Monitor können nur Signale vom Computer entgegennehmen und ausgeben, die zuvor in einer Grafikkarte vorbereitet wurden. Die Grafikkarte steuert den Monitor und gibt Auflösung, Farbtiefe und Bildwiederholungsrate vor.

Grundsätzlich unterscheidet man 2 Monitortypen:

• CRT
• LCD

Ein CRT Bildschirm (Abk. für engl. Cathode Ray Tube) oder Kathodenstrahlröhrenbildschirm ist ein Bildschirm, der auf der Kathodenstrahlröhre von Ferdinand Braun (Braun'sche Röhre) basiert. Häufig wird er auch als Kathodenstrahl-oder Röhrenbildschirm bezeichnet. Er wurde in so unterschiedlichen Geräten wie Oszilloskopen, Fernsehern und Monitoren ( z.B. PC-Bildschirmen, Überwachungssysteme usw. ) und vielen anderen Bereichen eingesetzt. Diese Technik wurde in weiten Bereichen durch Flachbildschirme ersetzt.

• guter Schwarzwert
• durch analoge Signalverarbeitung keine Grenze der darstellbaren Farben
• schnelle Reaktionszeit
• günstig

Ein Flüssigkristallbildschirm oder eine Flüssigkristallanzeige (englisch liquid crystal display, LCD), ist ein Bildschirm oder eine Anzeige (englisch display), dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird.

LCDs bestehen aus Segmenten, die unabhängig voneinander ihre Helligkeit ändern können. Dazu wird mit elektrischer Spannung in jedem Segment die Ausrichtung der Flüssigkristalle gesteuert. Damit ändert sich die Durchlässigkeit für polarisiertes Licht, das mit einer Hintergrundbeleuchtung und Polarisationsfiltern erzeugt wird. LCDs finden Verwendung an vielen elektronischen Geräten, etwa in der Unterhaltungselektronik, an Messgeräten, Mobiltelefonen, Digitaluhren und Taschenrechnern.

• geringere Leistungsaufnahme bei nicht hinterleuchteten Displays
• Strahlungsarmut: LCDs strahlen keine Röntgenstrahlung und wenig Magnetfelder ab
• absolut flimmerfreies, verzerrungsfreies, scharfes Bild
• geringeres Gewicht sowie
• geringe Einbautiefe

Die Komponente zur Berechnung und Ausgabe von visuellen Daten ist die Grafikkarte. An ihr wird der Bildschirm angeschlossen, der dann die Darstellung der Benutzeroberfläche des Betriebssystems und den Anwendungsprogrammen übernimmt. Seit dem die ersten Computer entwickelt wurden, haben sich die Grafikkarten zu einer Komponente entwickelt, die maßgeblich die Systemleistung und Eigenschaften eines Computers bestimmen. Bildbearbeitung, Videoschnitt und Spiele erfordern zwangsläufig eine leistungsfähige Grafikkarte. Einfache Büro- und Internet-Anwendungen kommen auch mit einer günstigen Grafikkarte oder Onboard-Lösung aus.

Bei diesen Integrated Graphics Processor, kurz IGP genannten Lösungen, wird die Funktionalität der Grafikkarte in den Chipsatz der Hauptplatine integriert. IGPs bieten alle 2D-Funktionen, aber meistens nur langsame oder veraltete 3D-Funktionalität und werden daher vor allem in billigen und Büro-PCs eingesetzt, aufgrund ihres niedrigen Stromverbrauchs häufig auch in Notebooks. Bei besonders kompakten oder preiswerten Geräten wird auf einen eigenen Grafikspeicher verzichtet und stattdessen der Hauptspeicher des Rechners mitverwendet (siehe Unified Memory Architecture, Shared Memory), was sich jedoch negativ auf die Leistungsfähigkeit auswirkt.

• AMD
• Intel
• NVIDIA
• SiS
• VIA Technologies
• PowerVR

Das sind vollwertige Grafikkarten, bei denen wenig Augenmerk auf die 3D-Funktionen gelegt wird, sondern die vor allem ein scharfes und kontrastreiches Bild liefern sollen. Es gibt auch Varianten mit 3D-Zusatzfunktionen, vor allem für CAD-Anwendungen.

Diese Grafikkarten gibt es in verschiedenen Preisklassen von rund 40 bis zu 600 Euro, wobei die teuren Karten das technisch Machbare im Bereich 3D-Darstellung widerspiegeln. Bei Spielekarten konkurrieren hauptsächlich AMD (ATI-Radeon-Serie) und NVIDIA (GeForce-Reihe) miteinander, deren Chips von einer Vielzahl von Herstellern auf deren Grafikkarten verwendet werden. Daneben gibt es noch Anbieter wie S3 Graphics, Matrox (gehörte zu den Pionieren der 3D-Spielegrafikkarten, wurde aber von der mächtigen Konkurrenz in den professionellen Markt zurückgedrängt) und XGI Technology, die aber nur eine untergeordnete Rolle spielen und meist in Büro-PCs Verwendung finden.

