VA-Panel - Vertical Alignment

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Computermonitore basieren abgesehen von OLED-Monitoren auf dem gleichen grundlegenden Funktionsprinzip. Die Flachbildschirme nutzen Flüssigkristallanzeigen (Liquid Crystal Display – LCD) zur Darstellung der Bilder. Sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihres Aufbaus, der verwendeten Flüssigkristalltechnologie und der Leistungsmerkmale deutlich voneinander.

Drei verschiedene Panel-Technologien bestimmen heute den Markt für LCD-Monitore und es gilt: Flachbildschirm ist nicht gleich Flachbildschirm. Bei den drei Technologien handelt es sich um die Vertical Alignment (VA) Technologie, die Twisted Nematic (TN) Technologie und die In-Plane Switching (IPS) Technologie.

Die drei Panel-Technologien regulieren das Licht der einzelnen Pixel auf unterschiedliche Weise und haben damit entscheidenden Einfluss auf Eigenschaften wie Kontrast, Reaktionszeit, Blickwinkelstabilität, Farbtreue und natürlich den Preis des Monitors.

Im folgenden Artikel konzentrieren wir uns auf VA-Panels. Sie erfahren alles Wissenswerte rund um diese Technik und lernen Funktionsweise, Vor- und Nachteile sowie Einsatzgebiete der VA-Monitore kennen.

 

Wie ist ein VA-Panel aufgebaut und wie funktioniert es?

Um die Besonderheiten eines VA-Panels zu verstehen, zunächst eine kurze Erklärung der grundsätzlichen Funktionsweise eines Displays mit Flüssigkristalltechnik. Das Funktionsprinzip ist recht einfach und ähnelt in den Grundzügen dem eines Diaprojektors.

Eine Fläche mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit wird von einer Lichtquelle durchschienen und erzeugt so das gewünschte Bild.

Während bei einem Dia die Lichtdurchlässigkeit durch das fest auf das Dia aufgebrachte Fotomotiv bestimmt ist, regeln in LCD-Panels Flüssigkristalle die Menge des durchgelassenen Lichts.

Die flüssigen Kristalle sind in vielen kleinen Pixeln angeordnet und ändern, sobald eine Spannung angelegt ist, ihre Ausrichtung und damit die Lichtdurchlässigkeit. Die Pixel selbst leuchten nicht.

Unterschiedliche Farbfilterfolien erzeugen die Pixelfarben Blau, Grün und Rot, mit deren Hilfe sich alle weitere Farben erzeugen lassen. Als Lichtquelle dienen entweder Leuchtstoffröhren oder LEDs. Monitore mit LEDs zur Hintergrundbeleuchtung werden auch als LED-Monitore bezeichnet.

Soweit zum grundsätzlichen Funktionsprinzip eines Flüssigkristall-Displays. VA-, TN- und IPS-Panels unterscheiden sich in der Art, wie die Flüssigkristalle der einzelnen Pixel angeordnet sind.

Bei einem VA-Panel sind die Flüssigkristalle ohne angelegte Spannung vertikal (senkrecht) zur eigentlichen Bildebene ausgerichtet. Erhalten die Flüssigkristalle ein Spannungssignal, bewegen sie sich mehr oder weniger stark in eine in Bezug auf die Bildebene horizontale (waagrechte) Richtung. Der Kippwinkel hängt von der Höhe der angelegten Spannung ab und kann bis zu 45 Grad betragen.

Ohne angelegte Spannung wird kein Licht durchgelassen und die Pixel erscheinen für den Nutzer komplett schwarz. Je mehr sich die Flüssigkristalle neigen, desto mehr Licht kann hindurchdringen und die Bildpunkte werden heller.

 

Die verschiedenen Weiterentwicklungen der VA-Paneltechnik

Die VA-Paneltechnik wurde konsequent weiterentwickelt, um die Darstellungseigenschaften der VA-Monitore zu verbessern. Heute existieren MVA-, PVA-, S-MVA- und S-PVA-Panels. Das eigentliche Funktionsprinzip mit den vertikal zur Bildebene ausgerichteten Flüssigkristallen ist identisch.

Für die MVA-Panels (Multi-domain Vertical Alignment Panels) wurden die Pixel in drei Schichten unterteilt, um eine noch feinere Steuerung der Helligkeit durch die Kipprichtung der Flüssigkristalle und eine bessere Blickwinkelunabhängigkeit zu erreichen. In diesen Panels ist die Helligkeit der Pixel nicht nur durch den jeweiligen Winkel, sondern auch durch die Kipprichtung beeinflussbar.

