bin über einen aktuellen thread gestolpert und neugierig geworden.

bei wikipedia steht da auch was zu, was ich aber nicht 100%ig verstanden habe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Bildwiederholfrequenz

Nu, wer will das denn so genau wissen? :)

Ich dachte bisher, die wären synonym...
Den Wikipedia-Artikeln zufolge wird die B-Wiederholfrequenz in Hz gemessen, die B-Rate in FPS...

Wenn ich das also auf auf einen PC übertrage: Spielst Du einen Shooter, ist die B-Rate Deine Framerate, die schwankt bekanntlich je nach Graka und Spielsituation... also die Menge der Bilder, die die Graka erzeugt...
Die B-Wiederholfrequenz ist dann die Frequenz Deines Bildschirms, also z.B. konstant 60Hz oder 100Hz... egal wieviele Bilder die Graka liefert, der Monitor refresht seine Anzeige konstant 60x/100x pro Sekunde...

Ciao Sascha

Hey danke. wollte das wissen, weil ich mir einen neuen monitor kaufen wollte und nicht wusste, wo da der unterschied liegt. dann sollte ich vll noch die leistung meiner graka angucken, oder?

und wie sieht es da mit der reaktionsgeschwindigkeit der TFTs aus? kann ich einfach eine reaktionszeit von 8 ms umrechnen und sagen, dass das 125 Hz sind?

Hi....

Ne, die Reaktionszeit ist die Zeit die ein einzelner Bildpunkt braucht um von weiß auf schwarz umzuschalten, oder umgekehrt.
Die Bildwiderholfrequenz besagt wieviele (komplette) Bilder der Monitor in einer Sekunde darstellt.
Ein TFT läuft in der Regel mit 60 Hz, pro Sekunde wird also 60 mal das Bild neu aufgebaut. Wenn in dem einen Bild ein Bildpunkt weiß ist und im nächsten Bild schwarz sein soll, dann liegt zwischen den einzelnen Bildern ca. 16 ms, der Bildpunkt selbst schaltet aber in z.B. 8 ms von weiß auf schwarz um.
Die Hersteller geben im übrigen immer die Umschaltzeit von weiß auf schwarz oder umgekehrt an, da hierbei der Spannungsunterschied am größten ist (und mit sog. Overdrive-Schaltungen oft noch etwas vergrößert wird) und der Punkt am schnellsten umschaltet, während bei nur geringen Farbwechseln der Spannungsunterschied nur gering ist und die Kristalle in den TFTs etwas träger reagieren.

Alle Klarheiten beseitigt? ;-)
Der Doc

Heißt das, dass nicht ALLE Bildpunkte gleichzeitig, sondern nur teilweise zeitgleich und teilweise auch zeitversetzt umschalten?

Sorry, Da hab ich was schlecht erklärt.

Versuche ich es nochmal. und ganz ausführlich...

Fangen wir mal bei einem guten alten fernseher an (gleiches gilt für einen Röhrenmonitor) . Dort wird mit einem Elektronenstrahl Zeile für Zeile eine Leuchtschicht vorne an der Mattscheibe zum Leuchten gebracht. Was der Fernseher / Monitor darstellen soll wird ihm auch in genau dieser Folge vom Coputer oder vom Fernsehsender zugeschickt, Bildpunkt für Bildpunkt.
Nachdem der Elektronenstrahl einen Bildpunkt zum leuchten angeregt hat leutet dieser noch eine gewisse Zeit nach und wird dann wieder dunkel. Damit er nicht völllig dunkel wird, wird das Bild regelmäßig wieder neu aufgebaut, beim Fernseher wird jede 50stel Sekunde ein Halbbild neu geschrieben (was das ist erkläre ich nur auf Verlangen ;-) ), ein Computermonitor baut je nach Einstellung 50 bis 120 Vollbilder je Sekunde auf. Je mehr Bilder desto besser, denn ab 25 Bildern je Sekunde nimmt das menschliche Auge das Flimmern, das durch das Abdunkeln der Leuchtschicht entsteht, nicht mehr wahr.

