Test: obrazová ostrost grafických karet
Zaostřený obraz
I ten nejlepší monitor přináší jen průměrný obraz, pokud ho omezuje špatný signál z grafické karty: i vlastnosti, jako je ostrost obrazu, jas a kontrast, oddělují u moderních 2D/3D grafických karet zrno od plev. Udělali jsme proto výběr aktuálních karet a prověřili jsme jejich parametry i z hlediska signálu.

Rychlá grafická karta znamená dobrá grafická karta - tento dojem zprostředkovávají reklamy a obvyklé srovnávací testy 3D grafických karet. Pro mnoho uživatelů však rychlost nestojí při vizualizaci jejich dat zcela v popředí. Upřednostňují ergonomii, protože stráví před obrazovkou celé dlouhé dny. Především ti, kteří si pořídí dražší a hodnotnější monitor, jsou často zklamáni, když jsou konfrontováni s neostrým, málo kontrastním, nebo dokonce chvějícím se obrazem - a nevědí, že špatné zobrazení může pocházet z nekvalitního signálu grafické karty.
Technické řešení tohoto problému - bezztrátový digitální přenos přes DVI - existuje už roky. Přesto v praxi stále převládá analogové VGA připojení: buď proto, že monitor digitální vstup nemá, nebo proto, že grafická karta nemá odpovídající digitální výstup. Vyzkoušeli jsme proto kvalitu signálů VGA výstupu současných grafických karet nejvýznamnějších výrobců. Mimo to také přinášíme doporučení pro barebone minisystémy a notebooky a v rámečku na straně 54 se důkladně podíváme na kvalitu signálu, kterou lze čekat od TV výstupů.

RAMDAC - POUZE ANALOGOVÝ
Pro lepší pochopení měřených veličin si uděláme malý výlet do teorie analogového zpracování obrazu. Obraz dorazí na obrazovky CRT monitorů nebo analogově připojených TFT displejů vždy stejným způsobem: informace uložené v digitální formě do frame bufferu (obrazová paměť, Video RAM) grafické karty se převádějí převodníkem (RAMDAC - Random Access Memory Digital to Analog Converter) na analogové napěťové signály a předávají se na vstup monitoru.
RAMDAC se většinou uvádí s údajem v megahertzech, který představuje maximální frekvenci zobrazení obrazových bodů - pixelů. Tak například 350MHz RAMDAC umožňuje - alespoň teoreticky - zobrazení 350 milionů pixelů za sekundu. Fyzik by takový RAMDAC označil spíše číslem 175 MHz: s odpovídající elektrickou frekvencí lze dosáhnout maximálně poloviny obrazové frekvence, protože teprve dva pixely mohou předat periodu kmitu.
Při rozlišení monitoru 1600 x 1200 bodů a při 85Hz opakovací frekvenci se přenese za sekundu 156 milionů pixelů (1600 x 1200 x 85 Hz). Monitor způsobí ještě zhruba 35 procent overhead (ztrát) kvůli nevyužitému návratu elektronového paprsku na konci každého řádku a každého obrazu. Aby tedy bylo možné realizovat zvolenou opakovací obrazovou frekvenci při uvedeném rozlišení, musí RAMDAC dodávat přesně 230MHz pixelovou frekvenci. Všechny aktuální grafické čipy mají tedy se svými frekvencemi 350 - 400 MHz teoreticky dostatečné rezervy.

