungen liegen heute meistens zwischen 50 und 75 cm, für Notebooks sind etwa 34 bis 43 cm üblich.

Frühe Personal Computer verfügten wie damalige Computerterminals häufig über integrierte Bildschirme. Heute ist das nur noch bei portablen Computern wie Notebooks und Handhelds üblich. Bildschirme für ortsfesten Einsatz werden in der Regel in separate Gehäuse eingebaut, die auch die Elektronik zu ihrer Ansteuerung beinhalten und meist über standardisierte Schnittstellen wie früher oft VGA oder DVI, bzw. heute eher DisplayPort oder HDMI an eine in den Computer eingesteckte Grafikkarte angeschlossen werden.

Seit etwa 2001 gibt es auch Bildschirme, die dreidimensionale Bilder darstellen können, sogenannte autostereoskopische Displays oder auch 3D-Monitore. Die Entwicklung befindet sich noch im Anfangsstadium, eine perfekt ausgearbeitete virtuelle Realität ist mit ihnen noch nicht möglich.

Bei einem sogenannten Smart Display handelt es sich um einen Monitor, der per Funk mit dem Rechner verbunden und so in Grenzen portabel ist.

Eigenschaften

Die Bildschirmdiagonale ist die Größenangabe des Bildschirms und bezieht sich immer auf die Diagonale der Bildröhre, diese war bei Bildröhren etwas größer als die sichtbare Diagonale. Weitere Kennzeichen eines Monitors sind das Seitenverhältnis, die maximale Zeilenfrequenz, aus der sich für eine bestimmte Bildhöhe die Bildwiederholfrequenz ergibt, der maximale Pixeltakt (aus diesen drei Frequenzen sowie dem vertikalen und horizontalen blanking interval ergibt sich die Auflösung), die Helligkeit, der Kontrast, die Reaktionszeit sowie besonders bei Flüssigkristallbildschirmen die Anzahl der Pixel und der maximale Blickwinkel. Bei Röhrenmonitoren ist noch die Art (Loch-, Streifen- oder Schlitzmaske) und das Raster der Maske relevant.

Mehrfachanzeige

Digitales Oszilloskop zur Anzeige und Messung elektrischer Spannungen mit TFT-Monitor (links). An mehreren Stellen des aufgeteilten Bildschirms werden Informationen über das gemessene Signal sowie Einstellungen und Betriebsmodus des Geräts angezeigt.

Eine Mehrfachanzeige, auch Multifunktionsanzeige, dient der Darstellung mehrfacher Informationen. Dies kann ein einzelnes elektronisches Gerät oder ein Verbundsystem mit mehreren Bildschirmen sein. Sinn und Zweck dabei ist, eine große Anzahl von benötigten Werten oder auch Bildern und Signalen zur gleichen Zeit mit mehreren Anzeigegeräten oder nacheinander auf demselben Display anzeigen zu können. Dazu müssen vorgegebene oder aktuell aufbereitete Daten visualisiert und ausgegeben werden.

Heute wird dies bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, beispielsweise beim elektronischen Fluginstrumenten-Anzeigesystem in Luftfahrzeugen, bei Mobiltelefonen (Handys), bei Tablet-PCs oder bei digitalem Fernsehen.

Bekannte und weitverbreitete Methoden zur simultanen Darstellung ist die Fenstertechnik – die dem Betriebssystem Windows zu seinem Namen verhalf – beim Personal-Computer. Hierbei können verschiedene Programme in sogenannten „Fenstern“ nebeneinander angeordnet werden, wobei auch hier ein oder mehrere Monitore eingesetzt werden können.

Exposition bei der Entsorgung

Bei der Zerlegung von Bildschirmen kann es zu einer Aufnahme von Gefahrstoffen über die Haut, die Atemwege und den Mund kommen, z. B. beim Kontakt mit der cadmiumhaltigen Leuchtschicht. Generell sind eine getrennte Sammlung und Lagerung von Bildschirmgeräten und anderen Elektrogeräten sinnvoll.

Betriebe, in denen Expositionsmessungen durchgeführt wurden, weisen hinsichtlich ihrer anlagentechnischen Ausstattung erhebliche Unterschiede auf. In größeren Betrieben können in halbautomatischen Zerlegestraßen bis zu 300 Bildröhren/Schicht belüftet und zerlegt werden. Der Durchsatz an Bildschirmgeräten kann in den verschiedenen Betrieben um den Faktor 50 variieren. In kleineren Betrieben werden Bildschirmgeräte überwiegend manuell zerlegt. Dabei kommt der Vermeidung der Staubexposition an den Zerlegearbeitsplätzen eine zentrale Bedeutung zu. Die Staubmenge lässt sich am effektivsten durch eine Vorreinigung der Bildschirmgeräte von außen und innen in einer an eine Abluftführung angeschlossenen Reinigungskabine realisieren.

Bei Einhaltung sachgerechter Arbeitstechniken und entsprechender technischer, organisatorischer, hygienischer und persönlicher Schutzmaßnahmen lassen sich die Grenzwerte für die auftretenden relevanten Gefahrstoffe – wie Cadmium, Blei und Quecksilber – und der Bewertungsindex gemäß TRGS 403 einhalten. Auf Kontrollmessungen kann man bei der Anwendung dieser Maßnahmen verzichten.

Darstellungstechniken

Kathodenstrahlröhre mit kontinuierlicher fluoreszierender Beschichtung (Oszilloskop)
Bildpunkt-Maskentypen (Pixeling)
Röhrenmonitor-Wiedergabe (Lochmaske)
Röhrenmonitor-Wiedergabe (Streifenmaske)
Röhrenmonitor-Wiedergabe (Bildausschnitt). Alle Farbpunkte liegen auf einer Linie, die von drei Elektronenstrahlen (je Farbe einer) zeilenweise zum Leuchten angeregt werden.
Matrix eines Fernsehbildschirmes

Anwendungsgebiete (Auswahl)

Anzeigegeräte in allen Bereichen der Technik
Digitalkameras
Radargeräte, Oszilloskope

Basierend auf einem Artikel in:

Wikipedia.de