Bei TFT ist das etwas anders. Die Daten werden zwar auch nacheinander für jeden Bildpunkt vom Coputer zum Monitor übertragen (rund 1 Million Kabel für eine 1024er Auflösung wäre ein ziemliches dickes Kabel!). Aber die Elektronik im Monitor geht ein klein wenig anders damit um. Es gibt keine Leuchtschicht die von einem Elektronenstrahl zum leuchten angeregt wird, sondern eine Hintergrundbeleuchtung deren Licht durch Flüssigkristalle mehr oder weniger stark zu einem Farbfilter duchgelassen wird.Zu jedem Bildpunkt gehören drei solcher Kristallstrukturen, je einer für die Grundfarben der aditiven Farbmischung Rot, Grün und Blau. Und diese gefilterte Hintegrundbeleuchtung nehmen wir dann mit unserem Auge wahr.
Wie stark die Kristalle das Licht durchlassen sollen wird ihnen von Transistoren "gesagt" (daher der Name TFT: ThinFilmTransistor), je Bildpunkt 3 Transistoren
Anders als die Leuchtschicht beim Röhrenmonitor verliert der Transistor und damit der Kristall aber nicht die Information wie stark er das Licht durchlassen soll, sondern er behält die Information so lange bis er eine neue Information bekommt.
Bei einem Standbild wäre es also theoretisch möglich, das Bild einmalig an den Monitor zu übertragen und dann die Grafikkarte abzuschalten. Der Monitor behält sein Bild. Damit Bewegungen aber flüssig erscheinen reichen beim TFT 60 Bilder je Sekunde. Das bedeutet, die Transitoren bekommen jede 60stel Sekunde eine neue Information über "ihren" Bildpunkt. Das ist die Bildwiederholfrequenz.

Kommen wir jetzt zur Reaktionszeit:
Angenommen ein Bildpunkt ist schwarz. Jetzt bekommt der Transistor die Information für das nächste Bild. Und in diesem Bild ist dieser Bildpunkt weiß. Der Transistor "sagt" also "seinem" Kristall, dass er umschalten soll, von "kein Licht durchlassen" (also schwarz) auf "Licht durchlassen" (weiß). Der Flüssikkristall ändert nun seine interne Struktur, und das dauert eine gewisse Zeit, eben die Reaktionszeit von z.B. 8ms.
Bei alten Digitaluhren, die ein LCD besitzen, ist diese Rekationzeit sehr groß, man sieht beim wechsel der Zahlen wie ein schwarzer Balken zuerst grau wird bevor er verschwindet, und umgekehrt auch.

Wenn ein Computermonitor solch träge Kristalle hätte würde das Bild bei schnellen Bildwechseln matschig, flau und verschwommen wirken. Dank der schnellen Kristalle wirkt das Bild hingegen scharf und farbenfroh.

Wieviele Bilder pro sekunde ein Spiel bzw, die Grafikkarte jetzt erzeugen KANN ist dem TFT im übrigen schnurz. Die Grafikkarte berechnet vielleicht 120 Bilder in einer Sekunde, überträgt aber nur jede 60stel Sekunde ein neues Bild zum TFT.
Ein moderner Röhrenmonitor kann die 120 Bilder je Sekunde allerdings tatsächlich darstellen, und das ist einer der Hauptgründe warum Hardcore-Gamer immer noch lieber die 25kg schweren 20" Röhre auf dem Tisch stehen haben als den 2kg leichten TFT.. abgesehen von der gleichmäßigeren Ausleuchtung und der natürlicheren Farbwiedergabe. Meinen 17" Röhrenfreund hab ich auch noch lange nicht ausgemustert.

So. das war eine sehr ausführliche Erklärung. Und mit Sicherheit viieel zu viel für die Frage.. aber ich liebe es nunmal dramatisch *lach*

In diesem Sinne und in der Hoffnung dass du es verstanden hast

der Doc.


