RUUTFUNKTSIOON (0)

EESTI ETTEVÕTLUSKÕRGKOOL  MAINOR
Veebidisaini ja digitaalgraafika õppekava
Arvutikuvar
1. Ajalugu
Sõna  monitor  tuleneb ingliskeelsest sõnast monitor, mis tähendab kasvatajat, vaatlejat ja 
hilisemal ajal ka arvuti kuvaseadet ehk kuvarit. Sõna  kuvar aga seevastu on pärit hoopis soome 
keelest ja tähendas kunagi  seadet , milles oli ühes tükis nii monitor, kui ka  klaviatuur  (st 70ndate 
arvutit).  
Läbi ajaloo on kasutatud erinevate omadustega kuvareid. On juba kadunud need kuvarid , mis 
suutsid esile tuua vaid  ASCII  sümboleid ja seetõttu graafilist  kasutust  suurt ei leidnud (kui nn 
“kastigraafika” välja arvata). Enim kasutati selliseid aparaate just UNIXi terminalidena. 
Tänapäevastesse arvutikomplektidesse kuuluvad aga juba graafilised  monitorid , millede 
värvilahutus on viimase 25 aasta jooksul märgatavalt  paranenud . Sellest aga lähemalt hiljem. 
Kasutatud on ka erinevate mõõtudega kuvareid, alustades 11-13 tollistest 90ndate algul ja 
lõpetades 19-27 või suurem tolliste kuvaritega tänapäeval. Erinevad ka monitoride ekraanikujud:
portrait  ehk portree tüüpi (kõrgus suurem kui laius) spetsiaalkuvareid kasutatakse näiteks 
kirjastustes; landscape kuvareid (laius suurem kui kõrgus) kasutame me kõik  igapäevatöös , sest 
need on levinumad. 
2. Kuvari roll arvutis.
Arvutikuvar (ka arvuti monitor, videoterminal, ekraan ) on üks tähtsamaid arvuti komponente 
kasutajasuunalise väljundseadmena, mis muudab analoog - või digitaalinfo pildiks. Vajadusel 
kuvatakse klaviatuurilt sisestatud vastused, korraldused ja muu info. Ilma selleta on arvutiga 
ebamugav ja raske töötada. Põhimõtteliselt töötab traditsiooniline  kuvar väga sarnaselt 
televiisorile. Monitori  erinevused televiisoriga võrreldes seisnevad peamiselt selles, et 
arvutikuvari  sisend on kohandatud arvutiandmete erilisele, nimelt numbrilisele  kujule  ja 
ergonoomilised nõuded on veidi  teistsugused . Monitori juhtseade arvuti graafikakaardil 
(videokaardil) muundab digitaalsed kahendsignaalid videosignaalideks, et nende abil  ekraanil  
moodustada üksikutest pildipunktidest koosnev terviklik kujutis.
3. Monitoride liigitamine värviedastamise omadustel
 Monitore võib jagada kaheks toetudes nende värviedastamise omadustele: 
monokroomseteks ja mitmevärvilisteks.  
3.1 Monokroomsed kuvarid
Monokroom- ehk ühevärvikuvarid saavad oma nime sellest, et musta  tausta  peal  
merevaik. Sellised kuvarid jaotuvad siiski veel kaheks: nendeks, kes tekitavad tõesti
vaid ühe värvi ja nendeks, kes suudavad seda ühte värvi varieerida erinevates 
toonides (valge värvi puhul nimetatakse taolist kuvarit halltoon-kuvariks). 
Monokroomkuvarid koosnevad siis ainult ühest katoodtorust ja tavaliselt pole ka 
pildi kvaliteet suurem asi, sest lahutusvõime jääb väikeseks. Monokroomsed kuvarid
kuuluvad pigem juba ajaloo juurde.
3.2 Värvilised kuvarid
Mitmevärviliste  kuvarite  puhul tuleb sisse tuua mõiste RGB – inglise keelsetest 
sõnadest Red, Green  ja Blue, mis tähendavad, et monitoris on kolm katoodkiiretoru, 
mille abil tekitatakse  ekraanile  värvid. Need värvid saadakse, segades omavahel 
punast, rohelist ja
sinist  värvi. Erinevate
4 bitti
16 värvi
monitoride puhul on
saadud toone 
8 bitti
256 värvi
erineval  hulgal, alates
16 ja lõpetades 
15 bitti
32 768 värvi
umbes 4 miljardiga.