Bei PVA-Panels (Patterned Vertical Alignment Panels) sind die Pixel in vier Subpixel unterteilt. Dies sorgt für schärfere Grenzen zwischen den einzelnen Pixeln. Sowohl für die MVA- als auch für die PVA-Technologie existieren sogenannte Super-Varianten (Super-MVA – S-MVA und Super-PVA – S-PVA).

Durch eine weitere Unterteilung in acht Subpixel und zusätzliche Verbesserungen erzielen solche Displays noch höhere Kontrastwerte, eine bessere Blickwinkelstabilität und kürzere Reaktionsgeschwindigkeiten.

 

Die Vorteile eines VA-Monitors

Der sicherlich bedeutendste Vorteil der VA-Monitore gegenüber anderen Panel-Techniken ist ihr hoher Kontrastwert. Er wird durch die vollständige Abdunklung der Hintergrundbeleuchtung in senkrechter Stellung der Flüssigkristalle ohne angelegte Spannung erreicht.

Kontrastverhältnisse von n x 1000 zu 1 sind mit der VA-Technik erzielbar. Die Panels stellen Schwarz sehr dunkel und satt dar und erzielen darüber hinaus eine gute Farbwiedergabe.

Bezüglich der Kontrastwerte sind VA-Panels den IPS- oder TN-Panels überlegen. Ein weiterer Vorteil der VA-Monitore ist ihre hohe Blickwinkelstabilität. Vor allem gegenüber einfachen TN-Displays ist die Darstellung der Bildinhalte und Farben von seitlichen Blickrichtungen aus gesehen wesentlich besser.

Kurz zusammengefasst hier nochmals die wichtigsten Vorteile eines VA-Panels:

  • sehr gute Kontrastwerte
  • gute Farbdarstellung
  • hohe Blickwinkelstabilität

 

Die Nachteile eines VA-Monitors

Wo Licht ist, ist auch Schatten. Deshalb sollen die Nachteile der VA-Technologie nicht verschwiegen werden. Im Vergleich zu einem TN-Display ist die Reaktionszeit eines VA-Panels deutlich größer. Das bedeutet, dass ein Wechsel eines Bildpunkts von hell nach dunkel oder dunkel nach hell mehr Zeit in Anspruch nimmt.

Aufgrund dieser Tatsache neigen VA-Monitore zur Schlierenbildung. Bewegt sich beispielsweise ein weißes Objekt schnell über einen dunklen Hintergrund, zieht das Objekt eine sichtbare helle Spur hinter sich her. Typische Werte der Reaktionsgeschwindigkeiten eines VA-Panels liegen im Bereich um die zehn Millisekunden.

Ein weiterer Nachteil der Technik ist der relativ hohe Stromverbrauch. Im Vergleich zu IPS- oder TN-Panels ist mehr Energie notwendig, die Flüssigkristalle in die gewünschte Richtung zu kippen. Die Produktionskosten eines VA-Panels sind im Vergleich zu einem TN-Panel höher.

Kurz zusammengefasst im Folgenden nochmals die Nachteile eines VA-Panels:

  • lange Reaktionszeiten
  • hoher Stromverbrauch
  • höhere Produktionskosten im Vergleich zu einem TN-Panel

 

Was bedeuten die Vor- und Nachteile der VA-Technik für den Einsatz eines VA-Monitors im Gaming-Umfeld und in anderen Anwendungen?

Gamer, die großen Wert auf kurze Reaktionszeiten legen, weil sie beispielsweise Shooter oder Games mit sehr schnellen Handlungen spielen, dürften von den relativ langen Reaktionszeiten eines VA-Monitors nicht besonders begeistert sein.

Das bedeutet jedoch nicht, dass ein VA-Monitor für alle Arten von Spielen ungeeignet ist. Für Casual Gamer, die sich mit eher ruhigeren Spielszenen beschäftigen und sich an farbenfrohen, detailreichen Darstellungen in hoher Qualität erfreuen möchten, ist ein VA-Panel durchaus eine gute Lösung.

Für andere Anwendungen, bei denen kurze Reaktionszeiten keine große Rolle spielen und vor allem die hochwertige Darstellung der Bildinhalte gefragt ist, sind VA-Monitore eine sinnvolle Anschaffung.

Die Monitore sind gute Allrounder und dank ihrer hohen Kontrastwerte und der natürlichen Farbwiedergabe beispielsweise für Fotografen, technische Anwendungen oder für den medizinischen Bereich geeignet. Aber auch im Büro und Homeoffice machen VA-Panels für Web- und Büro-Anwendungen eine gute Figur.

 

Bildnachweise:

  • Shutterstock

 

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