Nachtrag: EIn bödes Beispiel, aber im grunde genommen das gleiche. Angenommen eine Glühbirne braucht eine halbe Sekunde
von ganz dunkel bis ganz hell wenn du den Lichtschalter umlegst, und genauso lange von ganz hell bis ganz dunkel wenn du wieder ausmachst. Dann ist diese halbe Sekunde die Reaktionszeit der Glühbirne. Wenn du jetzt alle 10 Sekunden den Schalter umlegst, also an, 10 Sekunden warten, aus, 10 Sekunden warten, an.... dann hast du eine Schaltfrequenz von 1/10 Hz, vergleichbar mit der Bildwiederholfrequenz.
Alles klar? ;-)

@ doc-jay,

ich finde deine Erklärungen einfach Klasse!
Für den normal User sollte aber das

von dir Gesagte ausreichen, denn es trifft den Kern.

@ Boboo,

als wirklich nur klitzekleiner Nachtrag zu o.g. Erklärungen.
Beachte das die von den Herstellern angegebenen Reaktionszeiten nicht immer den Tatsachen entsprechen.
Vor Kurzem galt noch ein TFT mit 16ms Zugriffszeit als spieletauglich. Derzeit liegen moderne TFTs bei angegebenen 2ms! Ob das stimmt merkst du beim spielen oder schnellen Szenenwechseln im Film, wenn es anfängt zu "schlieren".
Deshalb ist neben dem Blickwinkel und dem Kontrastverhältnis die Reaktions-oder Zugriffszeit so wichtig bei einem TFT- Kauf.

sepp

Danke für ddas Lob. Habe auch noch einen Nachtrag zu den 2ms Reaktionszeit...

2ms sind wirklich nur bei einem wechsel von schwarz auf weiß oder umgekehrt machbar. Weil hier der Spannungsunterschied am größten ist und die Kristalle somit am schnellsten reagieren. Oft wird auch eine sog. Overdrive-Schaltung benutzt, die zuerst das Bild komplett analysiert und dann die Punkte ansteuert. Dabei wird dann dem transistor kurzfristig eine höhere Spannung als eigentlich benötigt zugeschoben, sodass die Kristalle noch etwas schneller sind.
Und ein weiterer Trick: Wenn man den umschaltvorgang zeitlich dehnt dann sieht man dass die Umschaltung nicht kontinuierlich geht sondern zuerst langsam anfängt, dann steil nach oben / unten geht und dann wieder abflacht. Als logisch NULL gilt dabei ein Pegel von 0 bis 10% des maximalpegels und als logisch EINS ein Pegel von 90% bis 100% . Zwischen 10% und 90% ist die Umschaltkurve relativ steil, die Zeit also relativ gering. Die Zeiten zwischen 0 und 10% und dann wieder zwischen 90% und 100% sind dann in etwa nochmal genauso lange.
Wenn ein Hersteller also eine Reaktionszeit von 2 ms angibt, dann meint er vielleicht genau die Zeit zwischen der 10 und 90% Marke. Die tatsächliche Umschaltzeit zwischen 0 und 100% liegt dann aber bei tatsächlichen 5 bis 6 ms.

Der Elektronen-Doc ;-)

Von diesen Leuten halte ich im allgemeinen das gleiche, wie von denen die erzählen, sie würden den Unterschied zwischen einem MP3 mit 256kbit und einem mit 320kbit so signifikant hören, dass ersteres "schlechte Qualität wegen zu starker Kompression" ist... :P

Ich muss mal irgendwann den Test machen, und jemanden zufällige 256er und 320er "probehören" lassen... beim Bildschirm ist das leider nicht so einfach, weil man da irgendwie leichter sehen kann, ob man vor einem 2kg oder 25kg-Gerät sitzt :)

Ciao Sascha

Umkomprimiert ist immer noch am besten.. ;-)

Ich bevorzuge die Röhre allerdingas auch nur noch bei Video- und Bildbearbeitung, ansonsten mag ich lieber den TFT.. vor allem weil der am Laptop schon dran ist ;-)

In diesem Sinne

der doc

Hallo Doc,

ich habe eine Frage und hoffe, du kannst sie mir beantworten, weil du scheinbar sehr gut über Monitore Bescheid weißt.

Und zwar würde ich gerne für eine wissenschaftliche Untersuchung
Bilder für 20 bis 50 ms einblenden (und dann wieder verschwinden lassen).

