Videoüberwachung: neue Monitortechnologie - LCD-Monitore mit TFT-Technologie

Videoüberwachung: neue Monitortechnologie - LCD-Monitore mit TFT-Technologie. Die kommende Internationale Funkausstellung (IFA) – weltgrößte Messe für Consumer Electronic – wird es uns wieder vor Augen führen: LCD-Monitore mit TFT-Technologie entwickeln sich zur Anzeigetechnologie schlechthin. Weltweit werden längst mehr LCD-Displays als Röhrenmonitore verkauft und dieser Trend setzt sich auf dem Sektor Videoüberwachung fort. Anwender stehen dabei häufig vor der Frage, wann sich der Einsatz eines herkömmlichen CCTV -Röhrenmonitors empfiehlt und in welchem Fall ein professioneller CCTV-Flachbildschirm die bessere Wahl ist. Videor Technical, führender Distributor für professionelle Videotechnik, liefert einen Überblick über die wichtigsten Entscheidungskriterien.

In den großen Elektromärkten gehen sie in hohen Stückzahlen über den Ladentisch: Flachbildschirme haben längst die Schreibtische erobert und so mancher hat vielleicht bei der Planung eines Videoüberwachungssystems schon an den günstigen TFT-Monitor aus dem Officemarkt gedacht. Dort lässt sich ein schmuckes Display zwar schon für weniger als 200 € erstehen, offen ist jedoch die Frage nach der Tauglichkeit eines solchen Geräts für den professionellen CCTV-Einsatz. Schließlich haben die Entscheider bei Röhrenmonitoren seinerzeit auch nicht auf das Standardmodell aus dem Consumerbereich gesetzt. Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile beider Technologien beleuchtet und entsprechende Entscheidungshilfen geboten.

Auf Kathodenstrahlröhren-Technologie basierende Monitore

Die auf der Basis der Braunschen Röhre entwickelte Bildröhre wurde bislang wegen ihrer hohen Qualität und großen Zuverlässigkeit bei CCTV-Monitoren eingesetzt. Nach wie vor sind zahlreiche Farb- und SW-Röhrenmonitore auf dem Markt erhältlich, die mit ihrer robusten Verarbeitung, technischen Qualität und interessanten Features den Anforderungen heutiger CCTV-Anwendungen genügen. Zu den Vorteilen zählen

 

• Zuverlässigkeit 
• Hohe Bildauflösung, großer Kontrast-/Helligkeitsumfang 
• größere Farbtiefe und naturgetreue Farbwiedergabe 
• störungsfreie Darstellung schnellerer Bewegungen 

 

Preisvorteil gegenüber TFT-Monitoren

Dennoch weisen CRT-Monitore (Cathode Ray Tube) entscheidende Nachteile auf, augenfällig ist bspw. die erforderliche Stellfläche. Das Gehäuse ist durch die enthaltene Elektronenstrahlröhre recht tief, häufig werden CRT-Monitore deshalb so platziert, dass die Ergonomie darunter leidet und der Körper oder der Kopf ständig gedreht werden müssen.

Hinzu kommen die von CRT-Monitoren ausgehende Strahlung und Bildfehler, die sich in Form von Flimmern äußern können. Die Elektronenstrahlen werden zudem von Magnetfeldern abgelenkt, die Folge sind durch externe Quellen hervorgerufene Konvergenzfehler. Darüber hinaus ist der sichtbare Bereich von CRT-Monitoren kleiner als die physikalische Größe der Bildröhre, was durch die Bauweise bedingt ist.

Displays mit Thin Film Transistor Technologie (TFT)

TFT-Monitore kennen alle diese Nachteile nicht – TFT steht für Thin Film Transistor und die Bezeichnung deutet bereits an, dass Transistoren für den Bildaufbau verantwortlich sind. Sie steuern das Verhalten von Flüssigkristallen, die in einem Liquid-Crystal-Display (LCD) zu finden sind. Im Vergleich zum üblichen Großflächenflimmern konventioneller Röhrenmonitore liefern TFT-Monitore flimmerfreie, gestochen scharfe Bildinformationen und entlasten den Betrachter. So lassen sich auch mehrere Monitore über einen längeren Zeitraum ermüdungsfrei überwachen und strenge ergonomische Auflagen von Behörden erfüllen.

