DisplayTechnologien

=Display Technologien=

A) Erläutern Sie Ihren Mitschülern, wie die folgenden Technologien funktionieren!
(Zuvor: Einteilung in Gruppen, Ausarbeitung der wesentlichen Fakten und Erkenntnisse, Zeitvorgabe 30 Minuten)
 * 1) CRT (Cathode Ray Tube)
 * 2) LCD-Panel (Liquid Crystal Display)
 * CCFL, Polarisation,
 * 1) TFT-Panel (Thin Film Transistor)
 * TN, IPS, MVA, S-IPS, ...
 * 1) LED-Backlight vs. LED-Panel (Light Emitting Diode)
 * Backlight, Edge-LED, Direct-/Full-LED, ...
 * 1) OLED-Panel (Organic Light Emitting Diode)
 * biegsam, Einsatz, Energiebedarf, ...
 * 1) PDP-Panel (Plasma Display Panel)
 * 2) QLED (Quantum LED)
 * 3) @HDR (high dynamic range)

B) Welche Auflösung hat ein Röhrenmonitor?
Erläutern Sie das Funktionsprinzip! Die Antwort finden Sie hier:
 * @https://de.wikipedia.org/wiki/Bildaufl%C3%B6sung

C) Waren Aufgabe A und Aufgabe B für Sie zu einfach bzw. Sie sind lange vor allen anderen damit "fertig"?
Wie funktioniert ein LCD-Display? Was bedeuten die Begriffe 'Backlight', 'statischer und dynamischer Kontrast', 'local Dimming', 'Blooming', 'Reaktionszeit', 'Overdrive', 'Verwischeffekt im Auge', 'Blinking Backlight', 'Scanning Backlight', 'MCFI (Motion Compensated Frame Interpolation)', 'Farbtiefe', 'RGB', 'Dithering', 'FRC (Frame Rate Control)', 'Halbbilder/Interlaced', 'Vollbilder', 'Overscan'?
 * Versuchen Sie, zusätzlich ein paar der folgenden Fachbegriffe für Ihren Vortrag zu verwenden:**
 * Erläuterungen zu den genannten Begriffen siehe z.B. @http://www.hifi-forum.de/viewthread-133-7853.html

Aufgabe 2 - Sammlung von (Quiz-)Fragen und Antworten
Bitte ergänzen Sie weitere interessante Fragestellungen für die Mitschüler! > Auswahl: Claims Resolution Tribunal, Cathode Ray Tube, C ardiac Resynchronization Therapy > Auswahl: Nichts, Grundprinzip der Helligkeitssteuerung des Displays, Energieversorgung > Auswahl: bei Anlegen einer Spannung, beim Fliessen eines Stroms, bei 0 Volt > Auswahl: Die LEDs in Seitenbereichen eines LED-Displays, kaputte LEDs eines Displays, einfache Hintergrundbeleuchtung eines LED-Displays > Auswahl: selbstleuchtende organische Pixel, older LED display, open LED standards > Auswahl: CRT, PLASMA, LED > Auswahl: LED, PLASMA, OLED > Auswahl: LCD, LED, OLED > Auswahl: Smartphone Displays haben in der Regel kleinere Pixel, ... Edge LED Backlight, ... einen höheren Energiebedarf > Auswahl: altes Hemd mit Benzin oder Verdünner, Glasreiniger, nebelfeuchtes Mikrofasertuch > Auswahl: weißes Bild ..., schwarzes Bild ..., Schachbrettmuster anzeigen > Auswahl: Nein, Ausschalten/Einschalten/Geht, gezielte vorsichtige Massage >> Auswahl: LCD/TFT, Plasma, OLED >> Auswahl: benötigen mehr Energie, mangelnde Standfestigkeit, nur ein Betrachter sieht das optimale Bild.
 * 1) Wofür steht das Akronym CRT (im Zusammenhang mit Displays)?
 * 1) Was hat ein LCD-Display mit Polarisation zu tun?
 * 1) Wann leuchtet ein Pixel einer Flüssigkristallanzeige?
 * 1) Was bedeutet Edge-LED?
 * 1) Was ist ein OLED-Display?
 * 1) Welches Display zählt zu den selbst leuchtenden?
 * 1) Welches Display benötigt eine separate Lichtquelle?
 * 1) Welches Technologie hat den besten Schwarzwert?
 * 1) Wodurch unterscheiden sich die Displays von Smartphones von den größeren Displays wie z.B. Notebook-Displays und Fernsehern?
 * 1) Wie reinigt man ein Display, wenn z.B. ein Kollege dieses wieder mal für einen Touchscreen gehalten hat?
 * 1) Wie macht man kaputte Pixel sichtbar?
 * 1) Kann man kaputte Pixel "reparieren"?
 * 1) Es gibt Fernseher mit gebogenen Displays.
 * Welche Technologie ermöglicht diese Flexibilität?
 * Es soll mit gebogenen Displays eine "räumliche Tiefe" und mehr "Plastizität" erreicht werden. Welchen Nachteil hat solch ein Fernseher?

