Tietokoneen ruudulla näkyvät kuvat muodostuvat pikkuruisista pisteistä, joita kutsutaan pikseleiksi. Niitä voi tavallisella tietokoneen näytöllä olla kerrallaan yli miljoona. Tietokoneen on siksi kyettävä määrittämään, mitä pikseleille on tehtävä, jotta muodostuisi kuva.
Näytönohjain on ikään kuin kääntäjä, joka kääntää prosessorin binäärimuodossa välittämän datan graafiseksi esitykseksi, eli kuviksi. Se lyhyesti sanoen piirtää grafiikan tietokoneen näytölle.
Prosessori lähettää tietokonesovellusten antamien tietojen perusteella kuvista dataa näytönohjaimelle, joka määrää, miten pikselit järjestetään tietokoneen ruudulle ja välittää tiedon kaapelia pitkin näytölle.
Emolevyssä voi olla myös sisäänrakennetut grafiikkaominaisuudet, grafiikkakortti. Jos näin ei ole, tarvitaan erillinen näytönohjain. Sen lisäksi tilanteissa, joissa näytönohjaimelta vaaditaan erityisen suurta suorituskykyä, perustason grafiikkakortti ei välttämättä riitä.
Kuvan luominen binäärimuodossa esitetystä datasta on monimutkainen prosessi. Esimerkiksi 3D-kuvan tuottamiseksi näytönohjain luo ensin ns. lankamallin, eli kolmiulotteisen pintakaavion, joka koostuu käytännössä pelkistä suorista viivoista. Tämän jälkeen näytönohjain rasteroi kuvan, eli käytännössä täyttää pikseleillä tyhjät kohdat, sekä määrittää valoisuuden, pinnanmuodot ja värit.
Esimerkiksi nopeatempoisissa tietokonepeleissä näytönohjaimen on kyettävä tekemään tämä kaikki vähintään 60 kertaa sekunnissa. Ilman tehokkaan näytönohjaimen apua urakka voi olla tietokoneelle liian raskas.
Tietokoneen ns. peruskäyttäjälle, eli henkilölle, joka käyttää tietokonetta vaikkapa nettiselailuun, sähköpostien lukemiseen ja lähettämiseen, satunnaiseen pelaamiseen ja kuvien katseluun, emolevyn integroidut grafiikkakomponentit ovat yleensä riittävät.
Näytönohjaimia on ulkonäöltään ja ominaisuuksiltaan erilaisia, mutta ne kiinnitetään emolevyn AGP-korttipaikkaan (Advanced Graphics Port).
Toimiakseen näytönohjain tarvitsee neljä komponenttia:
- Yhteyden emolevyyn saadakseen virtaa ja dataa. Uusimmilla näytönohjainmalleilla on suora yhteys myös tietokoneen virtalähteeseen, jos ne tarvitsevat enemmän virtaa kuin emolevy kykenee tuottamaan.
- Prosessorin määritelläkseen, mitä kullakin pikselillä tehdään.
- RAM-muistia jokaista pikseliä koskevan tiedon säilyttämistä sekä valmiiden kuvien väliaikaista varastointia varten.
- Näytön kuvien toistamista varten.
Useimmista näytönohjaimista on kaksi väylää näyttöön: DVI-liitin (Digital Video Interface), joka tukee LCD-näyttöjä (Liquid Crystal Display, eli nestekidenäyttö), sekä VGA-liitin (Video Graphics Array), joka tukee CRT-näyttöjä (Cathode Ray Tube, eli kuvaputkinäyttö).
Emolevy- ja näyttöliitäntöjen lisäksi joillakin näytönohjaimilla on liitännät myös televisioon, analogiseen videokameraan sekä digitaalikameraan.
Huippuluokan näytönohjaimissa on tehokas prosessori ja runsaasti muistia sekä myös jäähdytin. Niiden muotoilu ja ulkonäkö voi olla koristeellinen.
Yksi olennainen valintaperuste on ruudun virkistystaajuus, frame rate, jota mitataan ruutuina/sekunti (FPS; frames per second). Ruudun virkistystaajuus ilmaisee, kuinka monta kokonaista kuvaa näytönohjain pystyy toistamaan sekunnissa. Ihmissilmä havaitsee noin 25 kuvaa sekunnissa. Joissakin edistyneiden asianharrastajien peleissä FPS on vähintään 60.
Näytönohjaimen tekninen kokoonpano ja ominaisuudet vaikuttavat suoraan sen nopeuteen. Olennaisia nopeuden kannalta ovat mm. näytönohjaimen prosessorin sekä muistin kellotaajuus ja -nopeus (MHz), muistiväylän koko (bittejä), sekä käytettävissä olevan muistin määrä (MB) ja kaistanleveys (GB/s).
Lähteitä:
http://computer.howstuffworks.com/graphics-card.htm
Datamaman tietotekniikkablogi 