Die Computer, die mir zu Verfügung stehen, sind erst zwei Jahre alt. Keine SpielerGraKa, haben damals aber rund 800 € gekostet. Mehr kann ich momentan leider dazu nicht schreiben, weil ich gerade von der Uni nach Hause gefahren bin. Die Röhrenmonitore sind auf 100 Hz geschaltet.

Meinst du das ist möglich? Bilder für 20 bis 50 ms einzublenden bzw. für exakt 30 ms?

Schöne Grüße
Thomas

hallo doc, danke für die ausführliche erklärung! habe es auf jeden fall jetzt gut genug verstanden, um anderen gegenüber klug zu erscheinen;)

Hi

Zu AW 12: Bitte schön, hab ich doch gern gemacht.

Zu AW 11: Ich denke mal dass es möglich ist, das ist aber jetzt wieder mehr eine Sache für die Softwareleute die sich mit Grafikprogrammierung befassen.

Liebe Softwareexperten, jetzt seid ihr dran ;-)

Der Doc

Hallo,

von der Software her steht bereits alles. Es wurden mit E-Prime Programme zusammengestellt. Die Frage ist, ob es vom Zusammenspiel zwischen Monitor und PC überhaupt möglich ist, Bilder bei exakt 30 ms (plus/minus 10 ms) einzublenden.

Ich persönlich wäre einfach davon ausgegangen, dass es kein Problem darstellen dürfte, aber mein Chef will es ganz genau wissen. Er will sich nicht nur auf ein Gefühl einlassen, was wohl auch ganz gut so ist ...

Im Kino und Fernsehen wurde in den fünfziger Jahren versucht, dem Zuseher auf die Art und Weise Werbung "unterzujubeln".

Der Gesetzgeber griff damals schnell ein und hat diese Art der "suggestiven Beeinflussung" bis zum heutigen Tag verboten.

@ thmas,

nimm einen "Testfilm" von ein paar Minuten. Diesen bearbeitest du so, dass du z.B. alle 30 Sekunden mehrere Test-oder meinetwegen Schock-Bilder einfügst. Spiele dann den Film ab. Entsprechend dem Ergebnis (der Dauer der zusätzlich eingeblendeten Bilder; oder anders gesagt: sichtbar oder nicht sichtbar oder zu kurz oder zu lange sichtbar) änderst du die Anzahl deiner eingefügten Bilder.

Grundlage bildet bei diesem Vorgehen das Wissen das beim PAL-Standard ca. 25 Bilder pro Sekunde angezeigt werden.
Ich denke auf diese Art wurden die von "Ahoi" genannten Effekte erzielt.

noob

@Ahoi
Keine Sorge, hier wird nichts Verbotenes getrieben (Forschungsprojekt vom DFG gesponsert), ganz abgesehen davon, dass ein subliminales Priming kein Verhalten erzwingen kann, sondern nur Kategorien aktiviert. Wird ein leckeres Eis subliminal präsentiert, entspricht das in etwa der Wahrnehmung einer Werbung. Das jetzt nur als Kurzfassung. Es wurde viel erfunden und Panikmache betrieben. Wäre es tatsächlich so einfach, Menschen zu manipulieren, so könnte man sich gut vorstellen, wo alles enden würde.

Zu meinem Problem: Wie gesagt, von der Software her ist alles soweit fertig. Es muss nichts geschnitten werden. Es muss nichts programmiert werden. Es geht mir nur darum, ob ein durchschnittlicher Büro-PC Bilder für exakt 30 ms (plus/minus 10 ms) präsentieren kann. Mir geht es hierbei um das Zusammenspiel zwischen Monitor und PC. Schließlich bringt es mir nichts, wenn der Monitor auf 100 Hz geschaltet ist, die Signale vom PC aber viel zu langen oder unregelmäßigen Intervallen gesendet werden.

Ich hoffe, ihr versteht, was ich meine ...

Trotzdem danke für eure Hinweise.