Aufgabe 3 - Plasma, TFT/LCD, LED, Edge- vs. Full-LED, OLED, AMOLED, QLED und weitere aktuell beworbene Technologien
Stellen Sie die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der verschiedenen Display-Technologien tabellarisch dar! Interessant sind z.B. ...
 * Funktion?
 * Bildqualität?
 * Helligkeit
 * Kontrast
 * Betrachtungswinkel
 * Reaktionszeit
 * Geeignet für welche Bildschirmgrößen?
 * Energiebedarf?
 * Vor- bzw. Nachteile?
 * Einsatzzweck?
 * Einsatzzweck?

Aufgabe 4 - OLED
> (siehe z.B. @http://www.elektroniknet.de/optoelektronik/oled/artikel/85296/)
 * Erstellen Sie eine Übersicht zu **Vor- und Nachteilen** von OLED-Displays!
 * Klären Sie, warum die inzwischen häufig bei Smartphones eingesetzten AMOLED-Displays nicht auch bei Fernsehern zum **Einsatz** kommt!
 * **Haltbarkeit**: Nach welcher Zeit muss ein OLED-Display wahrscheinlich ausgetauscht werden, wenn das Display am Tag 5 Stunden betrieben wird?

Aufgabe 5 - SONY TRILUMINOS Displays
Erläutern Sie, um welche Art von Display es sich handelt und wie es funktioniert, denn aus der folgenden Beschreibung geht nur hervor, was der Nutzer ggf. bemerken kann bei genauer Betrachtung. Infos:
 * @https://community.sony.de/t5/neuigkeiten-von-sony/triluminos-display/ba-p/1308052
 * @http://www.heise.de/ct/ausgabe/2013-12-Nanopartikel-fuer-sattere-Display-Farben-2321302.html
 * @http://www.chip.de/news/Sony-Triluminos-Neue-LCDs-mit-tollen-Farben_62166711.html
 * @http://www.digitalzimmer.de/artikel/wissen/so-funktioniert-triluminos-sony/
 * @http://forum.blu-ray.com/showthread.php?t=262054
 * @http://www.mobilegeeks.de/display-technologien-im-alltagstest-amoled-vs-lcd-3-vs-triluminos/

Aufgabe 6 - Probleme mit Displays
Welches Problem erkennen Sie im obigen Bild?
 * Beschreiben Sie das zugrunde liegende Problem!
 * Empfehlen Sie mögliche Alternativen bzw. Vorgehensweisen zur Vermeidung des Problems.

Hinweise finden Sie unter:
 * @http://www.konsolentreff.net/showthread.php?tid=3545&page=267

Aufgabe 6 - 3D-Shutter vs. Polarisation
Welche 3D-Technologie ist besser? Warum? Begründen Sie!
 * @http://www.n-tv.de/mediathek/videos/ratgeber/3D-Brille-Shutter-vs-Polarisation-article4544916.html
 * @http://www.3d-fernsehertest.com/3dbrillen-im-vergleich/
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Shutter-3D-System
 * @http://www.cnet.de/41564541/aktives-3d-gegen-passives-3d-welche-fernseher-sind-besser-und-wieso/
 * @http://www.computerbild.de/artikel/avf-Ratgeber-TV-3D-Fernseher-5204588.html