16 bitti  või 65K  65,536 värvi
Siinkohal on sobilik 
seletada lahti ka
(HiColor)
värvide saamise lugu,
24 bitti (True 
16 777 216 
Color )
värvi
32 bitti (True 
4 miljardit värvi
Color) 
teoreetilisest  seisukohast . Nimelt ekraani  piksel  võib tegelikult kuvada loendamatul 
hulgal erinevaid värvitoone, kuid piirid seab põhiliselt just graafika tekitamisele 
kuluv mälu, sest näiteks 256 värvi puhul kulub iga  piksli  peale täpselt üks bait mälu.
Mitu bitti ühe piksli kujutamiseks kulub ehk mitu värvi on võimalik tekitada, määrab 
suurus nimega värvisügavus (Color Depth), mida mõõdetakse bittides. 256 värvi 
puhul on värvisügavuseks 8 bitti, kuid tänapäeval on kasutatavamateks 
sügavusteks 24 ja 32 bitti (True Color). Ülevaate värvsügavustele vastavatest 
värvitoonide arvust annab järgnev tabel.
4. Monitorid ja   tehnoloogiad .
 Personaalarvutite juurde lisatakse tavaliselt 
kas kineskoopkuvar(CRT) , vedelkristallkuvar (LCD), plasmakuvar või OLED-kuvar.
4.1 Kineskoopkuvar ehk CRT.
Joonisel näha olev koonusjas osa ongi kineskoop, mille abil ekraanile pilt tekitatakse.
Selle  tagaosas  asub  elektronkahur , mis koosneb (antud juhul) kolmest katoodtorust.
Katoodkiiretoru (CRT – catod ray tube ) on selline seade, mis kiirgab endast välja 
elektrone. Neid elektrone suunatakse hälvitussüsteemi abil, et panna helenduma 
ekraanil mingit kindlat punkti. Punkt ehk piksel (picture element)koosneb kolmest 
osast: punase, rohelise ja sinise täpike. Neist iga täpi paneb vastavat värvi 
helendama luminofooraine, mida pommitatakse elektronidega. Erineva hulga 
elektronidega tabamine paneb luminofoori erineva  tugevusega  helenduma – nii 
saadaksegi erinevad värvitoonid. Värskendussagedus ehk  vertical  refresh  rate , 
näitab, mitu korda sekundis ühte punktirida kiiritatakse, need jäävad tavaliselt 
vahemikku 50 Hz – 160 Hz. Kui kiiresti aga reas liigutakse pikslilt pikslile, näitab 
horizotal refresh rate, mis jääb vahemikku 24 kHz – 115 kHz. Hälvitussüsteem on 
magnetitest või poolidest koosnev süsteem, mille abil tekitatakse kineskoobis 
vajaliku tugevuse ja suunaga  magnetväli , et kallutada elektroni tema sirgelt kursilt 
soovitud piksli mingile värvipunktile. Demagneetimis pool on seade, mis  teostab  
demagneetimist (degauss), mille abil kõrvaldatakse monitori korpusest ja osadest 
mittevajalik magnetväli. Selle mittekõrvaldamine võib põhjustada (ja põhjustabki) 
ekraanil ebakorrektseid värvilaike.
Pildi saamine. 
 Kineskoobi tagaosas paiknevast elektronkahurist kiiratakse välja pidevalt kolm 
elektronkiirt, mis läbivad maski ja seejärel  tabavad  mingi piksli värvuspunktikesi. 
Maski on tarvis selleks, et tagada kiire  langemine  ainult ühele pikslile. Maskid  
erinevad tavakineskoopidel ja trinitronidel. Maskid jaotuvad laias laastus kolmeks: 
shadow mask  – augus  on ringikujulised, nagu joonisel;  slot  mask – augud on 
piklikud; ja apaerture grill – “augud” ulatuvad üle terve ekraani. Viimast tüüpi 
maske kasutatakse trinitronkineskoopidel
4.2 Vedelkristallkuvar
Vedelkristallmonitorid (LCD – Liquid  Cristal  Display ) erinevad kineskoopkuvaritest 
põhiliselt just asjaolu poolest, et neil pole kineskoopi . Pilt tekitatakse hoopiski 
poolkristallilises olekus vedeliku abil. Selleks vedelikuks on eriline aine cyanophenyl, 
mille  pikkadel  ja peenikestel molekulidel on omadus valguslainetuse polarisatsiooni 
pöörata.  Alljärgnev pilt annab selgema arusaama, kuidas on vedelkristallmonitor 
üles ehitatud. 