VYSOKOFREKVENČNÍ FILTRY ČISTÍ SIGNÁL
Veškeré grafické karty mají mezi obvody RAMDAC a výstupem vysokofrekvenční filtry, kterými ideálně procházejí frekvenční části až do hraniční frekvence obvodu RAMDAC. Všechno, co se nalézá nad touto frekvencí a je emitováno ve formě vysokofrekvenčního šumu, by mělo být odfiltrováno.
Reálné vysokofrekvenční filtry však nepracují zcela bezchybně: odfiltrují totiž i část užitečného signálu a naopak propustí část vysokofrekvenčního šumu. Ostrost oddělování vysokofrekvenčního filtru závisí na jeho tzv. třídě. Čím je třída vyšší, tím jsou vyšší jeho výrobní náklady a samozřejmě kvalita. Většina výrobců neudává žádné údaje o svých filtrech - obyčejně se používají filtry 3. třídy, pouze Matrox dává na svou kartu Parhelia filtr 5. třídy.
Nejdůležitějšími faktory pro kvalitu videosignálu na VGA výstupu jsou vedle RAMDAC také návrh filtru a kvalita použitých součástí. Ale i návrh a kvalita plošného obvodu, neboli desky a kvalita použitého konektoru kvalitu signálu ovlivní. Tak je možné, že i grafické karty se stejnou čipovou sadou a shodným základním designem poskytují obraz rozdílné kvality.

NANOSEKUNDY PRO TFT
I pro ploché LCD displeje je kvalita analogového výstupu důležitá. Principiálně sice nemají LCD monitory žádné vážné problémy s ostrostí, ale ani ony neumí dělat zázraky. Pokud videosignál grafické karty nedosáhne například při rychlé změně bílých a černých obrazových bodů správné úrovně, je i na LCD displeji viditelný slabší kontrast a tím i méně ostrý obraz.
Dalším, především pro TFT displeje důležitým kritériem je přesnost, se kterou grafická karta dodržuje daný bodový rastr. Pokud se bodový takt příliš liší, nemůže A/D převodník v monitoru obraz bezchybně synchronizovat - důsledkem je chvění obrazu a obrazové "duchy".
Minimálně co se týče testovaných grafických karet, nemusíme vyvolávat planý poplach. V testované skupině karet se nenašel žádný kandidát, který by vykazoval vyšší odchylky, než kolik je přesnost měření. Pro potvrzení v praxi jsme použili kvalitní TFT monitor NEC Mitsubishi LCD 2180UX s rozlišením 1600 x 1200 bodů. Na tomto displeji jsme u testovaných grafických karet chybu synchronizace nepozorovali. Očividně se zde výrobci poučili z chyb předešlé generace grafických karet. Starší karta od firmy Creative s čipem GeForce první generace totiž vykázala velmi silné efekty roztřesení ze signálu VGA a znemožnila tak monitoru s odchylkou až do dvou nanosekund vytvářet správně synchronizovaný obraz.
S výjimkou grafické karty posledního testovaného PC (od Aldi) měly všechny testované karty kromě analogového výstupu i výstup digitální. Právě při nasazení TFT displejů bychom měli toto rozhraní preferovat, protože synchronizační chyba A/D převodníku vznikající při analogovém připojení plochého displeje v tomto případě odpadá.