Aufgabe 7 - Energiebedarf
Ermitteln Sie den Energiebedarf aktueller Computerdisplays und Fernsehgeräte (LED, Plasma, 3D, ...)?
 * im Betrieb?
 * im Standby?
 * verschiedene Größen?

siehe
 * @http://www.spiegel.de/netzwelt/tech/appa-atschik-der-vampir-in-meinem-wohnzimmer-a-361657.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Energieverbrauchskennzeichnung
 * @http://www.stromverbrauchinfo.de/stromverbrauch-tv-geraete.php

Aufgabe 8 - HDR
Klären Sie! Recherchieren Sie die Eigenschaften folgender Geräte:
 * 1) Was bedeutet @HDR?
 * 2) Welche Eigenschaften brauchen Fernseher, um UHD-Blu-ray und UHD-Video-Streams wiedergeben zu können?
 * 3) Was bedeutet es für den Zuschauer, wenn ein Fernseher das Material nicht in der gegebenen Qualität anzeigen kann?
 * LG UH8509
 * Panasonic DXW784
 * Philips PUS7101 u.a.
 * Samsung KS7090
 * Sony-XD8505 u.a.

Testfragen

 * 1) Wie hängen die Begriffe LCD, TFT und LED Display zusammen?
 * 2) Wie funktioniert ein LED-Display? Was ist ein Panel und was ist ein Backlight?
 * 3) Was bedeutet Edge-LED?
 * 4) Was ist der Unterschied zwischen statischem und dynamischem Kontrast?
 * 5) Wie schaffen es die Hersteller, das schwarz auch wirklich tief schwarz anzuzeigen und nicht leicht grau wegen des durchscheinenden Backlights? Fachbegriff? Erläuterung?
 * 6) Welche Probleme können bei der Anzeige von schwarz auf einem LED-Display entstehen bedingt durch Local Dimming? Fachbegriff? Erläuterung?
 * 7) Wie erkennt man Clouding? Wodurch entsteht es?
 * 8) Ist Full-LED besser als Edge LED? Erläuterung?
 * 9) Wieviel ms beträgt die typische Reaktionszeit eines LCD-Displays aktuell?
 * 10) Mit welcher Technik werden besonders kurze Reaktionszeiten erreicht?
 * 11) Warum können Bilder auf Röhren und Plasma-Displays flimmern?
 * 12) Wie kommt es, dass Bilder auf einem LCD-Display nicht flimmern? Erläutern Sie, was in diesem Zusammenhang Sample-and-Hold bedeutet!
 * 13) Was bezeichnet man als „Verwischeffekt im Auge“? Wie versuchen die Hersteller der Geräte diesen Effekt zu beseitigen?
 * 14) Was ist ein „Blinking Backlight“? Welche Vor- und Nachteile hat es?
 * 15) Wofür steht der Begriff MCFI? Wie kann man sich das vorstellen?
 * 16) Welchen Zusammenhang gibt es zwischen MCFI, "blinking backlight" und der Hz-Zahl des Fernsehers, z.B. 100Hz, 200Hz-, 400Hz-Technik?
 * 17) Was ist Video-Look?
 * 18) Was bezeichnet man als Judder?
 * 19) Wie lautet die Bezeichnung für einen ungleichmäßigen Farbverlauf aufgrund einer zu geringen Farbauflösung?
 * 20) Wieviele verschiedene Helligkeitswerte pro Farbe (RGB) können bei 8 Bit angezeigt werden? Wie viele sind das insgesamt bei Kombination von R,G und B?
 * 21) Mit welchen Tricks versuchen Displayhersteller, das Banding in den Griff zu bekommen?
 * 22) Nennen Sie die Standardauflösungen für FullHD und SD!
 * 23) Welche Auflösungen werden als HD bezeichnet?
 * 24) Was ist eine native Panelauflösung?
 * 25) Was ist PAL-Speedup?
 * 26) Wie funktioniert die Anzeige von Interlaced-Bildern auf LCD-Panels?
 * 27) Was macht ein De-Interlacer?
 * 28) Warum ist Overscan auf LCD-Displays eigentlich unerwünscht?