Zudem geben TFT-Monitore nahezu keine Strahlung ab und ihr Bild wird durch Magnetfelder nicht verzerrt. Die Bildwiederholrate, die bei CRT-Monitoren die Frequenz anzeigt, mit der ein Elektronenstrahl das Bild in einer Sekunde aufbaut, spielt bei TFTs ebenfalls keine Rolle. Jeder Transistor schaltet einen Bildpunkt ein oder aus – ob er diese Aufgabe mit 70 oder 80 Hertz erfüllt, ist für den Betrachter nicht erkennbar. Zugleich eignen sich Flachbildschirme wegen ihrer geringen Wärmeentwicklung sehr gut für den Einbau in Möbel bzw. Racksysteme. Die wichtigsten Vorteile:

 

• absolut flimmerfreie Bildwiedergabe 
• Schonung der Augen, besonders beim Einsatz mehrerer Monitore 
• ermüdungsfreies, konzentriertes Beobachten auch über längere Zeiträume 
• geringer Stromverbrauch 
• Strahlungsfreiheit 
• geringe Einbautiefe 

 

Zählte bislang der sog. Nachzieheffekt zu den Nachteilen der TFTs, so wurde mittlerweile mit Reaktionszeiten (Response Time) von acht Millisekunden und weniger ein beträchtlicher Fortschritt erreicht. Trotz ausgereifter Technik überraschen die Hersteller mit ständigen Weiterentwicklungen, Bildschärfe und Betrachtungswinkel werden durch wachsende Kontrastraten laufend verbessert. Bliebe der höhere Preis – ein CCTV-Flachbildschirm kostet etwa anderthalb Mal soviel wie ein vergleichbarer Röhrenmonitor. Doch auch hier sind Veränderungen zu erwarten, da die Hersteller in den vergangenen Jahren immense Summen in neue Fertigungsstätten investiert haben. In Kombination mit einer höheren Ausbeute durch verbesserte Produktionsverfahren können Displays zu immer attraktiveren Preisen angeboten werden.

Anwendungszweck entscheidend

Letztlich jedoch wird die Entscheidung für den Einsatz von Röhren- oder TFT-Monitoren durch die Anwendung und den Aufstellungsort bestimmt. Soll lediglich der Füllstand eines Silos überwacht werden, dann kann ein gering auflösender Röhrenmonitor durchaus ausreichen. In Empfangshallen oder Ladengeschäften mit wenig Raum im Kassenbereich sind formschöne LCD-Monitore hingegen die Platz sparende Alternative. Bei CRT-Monitoren hat der Anwender zugleich die Wahl zwischen der S/W- oder Farbausführung. Farbmonitore bieten zusätzliche Bildinformationen, erreichen jedoch nicht die Auflösung guter S/W-Röhrenmonitore. Entsprechend sollten beim Einsatz in Verbindung mit hochauflösenden S/W-Kameras für die optimale Detailwiedergabe auch S/W Röhrenmonitore mit hoher Auflösung eingesetzt werden.

Wichtige Kriterien bei TFT-Monitoren

Nicht jeder TFT-Monitor ist jedoch für den Einsatz in Videoüberwachungsumgebungen geeignet. Selbst Modelle mit Video-Eingängen in den Consumer-Standards FBAS/Chinch oder S-Video/ Mini-DIN sind den sensiblen Kriterien im CCTV-Alltag nicht immer gewachsen. TFT-Monitore wie der AG Neovo SX-17 bieten mit BNC-Bajonett Ein- und Ausgängen bspw. professionelle Verbindungsstandards.

Auch an die Umschaltverzögerung eines TFT-Monitors werden in der Videoüberwachungstechnik besondere Anforderungen gestellt: Nicht jedes TFT-Modell verfügt über eine Signalerkennungszeit von weniger als einer halben Sekunde. Doch gerade dies ist wichtig, wenn beim Betrieb mit Multiplexern oder Mehrkanalrekordern die Signalquellen auf dem Monitor öfter umgeschaltet werden. Ein weiteres wichtiges Kriterium für den CCTV-Einsatz ist die Reaktionszeit, damit bezeichnet man die Zeit, die eine TFT-Zelle benötigt, um von weiß nach schwarz und von schwarz auf weiß umzuschalten. Ist der TFT-Monitor zu träge, äußert sich dies durch zu langes Nachleuchten der einzelnen Bildpunkte und die Bewegung wird verschwommen und unscharf dargestellt. Bei CCTV-Flachbildschirmen sollte die Reaktionszeit nicht mehr als 25 ms betragen – generell gilt: je kleiner, desto besser.