Hier der Quellcode eines Beispielprogrammes der Allegro-Grafikbibliothek:

/*
 *    Example program for the Allegro library, by Shawn Hargreaves.
 *
 *    This program demonstrates how to use the timer routines.
 *    These can be a bit of a pain, because you have to be sure
 *    you lock all the memory that is used inside your interrupt
 *    handlers.  The first part of the example shows a basic use of
 *    timing using the blocking function rest(). The second part
 *    shows how to use three timers with different frequencies in
 *    a non blocking way.
 */


#include <allegro.h>



/* these must be declared volatile so the optimiser doesn't mess up */
volatile int x = 0;
volatile int y = 0;
volatile int z = 0;



/* timer interrupt handler */
void inc_x(void)
{
   x++;
}

END_OF_FUNCTION(inc_x)



/* timer interrupt handler */
void inc_y(void)
{
   y++;
}

END_OF_FUNCTION(inc_y)



/* timer interrupt handler */
void inc_z(void)
{
   z++;
}

END_OF_FUNCTION(inc_z)



int main(void)
{
   int c;

   if (allegro_init() != 0)
      return 1;
   install_keyboard(); 
   install_timer();

   if (set_gfx_mode(GFX_AUTODETECT, 320, 200, 0, 0) != 0) {
      if (set_gfx_mode(GFX_SAFE, 320, 200, 0, 0) != 0) {
	 set_gfx_mode(GFX_TEXT, 0, 0, 0, 0);
	 allegro_message("Unable to set any graphic mode\n%s\n", allegro_error);
	 return 1;
      }
   }

   set_palette(desktop_palette);
   clear_to_color(screen, makecol(255, 255, 255));

   textprintf_centre_ex(screen, font, SCREEN_W/2, 8, makecol(0, 0, 0),
			makecol(255, 255, 255), "Driver: %s",
			timer_driver->name);

   /* use rest() to delay for a specified number of milliseconds */
   textprintf_centre_ex(screen, font, SCREEN_W/2, 48, makecol(0, 0, 0),
			makecol(255, 255, 255), "Timing five seconds:");

   for (c=1; c<=5; c++) {
      textprintf_centre_ex(screen, font, SCREEN_W/2, 62+c*10,
			   makecol(0, 0, 0), makecol(255, 255, 255), "%d", c);
      rest(1000);
   }

   textprintf_centre_ex(screen, font, SCREEN_W/2, 142, makecol(0, 0, 0),
			makecol(255, 255, 255),
			"Press a key to set up interrupts");
   readkey();

   /* all variables and code used inside interrupt handlers must be locked */
   LOCK_VARIABLE(x);
   LOCK_VARIABLE(y);
   LOCK_VARIABLE(z);
   LOCK_FUNCTION(inc_x);
   LOCK_FUNCTION(inc_y);
   LOCK_FUNCTION(inc_z);

   /* the speed can be specified in milliseconds (this is once a second) */
   install_int(inc_x, 1000);

   /* or in beats per second (this is 10 ticks a second) */
   install_int_ex(inc_y, BPS_TO_TIMER(10));

   /* or in seconds (this is 10 seconds a tick) */
   install_int_ex(inc_z, SECS_TO_TIMER(10));

   /* the interrupts are now active... */
   while (!keypressed())
      textprintf_centre_ex(screen, font, SCREEN_W/2, 176, makecol(0, 0, 0),
			   makecol(255, 255, 255), "x=%d, y=%d, z=%d", x, y, z);

   return 0;
}

END_OF_MAIN()

Mit kleineren Modifikationen wäre das durchaus brauchbar (Funktion rest()). Benötigt dann natürlich die Allegro-Lib.

Thmas, das Problem ist, denke ich, doch etwas komplexer.

Der Monitor selbst ist durchaus in der Lage, 100 Bilder in der Sekunde darzustellen. Ein guter Monitor schafft auch locker 120 Bilder.
In diesen Zusammenhang spricht man auch von der Vertikal- oder Bild-Frequenz.
Wenn man die Anzahl der Bilder je Sekunde mit der Anzahl der zarzustellenden Zeilen multipliziert erhält man die Horizontal- oder Zeilen-Frequenz.
Wenn du diese noch mit der Anzahl der Punkte je Zeile multiplizierst dann hast du die Anzahl der Bildpunkte, die die Grafikkarte jede Sekunde an den Monitor schicken muß. Dazu kommen dann noch Synchronzeichen für die nächste Zeile und das nächste Bild.
Also eine Menge Arbeit alleine für den Teil der Grafikkarte, der aus den Daten, die im Speicher der Karte liegen, ein Signal macht mit dem der Monitor was anfangen kann. (der sog, RAMDAC)
Eine moderne Grafikkarte ist auch problemlos in der Lage, dem Monitor die Bilddaten zu senden.

