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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Signalqualität bei Grafikkarten


Thowe
2001-09-29, 21:09:46
Es wurde ja im Forum schon häufig über die Signalqualität bei Grafikkarten diskutiert, teilweise sachlich häufig aber mit Beispielen von Grafikkarten die einfach nie dieser Problematik unterlagen (CE). Leider habe ich aber genau so oft wie diese Thematik diskutiert wurde auch ein gewisses Grundverständnis über die Art und Weise wie Signalqualität erreicht wird vermisst. Alle Hinweise zum Thema die ich im Netz gefunden habe waren leider entweder so technisch das die nicht jeder verstehen kann oder aber schlichtweg falsch. Das war der Grund das ich mich dazu durchgerungen haben einen eigenen Artikel darüber zu verfassen, unter der Betrachtung der leichten Verständlichkeit und nicht unter den Gesichtspunkt der absoluten Erklärung.

Was ich erreichen und erneut betonen möchte ist das jeder diesen Artikel verstehen kann.

Was ich mir aber erbete sind das alle nachfolgende Postings auf fundiertes Wissen und nicht auf Vermutungen oder Beispielen beruhen. Diese kann sich jeder sparen da diese in diverse Postings zur genüge Kund getan wurden.



Fluch oder Segen, die CE-Norm macht das Ausgangssignal von Grafikkarten unbrauchbar.

Alle Komponenten werden im PC recht effektiv durch das Gehäuse gegen Störstrahlungen geschirmt anders sieht dies bei der Grafikkarte aus. Gute Grafikkarten haben einen RAMDAC um die 300 Mhz oder sogar mehr, diese hohen Frequenzen liegen direkt an der Ausgangsbuche an und müssen um der CE-Norm zu entsprechen gefiltert werden. Dies wird durch RCL-Filter (Widerstände, Kondensatoren, Spulen) erreicht, leider schwächen sie aber auch das Nutzsignal ab.

Die Signalamplitude, das ist die Höhe der maximalen Ausgangsspannung der Grafikkarte, sollte im besten Fall bei 0.7V liegen. Hierbei bedeutet eine Amplitude von 0V=Dunkel und 0.7V=maximale Helligkeit.

Die Filter sind frequenzabhängig, d.h. je kleiner die Auflösung eingestellt ist (kleine Ausgangsfrequenz), desto höher ist das Ausgangssignal dieses darf aber 700mV nicht übersteigen da ansonsten die Bilddarstellung auf den Monitor durch die Übersteuerrung massiv leidet. Bei hohen Auflösungen werden durch die Filter die Nutzspannung abgeschwächt und der Pegel des Ausgangssignals sinkt. Liegt dieser unterhalb von 0.5V muss die Helligkeit am Monitor nachgeregelt werden, dies bedeutet eine höhere Belastung des Monitors und der Dynamikumfang des Bildsignales sinkt.

Eigentlich ist es nur möglich den Ausgangsfilter für eine Frequenz optimal zu berechnen, hier sind aber die Grafikkartenkonstrukteure teilweise überfordert. Die Problematik ist hier das der PC ja in extrem geringen Auflösungen und Bildwiederholfrequenz startet und erst mit der Initialisierung der Bildschirmtreiber in Windows der Monitor auf echte Auflösungen und Frequenzen gesetzt wird.

In der "DOS-Auflösung" liegen fast alle Karten oberhalb von 800 mV, dies zeigt sich durch ein helles Bild und das teilweise "leuchten" einiger Buchstaben. Optimiert wird für die Auflösungen 1024x768 und 1280x1024, hier liegt i.d.R. alles im optimalen Bereich von 700mV. Bei vielen Karten sinkt aber bei den erhöhen der Auflösung der Pegel massiv und somit die Darstellungsqualität.

Eine sehr gute Grafikkarte wie die Matrox G450 liegt im Rahmen von 700-780mV und liefert somit immer ein nahezu optimales Bild. Auch andere Grafikkarten erreichen solch gute Werte, leider gibt es aber immer noch viele Karten gerade in Stangen-PCs die weit von echter Qualität entfernt sind.

