Display-Schnittstellen

Der Oldie unter den Display-Schnittstellen ist der VGA-Anschluss. VGA steht für Video Graphics Array und wurde 1987 von IBM eingeführt. VGA ist leicht erkennbar am 15-poligen D-Sub-Stecker bzw. der 15-poligen Buchse, beide in blauer Farbe. Ursprünglich wurde der VGA-Anschluss für eine Auflösung von 640 x 480 Pixeln entwickelt, bis 2048 x 1536 Pixel sind darstellbar. VGA überträgt keine Audiosignale und verarbeitet außerdem analoge Signale. Das heißt, die Grafikkarte sendet digitale Signale an den DVA-Port, dort werden sie in analoge Spannungen umgewandelt, die im Monitor wieder digitalisiert werden. Die Laufzeit des Signals verlängert sich und auch die Bildqualität leidet bei TFT-Displays – bei Auflösungen ab 1600 x 1200 Pixeln wird das Bild unscharf. Daher wird der VGA-Anschluss auch in industriellen Anwendungen immer seltener verwendet, in der Regel für Retrofit-Projekte oder wenn nur geringe Auflösungen benötigt werden, aber eine lange Kabellänge. Denn mit einem hochwertigen Kabel sind Distanzen bis 15 Meter möglich und das funktioniert nicht mit DVI und HDMI, beim DisplayPort liegt die maximale Kabellänge bei 10 Metern.

Nachfolger von VGA war der DVI-Port, abgekürzt für Digital Visual Interface, und der erste Standard für den digitalen Anschluss eines Monitors an die Grafikkarte. Zu unterscheiden ist zwischen DVI-A, der nur analoge Signale verarbeitet, und DVI-D, der nur digitale Signale verarbeitet, und dann gibt es noch DVI-I, der sowohl digitale als auch analoge Signale überträgt. DVI-D und DVI-I gibt es in den Varianten Single Link und Dual Link, was sich auf die Übertragungsleistung auswirkt. Ein Single-Link-Kabel erreicht eine Auflösung von 1920 x 1200 Pixeln, ein Dual-Link-Kabel sogar 2560 x 1600 Pixel.

Der nächste Schritt ist der HDMI-Anschluss, der seit 2002 eingesetzt wird und für Home-Entertainment-Geräte entwickelt wurde. HDMI steht für High Definition Multimedia Interface und überträgt unidirektional Bild- und Tonsignale. HDMI ist abwärtskompatibel zu DVI, da beide Anschlüsse die gleiche Signalcodierung verwenden. Der derzeit aktuelle Standard ist HDMI 2.1 mit einer Datenübertragungsrate bis 42,67 Gbit/sec. HDMI hat den Vorteil, dass darüber angeschlossene Geräte gesteuert werden können – einfache Befehle wie „ein- und ausschalten“ lassen sich so umsetzen.

Als Alternative zu HDMI wurde der DisplayPort, kurz DP, entwickelt, der die gleichen Auflösungen wie HDMI hat, jedoch eine etwas höhere Übertragungsgeschwindigkeit erreicht. Von Vorteil kann sein, dass mit einem DisplayPort mehrere Monitore in Reihe geschaltet werden können (Daisy Chain). Der DisplayPort braucht weniger Platz als alle anderen Display-Schnittstellen. Um Wackelkontakte zu verhindern, gibt es Stecker mit mechanischer Verriegelung.

In industriellen Anwendungen noch nicht angekommen sind USB-C-Schnittstellen, was sich womöglich mit dem USB4-Standard ändern wird, der Datenübertragungsraten bis 40 Gb/sec garantiert. USB-C ist ein Universalanschluss, der Daten und Audio- und Videosignale überträgt, aber auch als Stromkabel dient. Voraussetzung ist der Alternative Modus DisplayPort und der Monitor muss auch über einen USB-C-Anschluss verfügen. USB4 unterstützt den Standard DisplayPort 2.0, sodass Auflösungen bis 8K möglich sind.

LVDS wird auch häufig in Zusammenhang mit Display-Schnittstellen genannt. LVDS ist die Abkürzung für Low Voltage Differential Signaling. Dabei handelt es sich um einen Schnittstellen-Standard für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung. Typische Anwendungen für LVDS sind SATA, FireWire und DisplayPort, während DVI und HDMI auf TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) beruhen.


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Auflösung verschiedener Display-Anschlüsse

Anschluss
max. Auflösung in Pixel
max. Bildwiederholungsrate
VGA2.048 x 1.53660 Hz
DVI Single Link1.920 x 1.20060 Hz
DVI Dual Link1.920 x 1.080
2.560 x 1.600
144 Hz
60 Hz
HDMI 1.41.920 x 1.080
3.840 x 2.160
120 Hz
30 Hz
HDMI 2.01.920 × 1.080
 3.840 × 2.160
120 Hz
 60 Hz
HDMI 2.1 3.840 × 2.160
7.680 × 4.320
120 Hz
60 Hz
DisplayPort 1.11.920 x 1.080144 Hz
DisplayPort 1.22.560 x 1.440144 Hz
DisplayPort 1.33.840 x 2.160120 Hz
DisplayPort 1.43.840 x 2.160144 Hz
DisplayPort 2.07.680 x 4.32060 Hz

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