Mit dem Betrachtungswinkel gibt man den Bereich eines Sichtfeldes an, indem sowohl Helligkeit als auch Kontrast des Monitors stabil bleiben. Angegeben wird er entweder horizontal/ vertikal – bspw. 160 °/120 ° – oder aber rechts/ links – bspw. 80°/80°, oben/unten: 60 °/60 °. Je nach möglichem Einsatzgebiet werden die TFTs durch die ISO-Norm 13406-2 in eine Tauglichkeitsstufe von I bis IV eingestuft. Mit der Norm 13406-2 zollt die Internationale Standard Organisation (ISO) der rapide ansteigenden Nachfrage nach TFT-Monitoren Tribut und veröffentlichte erstmals eine spezifisch auf LC-Displays ausgelegte Norm. ISO 13406-2 zertifizierte TFT-Monitore wie der Eneo VMC-19LCD-P weisen bspw. mit 550 TV Linien Auflösung/1.280 x 1.024 Pixel (SXGA) und einem Kontrastverhältnis von 1.000:1 hervorragende Ergonomiewerte auf.

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal von TFT-Monitoren ist die Helligkeit. Der messbare Wert gibt den prozentualen Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Helligkeit bei der Betrachtung eines weißen Bildes an. Er wird in der Einheit Candela pro m² angegeben und sollte nicht unter 250 cd/m² betragen. Die Anzahl der Videoeingänge ist ein weiteres Feature, in dem sich Low-Cost LCDs aus dem Elektromarkt von einem professionellen CCTV-Flachbildschirm unterscheiden. Denn günstige TFT/LCD-Monitore verfügen in der Regel nicht über einen FBAS-Videosignaleingang, wie er im CCTV-Bereich üblich ist. Nur wenige Hersteller bieten in diesem Fall auch gleich den ebenso üblichen BNC-Anschluss.

Technologischer Ausblick: 32"-TFTs mit Multiplexer

Die gegenwärtigen Entwicklungsaktivitäten der Hersteller konzentrieren sich vor allem auf die Optimierung der bestehenden Technologien (Blickwinkel, Reaktionszeit etc.) sowie auf das Erreichen größerer Bildschirmdiagonalen. Seit kurzem sind speziell für den CCTV-Einsatz entwickelte TFT-Wide Screen Monitore mit integriertem Multiplexer auf dem Markt erhältlich. Diese 16:9 TFT-Displays bieten Bildschirmdiagonalen von bis zu 40 Zoll – wie bspw. der hochauflösende GM-H40L1 von JVC – und besitzen sowohl VGA-, als auch FBAS-Eingänge. Diese Kombination ermöglicht die parallele Darstellung von PC-Signalen (Software/Lageplan etc.) und bis zu vier Kamerasignalen, wobei die Bildaufteilung umschaltbar ist, so dass die Videobilder bspw. auch im Vollbildmodus betrachtet werden können.

Mit Hilfe des integrierten 4-fach Multiplexers lässt sich zudem ein 1-Kanal Rekorder am Monitor anschließen. Hinzu kommen ein Alarmbildspeicher für maximal 60 Bilder, Bewegungsmelder, Alarmein- und Ausgänge sowie eine 23 Zoll-Ausführung mit eingebauter Farbkamera für den Einsatz im Retail-Bereich. Ein interessantes Thema sind OLED-Technologien (organische LEDs). OLED-Displays benötigen keine Hintergrund-Beleuchtung und weisen eine niedrige Stromaufnahme bei geringer Abwärme auf. Gleichzeitig sind sie relativ leicht und flach und bieten schnelle Reaktionszeiten.

Fazit

Nach wie vor gibt es viele CCTV-Anwendungen, in denen der Einsatz eines Röhrenmonitors Sinn macht, nicht zuletzt haben CRT-Monitore neben ihrem Preisvorteil und hoher Bildauflösung zahlreiche weitere Features zu bieten. Dennoch wird kein Weg an der Tatsache vorbeiführen, dass die ersten großen Hersteller die Einstellung ihrer CRT-Produktion mittlerweile bekannt gegeben haben und die Ablösung der Röhrentechnologie kurz bevorsteht. Für den Anwender bedeutet dies, sich einen Überblick über die am Video-Security-Markt angebotenen Flachbildschirme zu verschaffen und unter Beachtung der für den CCTV-Einsatz wichtigen Qualitätsmerkmale (Videosignaleingänge, Reaktionszeit, Kontrast, Betrachtungswinkel, Zertifizierung etc.) die richtige Wahl zu treffen.

 

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Markus Kissel
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