Es gibt auch einige Monitore gerade in der 21" Klasse die ein "Anpassung" des Eingangssignals ermöglichen häufig durch eine Umschaltung von 0.7V auf 1.0V. Hiermit wird dann der Übersteuerrung der Karten entgegengewirkt.

ow
2001-09-29, 21:49:43
Schon verstanden;)


Aber der Satz hier

Die Filter sind frequenzabhängig, d.h. je kleiner die Ausgangsspannung eingestellt ist, desto höher ist das Ausgangssignal dieses darf aber nicht die 0.7V übersteigen

bereitet mir Kopfzerbrechen:)

Gemeint ist wohl, dass bei kleinerem Pixeltakt das Signal grösser ist.

Thowe
2001-09-29, 22:00:23
Originally posted by ow
Schon verstanden;)


Aber der Satz hier

Die Filter sind frequenzabhängig, d.h. je kleiner die Ausgangsspannung eingestellt ist, desto höher ist das Ausgangssignal dieses darf aber nicht die 0.7V übersteigen

bereitet mir Kopfzerbrechen:)

Gemeint ist wohl, dass bei kleinerem Pixeltakt das Signal grösser ist.







Habe ich da wohl geschlafen tse tse tse

Formuliere mal um, also "je kleiner die Auflösung eingestellt ist (kleine Ausgangsfrequenz), desto höher ist das Ausgangssignal diese darf aber 700mV nicht übersteigen."

editiere es auch mal gerade da oben ...

StefanV
2001-09-29, 22:17:53
Warum das Signal bei einigen Karten so schlecht ist ist folgender:

Bei Manchen Karten wird aufgrund von ein par cents einsparungen Bauteile mit einer höheren Toleranz genommen.

Und, damit sie der CE Norm entsprechen wird mehr gefiltert als nötig täte.

Damit eine Karte ein gutes Signal hat muß sie sich ganz dicht an der CE Norm aufhalten, also sie ganz knapp unterschreiten (und das bekommen Hersteller, die Chip UND Karte fertigen idR besser hin, als Hersteller, die NUR die Karte fertigen).

PS: Wer mal eine Matrox Karte zur Hand hat und sie mal mit einer NV Karte vergleicht, dem wird auffallen, daß der RF Filter der Matrox Karte 'etwas' anders ist.
Also Doppelte anzahl von Spulen und Kondensatoren.

Thowe
2001-09-29, 22:20:07
???

ow
2001-09-29, 22:26:29
???

StefanV
2001-09-29, 22:50:13
Was habt ihr nicht verstanden??

Kondensatoren, Widerstände und Spulen mit höherer Toleranz sind nunmal günstiger...

Und damit sie nicht zu wenig Filtern werden die halt 'eine nummer größer' genommen...

Wenn man das Aufteilt, und kleinere Bauteile parallel/seriell schaltet, dann ist die Abweichung nicht so hoch...

2x 5% bei 1µF sind halt besser als 10% bei 2µF...

Tatwaffe
2001-09-30, 21:55:17
fazit rauslöten,oder brücken?? oder wie?

StefanV
2001-09-30, 22:36:36
Originally posted by Tatwaffe
fazit rauslöten,oder brücken?? oder wie?
jep...

Hab ich bei fast allen Karten gemacht...

Nur bei meinen neueren nicht (ATI Radeon, V5, CL Annihilator Pro, Mil 2(da ist es wohl nicht nötig;)) ;)...

barracuda
2001-10-02, 01:01:45
Originally posted by Stefan Payne
Wer mal eine Matrox Karte zur Hand hat und sie mal mit einer NV Karte vergleicht, dem wird auffallen, daß der RF Filter der Matrox Karte 'etwas' anders ist.
Also Doppelte anzahl von Spulen und Kondensatoren.
Wenn sich diese Aussage auf das Filter zwischen RAMDAC-Ausgang und VGA-Buchse bezieht, verwendet Matrox wohl Filter 2. Ordnung, d. h. sie lassen tiefe Frequenzen sehr gradlinig durch um dann bei ihrer Grenzfrequenz um so steiler zuzumachen.

Originally posted by Stefan Payne
2x 5% bei 1µF sind halt besser als 10% bei 2µF...