Test 1)
Nennen Sie 3 wesentliche Unterschiede zwischen ... z.B. Energieverbrauch/Abwärme, optimaler Betrachtungswinkel/-abstand, Lichtausbeute, Preis, aktuell verkaufte Stückzahlen/Zukunftserwartung, Kontrastverhältnis, Lebensdauer, Auflösungen, ...
 * LED-Backlight- und LCD-Displays!
 * OLED- und LED-Displays!
 * Plasma- und OLED-Displays!

Test 2)
In einem Test der Zeitschrift Chip vom 2.12.2013 wird ein LCD-Fernseher bewertet: @http://www.chip.de/artikel/LG-47LM960V-47-Zoll-LCD-TV-Test_65729640.html Erläutern Sie, was genau der Autor des Testberichts mit den folgenden Kommentaren meint!

Infos

 * @http://www.hifi-forum.de/viewthread-133-7853.html Fachbegriffe kurz und knapp
 * @https://www.turn-on.de/ratgeber/reaktionszeit-bei-fernsehern-was-sagen-die-werte-aus-17983
 * @http://www.t-online.de/computer/id_16599820/tft-monitor-lcd-monitor-kaufberatung-darauf-sollten-sie-achten.html
 * @http://www.t-online.de/digital/fernsehen-heimkino/id_20565862/lcd-led-edge-led-und-full-led-technik-und-vergleichstest.html
 * []
 * @http://www.web-xpress.com/lcd-tft-plasma-unterschiede.html
 * @http://www.prad.de/new/tv/shownews_faq352.html
 * @http://www.chip.de/artikel/Fernseher-HD-ready-Full-HD-LED-Co.-der-TV-Technik-Guide-3_43168659.html
 * []
 * @http://www.stern.de/digital/homeentertainment/durchblick-beim-fernsehkauf-1766003.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/avf-Ratgeber-LCD-TV-oder-Plasma-Welchen-Fernseher-sollten-Sie-kaufen-2201953.html
 * @http://www.prad.de/new/tv/shownews_faq352.html
 * @http://www.ebay.de/gds/Der-Unterschied-zwischen-LCD-TFT-und-Plasmafernseher/10000000002366337/g.html
 * @http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080903015528AAmh98q
 * @http://www.computerbase.de/forum/showthread.php?t=140699
 * http://www.mediamarkt.de/mcs/shop/kaufberater-tv-video-heimkino-fernseher.html
 * @http://www.areadvd.de/hardware/2012/lcd_plasma_2012.shtml
 * @http://www.hardwaregrundlagen.de/oben10-004.htm
 * @http://www.hifi-forum.de/viewthread-116-30145.html

CRT
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Kathodenstrahlr%C3%B6hre

LCD
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigkristallanzeige
 * @http://www.youtube.com/watch?v=npGV9egJyBk W ie funktioniert ein LCD Fernseher?

TFT
 * http://www.wallstreet-online.de/ratgeber/elektronik-und-technik/computer/bildschirmtechnik-wie-funktioniert-ein-tft-monitor
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCnnschichttransistor
 * @http://www.youtube.com/watch?v=4zl3qPY-HAE TFT/LCD-Monitor Funktion (3D-Animation)

Plasma
 * @http://www.samsungsdi.com/display/pdp/pdp-plasma-tv-panel.jsp
 * @http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Phosphor-P-phosphor.html
 * @http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Plasma-Display-PDP-plasma-display-panel.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmabildschirm

LED
 * @http://www.computerbild.de/artikel/avf-Tests-TV-LED-Fernseher-Test-5706506.html
 * @http://www.cmb-systeme.de/content/Was-bedeutet-Direct-LED.html
 * @https://www.cmb-systeme.de/technikwissen/was-bedeutet-full-led
 * @http://www.t-online.de/digital/fernsehen-heimkino/id_20565862/lcd-led-edge-led-und-full-led-technik-und-vergleichstest.html
 * @https://www.youtube.com/watch?v=tVqR9YqRiFo
 * @http://www.chip.de/artikel/LED-TV-Die-grosse-Backlight-Fernseher-Show_42224189.html
 * @http://www.t-online.de/ratgeber/technik/fernseher/id_58344580/led-backlight-fernseher-das-sollten-sie-wissen.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/LED-Backlight