JAK SE ZTRÁCÍ KVALITA SIGNÁLU?
Na osciloskopu měříme především kvalitu primárního a - pokud je k dispozici - také sekundárního VGA výstupu. Tento postup sestává z několika samostatných měření. Jako první určujeme opakovací signál na horizontální černobílé lince. Čím je průběh opakovacího signálu příkřejší, tím je čas pro změnu úrovně signálu kratší a obraz ostřejší. Naměřená hodnota (v nanosekundách) je hodnocena v poměru k celkovému času pro zobrazení jednoho obrazového bodu. Při měření frekvencí 230 MHz to jsou dobré 4 ns a grafické karty s více než 3,5 ns rozdílu nástupní/sestupní hrana (Rise/Fall) pak vykazují znatelně snížený kontrast a nedoporučují se pro provoz v takovém rozlišení.
Druhá měřená hodnota udává chvění, které vzniká při nárůstu a sestupu úrovně opakovacího signálu. Toto chvění je viditelné na obrazu monitoru jako tzv. obrazové duchy nebo jako přesvětlení linií. Chvění, které vstupuje do rastru obrazových bodů - což se v našem testu stalo všem testovaným kartám bez výjimky -, ukazuje na slabiny obvodu RAMDAC. Chvění je udáváno v procentech (relativně k požadované ideální hodnotě) - čím menší, tím lepší. Při hodnotách pod tři procenta není prostým okem rozeznatelné žádné rušení.
V dalším průběhu nastavíme na monitoru černé pozadí a na něm dvě bílé paralelní vertikální linky, každou o tloušťce jeden pixel, vzdálené od sebe také pouze jeden pixel (viz grafika na straně 55). Osciloskop zprostředkuje hodnoty úrovní signálu dosažené u jednotlivých obrazových bodů. Pouze pokud je překročena prahová hodnota odpovídající bílé (630 mV) a prahová hodnota černé je naopak nižší o 70 mV, má monitor šanci zobrazit černé a bílé body. Měřili jsme průměrné odchylky od ideálních hodnot v mV. Čím menší odchylka, tím lepší.
Další měření osciloskopem ukazuje maximální odchylku obrazové frekvence, tedy roztřesení signálu. Poslední měření zjišťuje udržování normované úrovně VESA (700 mV pro bílou, 0 mV pro černou). Obě tato měření nevykazují mezi testovanými grafickými kartami žádné významné odchylky, a proto jsme je do tabulky neuváděli.
Pro vizualizaci naměřených hodnot jsme ještě provedli vizuální test. Protože barevné monitory principiálně zhoršují hodnocení obrazové ostrosti, použili jsme kvalitní monochromatický CRT monitor MDT2210A od Medisolu.

TESTOVANÉ GRAFICKÉ KARTY
Naměřené hodnoty testovaných kandidátů vykazují určitou tendenci: jelikož je pro napojení analogového monitoru na druhý výstup většinou nutný přídavný adaptér, je změřená kvalita signálu na sekundárním výstupu obecně horší. Pouze model Radeon-9800 od Sapphiru s pasivním chlazením zde vybočuje z řady: očividně zde není výstupní filtr na primárním výstupu optimální, obrazová kvalita je totiž o něco lepší na sekundárním rozhraní. Zvláštní postavení zaujímá grafická karta z PC od Aldi: obsahuje dvě konvenční analogová rozhraní, kupodivu se znatelně lepší kvalitou na sekundárním výstupu. Zvláštními případy jsou také karty od Matroxu, pokaždé se dvěma DVI-I výstupy. Pro analogové monitory si tedy vždy musíte obstarat adaptér. V případě Millennia G550 je přiložen kabel, který je dost nekvalitní. Parhelia a Millennium P650 umožňují připojení až tří analogových monitorů, kvůli přiloženému adaptéru však ztrácí na ostrosti obrazu.
Zdá se, že našemu testovacímu poli vévodí spíše karty založené na čipech GeForce. Celkově to lze přičíst tomu, že obvody RAMDAC čipů ATI jsou více náchylné k výchylkám na obě strany, a filtry proto musí být dimenzovány trochu přesněji. Nejlepší kompromis tu našel Asus: model Radeon 9600XT tchajwanského výrobce je srovnatelný s nejlepšími kartami nVidia a Matrox.
Karta Terratec na posledním místě vypadala nejdříve na to, že má poruchu. Druhá shodná karta, kterou jsme následně prověřovali, nicméně potvrdila špatné naměřené hodnoty: Mystify 9200 SE je sama při nižším rozlišení, například 1024 x 768, viditelně neostřejší než konkurence - pokud tedy nepoužíváte digitální DVI monitor, měli byste dát od této karty ruce pryč.