Theoretisch richtig, aber laut Murphy's Law summieren sich Toleranzen immer in die ungünstgste Richtung. ;D*eg*;d

StefanV
2001-10-02, 07:27:51
War Murphys Law nicht das 'Gesetz', das besagt, das der Hammer, den man in der Hand hat immer auf'n Fuß fällt??

barracuda
2001-10-02, 11:13:26
Genau. Ein aus der Hand fallender Gegenstand fällt immer dahin, wo er den größtmöglichen Schaden anrichtet. (Murphy's Gesetz der selektiven Schwerkraft).

Razor
2001-10-02, 11:48:36
"Zeigt mir, wo der Hammer hängt !"
;-)

Razor

Unregistered
2001-10-02, 14:54:44
Originally posted by barracuda

Wenn sich diese Aussage auf das Filter zwischen RAMDAC-Ausgang und VGA-Buchse bezieht, verwendet Matrox wohl Filter 2. Ordnung, d. h. sie lassen tiefe Frequenzen sehr gradlinig durch um dann bei ihrer Grenzfrequenz um so steiler zuzumachen.




Also der Filter auf NVidia Karten ist mindestens schon 2. Ordnung (eher hoeher), Filter 1. Ordnung haben einfach eine zu geringe Flankensteilheit, um effektiv die RF zu Filtern.

Matrox verwendet entweder einen anderen Filtertyp oder eben eine noch hoehere Filterordnung (falls das denn stimmt mit der doppelten Bauteileanzahl).

-ow-

StefanV
2001-10-02, 16:26:18
Oh, die Radeon hat auch doppelte Bauleiter Zahl,
die Annihilator nicht,
die XPert98 auch nicht,
die G400 hat es,
die Mil2 nicht.

Unregistered
2001-10-04, 11:13:06
Die Anstiegszeit istz wohl auch nicht zu verachten bei der Graka.


Das Hauptproblem seh ich aber immer noch an den Monitoren selber, wenn das Bild unscharf ist. Heutzutage interessieren jeden nur noch kHz, Hz, Zoll und Auflösung. Dabei wird mit die wichtigste Kenngröße vernachlässigt: Die Videobandbreite.

Was nützt mir ne gute Graka, wenn der Monitor nur 90Mhz Viedeobandbreite hat? Hier nochmal die Formel:

Zeilen * Spalten * Bildwiederholfrequenz / 70 * 100

Da eine Menge von Monitoren nun mal "preiswert" produziert sind, wird auch meistens genau dort gespart.

Frank
2001-10-04, 11:15:35
Das war ich.

Nachzulesen auch nochmal hier:
http://www.forum-3dcenter.de/vbulletin/showthread.php?threadid=3962

EDIT: Link angepasst

ow
2001-10-06, 12:15:18
Originally posted by Unregistered
Die Anstiegszeit istz wohl auch nicht zu verachten bei der Graka.




Die Anstiegszeit ergibt sich aus der Filtercharakteristik und ist keine eigenständige Kenngröße (oder auch umgekehrt, ganz wie du das sehen willst;)).

Aus der Reaktion eines Filters auf bestimmte Eingangssignale (Sinus-Sweep, Rechtecksprung, Delta-Impuls) kann ich alle Kenngrößen des Filters ableiten (Frequenz-/Phasengang).

Unregistered
2001-10-19, 18:22:42
Hier sind die Ergebnisse der c't Messungen (Auszug):

Ansteigszeit, Pegel

15/01 (Mx400 Karten)

Abit T400

o,o

Asus V7100 Pro/T

+,++

Gladiac 511

++,++

Gainward CardExpert

+,++

Gigabyte 1280

--,--

MSI StarForce 826

++,++

26/00

FireGL 2

o,++

FireGL 3

--,o

Oxygen GVX 1 Pro

++,++

Oxygen GVX 420

+,++

Gloria III

o,+

25/00

3DFX Voodoo4 4500

++,++

ATI Radeon32 SDR

++,+

Matrox Millennium G450

++,o

VideoLogic ViVid!

++,++

Asus V7700/Pure GF2

++,++

ChainTech Desperado GeForce2 GTS

--,--

Elsa Gladiac

++,+

Gainward CardExpert GeForce2 GTS/400

+,+

3DFX Voodoo5 5500

o,-

ATI Radeon 32 DDR

++,+