Das sind vor allem Grafikkarten für CAD-Anwendungen. Die Karten bieten spezielle für CAD notwendige Funktionen, die auf „normalen“ Grafikkarten nur emuliert und dadurch sehr viel langsamer genutzt werden können. Nachdem der letzte Spezialchip-Anbieter 3DLabs das Geschäft 2006 eingestellt hat, bieten nur noch AMD (unter dem Markennamen ATI) und NVIDIA Lösungen für das OpenGL-Workstation-Segment an.

Die bekanntesten Hardwareschnittstellen für Grafikkarten sind PCI, AGP und PCI-Express, früher waren auch ISA oder VESA Local Bus gängig. Diese Schnittstellen sind entweder Bussysteme oder Direktverbindungen (AGP, PCI-Express), die den Buscontroller mit der Grafikkarte verbinden.

Der Grafikspeicher dient zur Ablage der im Grafikprozessor (GPU) verarbeiteten Daten sowie als Bildspeicher („Framebuffer“): Das sind digitale Bilder, die später auf dem Computer-Bildschirm ausgegeben werden. Die Größe des Grafikspeichers bestimmte früher die maximale Farbtiefe und Bildauflösung. Heute werden ausschließlich Grafikkarten mit sehr viel mehr Speicher gebaut, als zur reinen Bildspeicherung notwendig wäre. Beim Rendern dreidimensionaler Grafiken werden hier zusätzlich zum Framebuffer die Daten der Objekte, beispielsweise Größe, Form und Position, sowie die Texturen, die auf die Oberfläche der Objekte gelegt werden, gespeichert. Besonders die immer höher auflösenden Texturen haben für einen starken Anstieg der Speichergröße bei aktuellen Grafikkarten gesorgt. So liegt die Speichergröße aktueller Grafikkarten bereits im hohen dreistelligen Megabytebereich (256 MB, 512 MB, 768 MB), 128 MB und weniger sind selten geworden. Bei Spielegrafikkarten ist die Obergrenze Anfang 2009 bei 1 GB, wohingegen professionelle Grafikkarten schon mit bis zu 4 GB Grafikspeicher ausgestattet werden.

Der Grafikprozessor dient zur Berechnung der Bildschirmausgabe.

Aufgrund der hohen thermischen Verlustleistung durch die zunehmende Komplexität von Grafikprozessoren bzw. teilweise auch des Grafikspeichers sind ähnlich aufwendige Kühllösungen wie bei Prozessorkühlern notwendig. Grafikkarten verbrauchen mit einem Grafikprozessor (GeForce 8800 Ultra) bis zu 175 W Leistung, die vollständig als Wärmeenergie abgeführt werden muss. Dazu existieren mehrere Ansätze:

• passive Luftkühlung
• aktive Luftkühlung
• Wasserkühlung

VGA-Out
An einer 15-poligen D-Sub-Buchse wird ein analoges RGB-Signal bereitgestellt. Unter beengten Platzverhältnissen ist der Ausgang auch als Mini-VGA ausgeführt (z.B. beim Apple iBook). Über ein VGA-Kabel mit entsprechendem Stecker werden CRT-Monitor (Röhrenmonitor), Projektor oder Flachbildschirm angeschlossen.
DVI-Out
Der DVI-Ausgang liefert ein digitales Signal und damit die beste erreichbare Bildqualität an Bildschirmen mit DVI-Eingang. Die meisten heutigen Grafikkarten sind mit einem DVI-I-Anschluss ausgestattet und liefern damit zusätzlich ein analoges RGB-Bildsignal. Somit können mit einem (meist beiliegenden) passiven Adapter auch Bildschirme mit analogem D-Sub-Eingang angeschlossen werden, die Bildqualität entspricht dann jedoch weitestgehend der des D-Sub-Ausgangs. Bei DVI sind die Varianten (Single-Link-)DVI und Dual-Link-DVI zu unterscheiden, letztere beinhaltet doppelt so viele Datenleitungen und kann damit eine größere Bandbreite liefern. Das ist für Auflösungen größer als WUXGA (1920 × 1200) notwendig, um trotz der größeren Datenmenge pro Bild eine Bildwiederholfrequenz von mindestens 60 Hertz zu gewährleisten. Es existiert, wie bei VGA, auch eine Mini-DVI-Variante für Notebooks ohne Platz für eine vollwertige Buchse.
HDMI-Out
Seit 2007 werden auch Grafikkarten mit HDMI (High Definition Multimedia Interface)-Ausgang angeboten. Hier wird das Videosignal ebenfalls digital und gegebenenfalls mit HDCP verschlüsselt ausgegeben. Über HDMI können auch DVI-D-Signale übertragen werden, womit DVI-Geräte kompatibel zu HDMI sind. Die Unterstützung von HDCP ist bei DVI jedoch optional, so dass nicht alle Geräte derartig geschützte Signale wiedergeben können. Die Übertragung von Tonsignalen ist jedoch nur über HDMI-Verbindungen möglich.
Display Port
DisplayPort ist ein relativ neuer Verbindungsstandard für Bild- und Tonsignale. Er ist kompatibel zu VGA, DVI und HDMI 1.3 und unterstützt die Kopierschutzverfahren HDCP und DPCP (DisplayPort Content Protection). Die Verbreitung beschränkt sich Anfang 2009 auf professionelle Grafikkarten und eine proprietäre Version am MacBook.

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