Esiklaas, esimene polariseeriv  filter ,  vedelkristall , teine polariseeriv filter,  valgusallikas
Joonis 3. Mustvalge LCD põhimõtteline skeem
Nagu pildil kujutatud, on vedelkristall suletud elektroodidega klaaside vahele, 
millest kahel pool on ristuvate polaarsustega filtrid. Tagumist  filtrit  labinud 
valguslained kas läbivad kristallikihi muutumatult või veidi (90° või 270°) pööratult. 
Teist filtrit aga ei läbi enam need lained, mis on pööramata, seega nendes kohtades 
on ekraanil kuvatud mustad laigud. Värviline LCD on ehitatud samal põhimõttel, 
ainult värvi saamiseks sulatatakse jällegi kokku kolm põhivärvi, seekord  neid kõiki 
erald  filtreerides, nagu näha järgneval joonisel:
4.3 OLED kuvar
Orgaaniline  valgusdiood  ehk OLED (inglise keeles  organic   light -emitting  diode ) on valgusdiood,
milles kiirgavaks elektroluminestsentseks kihiks on orgaaniline ühend, mis kiirgab valgust elektri
toimel. See orgaanilise pooljuhi kiht asub kahe elektroodi vahel. Üldjuhul on vähemalt üks 
elektrood  läbipaistev.
OLED-e kasutatakse enamasti televiisorite ekraanides, arvutite kuvarites ja sellistes väikestes 
portatiivsetes seadmetes nagu mobiiltelefonid ja pihuarvutid. Samuti kasutatakse neid 
valgusallikatena, ent oma varajase arengufaasi tõttu kiirgavad nad tavaliselt vähem valgust 
pindühiku kohta kui mitteorgaanilised LED-valgustid.
OLED-ekraanil puudub taustvalgustus ja seetõttu saab seal kuvada palju sügavamaid musti 
värve; võib olla ka palju õhem ja kergem kui praegu turul olevad LCD- ekraanid . Sarnaselt 
võivad OLED-ekraanid hämaras ruumis saavutada suurema kontrastsuse kui  tavalised LCD-
ekraanid.
OLED-ekraane on kahte põhitüüpi: ühed, mis baseeruvad väikestel molekulidel, ja teised, mis 
kasutavad polümeere.
OLED-ekraanid võivad pikslite  adresseerimise  kasutada kas passiivmaatriks- (PMOLED) või 
aktiivmaatriksskeeme. Aktiivmaatriks-OLED-id (AMOLED) vajavad õhukest transistoride kihti 
tagaküljel, et lülitada iga konkreetne piksel sisse või välja. Tänu sellele tehnoloogiale on 
võimalik valmistada suurema resolutsiooni ja suurusega ekraane.
4.4 Curved Monitor
5. Videoliidesed
Kuvari ja videokaarti  ühendamiseks  kasutatakse kolm levinumat videosisesendit/-väljandit:
VGA (inglise keeles Video Graphics  Array ) on analoogvideoliides, mille lahutusvõime on 640 x
480 pikslit, mis on saanud arvutites videosignaali edastamisel kõige vähemnõudlikumaks 
lahutusvõimeks. Tutvustati esmakordselt 1987. aastal IBM PS/2 tüüpi arvutitel, kuid tänu 
laialdasele levikule hakati seda kasutama standardina.
DVI (inglise  Digital   Visual   Interface ) on digitaalvideoliides. See loodi aastal 1999, et  edastada  
kõrge kvaliteediga pilti. DVI töötati välja VGA analoogsignaali asendamiseks – digitaalsignaali 
pakkimata kujul kuvarini edastamiseks. DVI ühildub osaliselt HDMI standardiga digitaalrežiimis
ja on VGA-ga tagasiühilduv analoogrežiimis.
HDMI (inglise High- Definition Multimedia Interface) on kõrglahutusega  multimeedia  
kasutajaliides, mis loodi aastal 2002 kõrge kvaliteediga pildi ja heli edastamiseks.
6. Kuvari olulisemad näitajad.
Suurus – väljendatakse ekraani diagonaali pikkusega tollides. Levinumad  mõõdud on 
vahemikus 15–27 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.
Järgmise põlvkonna seadmete pikslite arv on 4K ja 8K.
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 suhe (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.
Viited:
1. http://www.physic.ut.ee/instituudid/efti/loengumaterjalid/ara/praktikum/Arvutiriistv
araI%20loeng11.pdf
2. 
http://www.physic.ut.ee/instituudid/efti/loengumaterjalid/ara/ara2001/monitor/monit
orid.pdf
3.  http://www.novaled.com/
4.  http://www.millertech.com/Technical_Specs.ht m
5. http://research.omicsgroup.org/index.php/AMOLED