OLED
 * @http://www.osram.de/osram_de/trends-und-wissen/oled--home/index.jsp?mkturl=oled
 * @http://www.golem.de/specials/oled/
 * @http://www.oled-info.com/

AMOLED
 * @http://www.cnet.de/41564297/hd-super-amoled-retina-display-co-welche-anzeigetechnik-ist-die-beste/
 * @http://www.pcwelt.de/ratgeber/Hintergrund-Was-ist-AMOLED-309170.html
 * @http://www.4phones.de/content/amoled-display.html
 * @http://www.samsung.com/at/article/galaxy-s-a-new-era-in-amoled-technology
 * @http://www.androidpit.de/lcd-versus-amoled-video-vergleich
 * @http://www.chip.de/artikel/Handy-mit-AMOLED-Display-Starke-Touchscreen-Handys_59785462.html
 * @http://www.areamobile.de/specials/19982-amoled-lcd-und-co-display-technologien-fuer-smartphones-im-ueberblick

Qualität der Farbwiedergabe
 * @http://www.cnet.de/41564297/hd-super-amoled-retina-display-co-welche-anzeigetechnik-ist-die-beste/
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/CIE-Normvalenzsystem

Aufgabe 1 - A
-leuchtende Pixel/ Oberfläche? ||~ Vorteile ||~ Nachteile ||~ Infos || Trapez- und Kissenverzerrungen, geringe Strahlung ||  || @https://www.cyberport.de/techniklexikon/panel-technologien Hersteller: @http://www.hifi-forum.de/viewthread-133-7853.html || neuere weitverbreiteste LCD-Bauart || nein ||  ||   ||   || (Backlight) || Hintergrundbeleuchtung wurde ausgetauscht gegen LEDs (Light Emitting Diode) || nein ||  || keine gleichmäßige Ausleuchtung großer Panels (Edge-LED), keine vollständige Abdeckung des Backlights durch das Panel || @https://www.pcwelt.de/ratgeber/Technik-erklaert-Alles-ueber-LED-TVs-366392.html || Organische LEDs || ja || Leicht und biegsam, hoher Kontrast, relativ teuer || Leuchtkraft läßt nach über die Jahre || @http://www.hifi-regler.de/wissenswertes_und_kaufberatung/heimkino_technik/bild/oled_technologie_grundlagen.php
 * ~  ||~ Was ist das? ||~ Selbst
 * CRT || Cathode Ray Tube, Kathodenstrahlröhre bzw. Braunsche Röhre, z.B. alter Fernseher || ja || optimaler Schwarzwert || 50Hz-Flimmern des Bildes,
 * LCD || Liquid Crystal Display, Flüssigkristallanzeige, Hintergrundbeleuchtung, ... || nein || kein Flimmern wg. Sample+Hold, heller als z.B. Plasma-Displays || vergleichsweise kleiner Betrachtungswinkel || diverse Panel-Bauarten:
 * TFT || Thin Film Transistor,
 * LED
 * OLED || Organic Light Emitting Diode ,

AMOLED= Active Matrix Organic Light Emitting Diode || überzeugende Farbsättigung, großer Betrachtungswinkel || hoher Energiebedarf (doppelt gegenüber LCD), nur optimal in abgedunkelten Räumen, schwer, Burn-In bei älteren Geräten (z.B. Discovery Channel Logo oder CNN Ticker) || @http://www.hifi-regler.de/wissenswertes_und_kaufberatung/kaufberatung_tv/plasma_tv_geraete.php
 * PDP || Plasma Display Panel || ja || hoher Kontrast, tiefes Schwarz,

@http://www.hifi-regler.de/wissenswertes_und_kaufberatung/kaufberatung_tv/plasma_tv_test.php ||

Wie funktioniert ein LCD-Display?
siehe ...
 * @http://www.cnet.de/41563550/privater-monitor-im-eigenbau-perfekter-blickschutz-ohne-polfilter-und-mit-polarisationsbrille/
 * @http://www.burosch.de/technik/187-lcd-led-plasma-technik.html
 * @http://www.hcinema.de/lcd3.htm
 * @http://mein-mmo.de/pc-monitor-ratgeber-191/
 * @http://www.digitaltrends.com/home-theater/lcd-vs-plasma-tvs/
 * @https://www.pcwelt.de/ratgeber/Technik-erklaert-Alles-ueber-LED-TVs-366392.html