NOTEBOOKY A BAREBONE SYSTÉMY
Dávat doporučení ke koupi notebooku pouze na základě obrazové kvality naměřené na výstupu pro externí monitor je jistě nerealistické. Rozdíly v naší testovací tabulce jsou však tak veliké, že vám musíme poslední - Averatec 3200 - přece jen rozmluvit, pokud plánujete využívat externí monitor: videosignál tohoto notebooku vykazoval zvláště znatelné roztřesení a nebylo možné ho synchronizovat s TFT displejem. To, že Wortmann Terra obsadil první a zároveň předposlední místo, dokazuje, že i v případě známých výrobců existuje významný rozptyl v kvalitě. Je politováníhodné, že se v současné době vyskytuje na trhu velmi málo nových notebooků s grafikou nVidia. Zejména proto, že pokud je k dispozici skvěle konfigurovatelný TV výstup, je to pro notebook jasná výhoda (viz rámeček "Kvalita obrazu na TV výstupu").
Jako nouzové řešení pro notebooky se slabou kvalitou videosignálu se hodí DVI grafická karta VTBook od Villagetronicu pro slot PC-Card. S cenou kolem 250 EUR se však nejedná o právě levné zařízení.
Podobná situace jako u notebooků je i u barebone minisystémů: integrovaná grafika je ve většině případů horší než běžná grafická karta. I tady však existuje výjimka: Abit s DigiDice AB2003 dokazuje, že grafika integrovaná v čipové sadě nemusí být nutně špatná. Nápadně špatné jsou naproti tomu barebone systémy Shuttle - především model založený na Radeon 9100IGP znepříjemňuje svým silným roztřesením život každému připojenému TFT monitoru.
Je škoda, že většina výrobců ustoupila od TV výstupu. Alespoň že i u barebone systémů s integrovanou grafikou existuje AGP slot, takže je možné si relativně levně (do 2000 Kč) vypomoci.
Závěr: I když je naše testované pole pouze malým výřezem z aktuální nabídky grafických karet, je možné z testu vyvodit jasné doporučení: Vsaďte na DVI! Pokud to není možné, dosáhnete s výrobky na předních místech nejlepšího kompromisu.
Sepp Reitberger