Wieviele UNTERSCHIEDLICHE Bilder jetzt wirklich beim Monitor ankommen ist noch komplizierter. Der Grund ist die Berechnung der Bilder.

Bei guten alten C64 wurde alles alleine vom Prozessor berechnet. Auch Grafiken. Sprechen wir mal nur von hochauflösender Grafik (die Darstellung von normalem Text war noch komplexer). Die berechneten Grafikdaten wurden in einen speziellen Speicherbereich des Hauptspeichers geschrieben, aus diesem las der Grafikchip die Daten wieder aus und machte daraus ein analoges Signal dass zum Monitor geschickt wurde.
Bei den ersten PCs war das genauso. Irgendwann wurde ein Grafiksystem eingeführt, das seinen eigenen Speicherbereich hatte, in diesen wurden die Daten über Register geschrieben, der eigentliche Grafikchip las aber wieder nur genau diese Daten aus und machte daraus ein analoges Signal.
Heutige Grafikkarten sind gänzlich anders. Sie sind in der Lage, selbst die komplexesten Berechnungen selbständig zu erledigen. Der Prozessor gibt der Grafikkarte zum Beispiel zwei Koordinatenpunkte einer Linie und die Anweisung "Berechne Linie". Welche genauen Bildpunkte zu dieser Linie gehören berechnet die Grafikkarte alleine, der Prozessor kann sich um andere Dinge kümmern. Und das ist die simpleste aller Übungen überhaupt. Die Berechnung von Punkten und ganzen Strukturen im 3-Dimensionalen Raum, die Überlagerung von texturen mit unterschiedlicher Transparenz, das macht eine moderne GraKa mit links und wird dabei nicht mal warm. ;-)

Was ich im Endeffekt mit meinem Roman sagen will: Der Weg eines Bildes vom Hauptspeicher des rechners bis zum Auge des Betrachters ist verdammt lang und von mehreren Faktoren abhängig. In wie weit man diese faktoren jetzt so beeinflussen kann das man sagt, ich will ein Bild genau 10ms auf einem Monitor mit 100Hz Bildfrequenz darstellen, das kann dir wirklich nur jemand sagen der sich mit der komplexen Materie der Grafikprogrammierung auf der tiefsten Ebene wirklich auskennt.
Der Elektronenstrahl des Monitors ist bei 100Hz auf jeden Fall dazu in der Lage dieses Bild aufzubauen, und wenn die Nachleutzeit der Leuchschicht kurz genug ist (da bin ich mir allerdings nicht so sicher) kann man dieses Bild auch "sehen" (wenn du den Monitor mit eine Hochgeschwindigkeitskamera filmst wirst du sicher was erkennen können).
Und die Grafikkarte liefert die reinen Bilddaten auch schnell genug, ABER ob die Karte in der Lage ist, so schnell zwischen zwei Bildern umzuschalten um auch wirklich zwei komplett unterschiedliche Bildinhalte zu übertragen... fraglich, aber ich denke schon.

Ab hier helfen jetzt wirklich nur noch die Grafikkarteninsider. Ich habe mein Wissen, soweit es dieser Frage dienlich ist, weitestgehend ausgeschöpft.


Ich hoffe ich konnte der Forschung einen kleinen Dienst erweisen ;-)

In diesem Sinne

Der Doc (ok, kein Doktor, nur ein kleines FH-Diplom *ggg* )

Hallo Doc,

danke für deine Hilfe. Ich denke, das sind mit genügend Hinweise, damit ich das Projekt beginnen kann. Falls daraus nichts wird, muss man eben überlegen, ob es nicht an unseren PCs liegt, denn an der eigentlich Versuchsanordnung.

Noch eine letzte Frage: Uns stehen Röhrenmonitore und TFTs zur Verfügung. Für solch kurze Zeiten, würde da einer dem anderen vorzuziehen sein?