Backlight
Hintergrundbeleuchtung von Flüssigkristallanzeigen (für LCD-, TFT-, Edge-LED und Full-LED-Displays, z.B. CCFL oder LED)

Statischer und dynamischer Kontrast
Der dynamische Kontrast ist wenig aussagekräftig, da dieser Kontrast nicht im gleichen Bild gemessen wird. Hohe Werte können einfach erzielt werden durch Auf- und Abdimmen des Backlights. Der statische Kontrast wird z.B. mit einem einzigen Schachbrettmuster-Bild gemessen. Die hellste und die dunkelste Stelle innerhalb dieses Bildes ergeben den so genannten statischen Kontrast.

Local Dimming
Der immer leicht graue Hintergrund von schwarzen Bildstellen wird beim Local Dimming dadurch schwärzer, dass an solchen Bildstellen die Hintergrundbelechtung gezielt punktuell herunterregelt bzw. abschaltet wird.

Blooming
Einen schwarzen Sternenhimmel können Sie mit Hilfe des Local Dimmings nur bedingt korrekt wiedergeben. Wenn in einem eigentlich komplett schwarzen Teil des Bildes ein heller Stern abgebildet werden muss, dann kann die Hintergrundbeleuchtung in diesem Teil des Bildes nicht gezielt abgeschaltet werden. Der Himmel erscheint also an solchen Stellen grau, während er an sternenfreien Stellen des Bildes korrekt abgebildet wird, obwohl es sich eigentlich um das selbe schwarz handeln müsste.

Reaktionszeit
Die Flüssigkristalle benötigen eine kurze Zeit, um sich entsprechend der angelegten Spannung auszurichten. Erst dann wird die korrekte Menge Licht durchgelassen. Je kürzer die Reaktionszeit des Bildschirms ist, desto mehr freut sich z.B. ein Gamer, dessen Reaktionszeit davon abhängt, dass jedes neue Bild möglichs schnell angezeigt wird. Die Hersteller messen die Reaktionszeit der Displays leider nicht von schwarz zu weiss, sondern lediglich von grau zu grau, so dass die tatsächliche Reaktionszeit deutlich über der angegegeben liegen kann.

Overdrive
Für eine möglichst schnelle Reaktion des Bildschirms beim Anzeigen eines Bildes kann kurzzeitig mit einer höheren an die Flüssigkristalle angelegte Spannung gearbeitet werden. Diese Spannung wird aber sofort wieder herunter geregelt. Hierbei kann es zu Bildverfälschungen kommen wie z.B. Halos.

Halo
Bildobjekte ziehen einen Schweif hinter sich her, welcher im eigentlichen Bild nicht zu sehen ist. Dieser Effekt wird meist durch Overdrive erzeugt.

Clouding
Wolkenförmige hellere Stellen in einem dunklen Bild deuten auf einen unsachgemäßen Transport des Displays hin. Mechanische Spannungen oder Druck auf das Gehäuse werden so im Bild sichtbar. Durch den Einsatz von Local Dimming ist Clouding aber heute meist "unsichtbar".

u.a. Flashlights, DSE (Dirty Screen Effekt), Banding, Sample-and-Hold, Verwischeffekt im Auge, Blinking Backlight, Scanning Backlight, MCFI (Motion Compensated Frame Interpolation), Soap Effect, Video-Look, Judder, Farbtiefe, RGB, Dithering, FRC (Frame Rate Control), Skalierung, Halbbilder, Vollbilder, Overscan, Input-Lag, Spielemodus, ...

Aufgabe 6
Der Clouding-Effekt tritt auf, wenn ein LED-Display unter Spannung oder Druck steht, z.B. nach einem Fall auf den Boden oder sogar schon nach einem unsachgemässen liegenden Transport. Der Hintergrund wird nicht mehr gleichmässig ausgeleuchtet.