KVALITA OBRAZU NA TV VÝSTUPU
POŽITEK Z FILMŮ NA TV OBRAZOVCE: ZÁLEŽÍ NA NASTAVENÍ
Zcela jiné předpoklady než u VGA výstupu, který při našem testovacím rozlišení dodává obrazové body s frekvencí přesně 230 MHz, platí pro TV výstup. Přes S-Video nebo kompozitní video není možné v žádném případě přenášet víc než 12 až 13 milionů pixelů za sekundu - žádná zvláštní zátěž pro techniku. Sice i tady se dají podle měření rozeznat rozdíly v ostrosti, nicméně vizuálně stěží něco zpozorujeme.
Certifikace způsobuje neostrosti a černý okraj obrazovky 
Cesta z obrazové paměti karty na TV obrazovku probíhá ve více stupních, jejichž kvalita a především konfigurovatelnost je rozhodující pro obraz na televizi. Nejdříve je potřeba nastavit Windows XP pomocí triku na nižší rozlišení než 800 x 600 bodů. Pro výstup PAL s 576 obrazovými řádky a maximálně 720 body na řádku je tedy nutno obraz nepatrně škálovat - postup, který způsobuje dojem lehké neostrosti a znemožňuje čtení písmen, jejichž linie jsou široké pouze jeden pixel. Navíc certifikační předpisy Microsoftu způsobují to, že kolem obrazu na televizní obrazovce se objevuje černý okraj, a to proto, aby zůstala lišta se spuštěnými aplikacemi a další prvky za všech okolností viditelné. Černý rámeček ruší požitek ze sledování filmu na televizním přístroji, navíc stojí drahocenné řádky a sloupce televizní obrazovky. Další překážku na cestě k televizní obrazovce přestavuje prokládaný režim neboli interlace u normy PAL, při kterém jsou přenášeny vzájemně proložené půlobrázky. Prokládaný režim může za to, že na horizontálních linkách při vysokém kontrastu vystupuje viditelné chvění o frekvenci 25 Hz. Aby toto chvění minimalizovala, používají všechna řešení TV výstupů přídavné filtry, které dále redukují vertikální rozlišení. Bez možnosti další konfigurace to celkově znamená, že TV výstup dodává obraz sestávající z 800 x 600 "počítačových" pixelů a v několika krocích ho přepočítává na efektivní rozlišení zhruba 600 x 350 obrazových bodů a doplní jej černým rámečkem. 
Výrobci grafických karet umožňují zásahy na různých místech tohoto procesu. Vzorem nám může být třeba nVidia. V aktuálním ovladači Detonator pro karty GeForce i pro nForce čipové sady se nachází možnost přestavit rozlišení obrazovky na optimální nastavení 720 x 576 (přes Nastavení systému - Zobrazení - Nastavení - Rozšířit - Grafická karta - Zobrazit všechny režimy). V nastavovacím dialogu ovladače Nview pod bodem TV-out se dají postupně nastavit jak velikost a poloha obrazovky, tak potlačení kmitání řádek. Díky tomu může uživatel získat z připojeného televizoru optimální obraz.
Podobně dobře řeší tuto úlohu Matrox - minimálně, co se přehrávání videa týče. V provozním režimu nazvaném DVDMax se na televizní obrazovce zobrazí pouze video; potlačení chvění, velikost a poloha obrazovky jsou pohodlně nastavitelné podobně jako u nVidie. Pracovní plocha Windows se naproti tomu zobrazí vždy s černým okrajem a slabou ostrostí obrazu.
Ovladač ATI se zdlouhavým ovládáním overscanu 
Dříve než ovladač nVidia nabízel současné možnosti, byl ovladač ATI z hlediska ovládání rozhraní TV-Out vřele doporučován. V současnosti však jeho možnosti při srovnání s konkurencí už trochu zaostávají. Optimální TV rozlišení 720 x 576 není u karet ATI nebo u ATI grafiky v noteboocích pod Windows XP bohužel definováno. Na výběr máme pouze 800 x 600 nebo 640 x 480. Černý rámeček kolem televizního obrazu není možné u ovladačů ATI zcela potlačit. Teprve když v registru nastavíme novou hodnotu DWORD (HKLM - System - CurrentControlSet - Control - Video - <Enumeration Key> - 0000 - TVEnableOverscan) na "1", ukáže se v dialogu Vlastnosti zobrazení zaškrtávací políčko Overscan. Jakmile políčko zaškrtneme, zvýší se velikost obrazu na maximální možné nastavení a nedá se už měnit - u mnoha televizí je to až moc dobré a více než deset procent obrazu vám zmizí mimo zobrazitelnou oblast. 
Integrovaná grafická řešení od SiS a Intelu ve srovnání odpadla. U stolních počítačů je TV výstup k dispozici pouze při pořízení přídavné karty pro slot AGP, možnosti nastavení rozhodně neuspokojí. Především u SiS je kvůli tomu kvalita škálovatelnosti videa znatelně horší než u konkurence - na šikmých hranách jsou viditelné schodovité stupně. S ohledem na cenu přídavné karty cca 30 EUR je lepší v takovém případě rovnou vsadit na nějakou cenově výhodnou AGP grafickou kartu od Matroxu nebo kartu s čipem nVidia.
U notebooků tato možnost neexistuje, musíme tedy přežít i s neuspokojivým televizním obrazem. Komu skutečně záleží na kvalitním televizním výstupu, měl by asi raději hned sáhnout po notebooku s grafikou nVidia, nebo alespoň ATI.

OSTROST OBRAZU - TEORIE A PRAXE
JAK SE PROJEVUJÍ MĚŘENÉ HODNOTY
Ostré křivky: Rozdíl mezi testovanými grafickými kartami, poskytujícími nejostřejší, nebo naopak nejméně ostrý obraz, je významný i pro laika. Měřené křivky ukazují průběh signálu jedné obrazové řádky (testovací obraz dvou paralelních vertikálních linek na černém pozadí). Plochý průběh signálu u Terratec 9200SE na rozdíl od MSI 5900U nedosahuje normované úrovně, což se odpovídajícím způsobem projeví i na neostrosti obrazu.
Nečitelné: Trpí také zobrazení černého textu na bílém pozadí. Dokonce i na našem kvalitním černobílém monitoru jsou písmena rozmazaná. Barevné monitory vykazují vzhledem ke svým obrazovkovým maskám ještě méně ostrý obraz.