כרטיס הוידאו משמש תפקיד חשוב במחשב האישי. תפקידו לקחת את המידע הדיגיטלי המיוצר ע"י המחשב ולהפוך אותו לתמונה שתהיה מובנת לבני אדם. ברב המחשבים, הכרטיס הופך מידע דיגיטלי לאנלוגי לצורך הצגתו על המסך. במחשבים נישאים (Laptops) המידע נשאר דיגיטלי משום שהצגים במחשבים אלו הינם דיגיטליים.

אם תסתכלו מקרוב על מסך של מחשב ביתי טיפוסי, תוכלו לראות שכל תמונת המסך מורכבת מנקודות. נקודות אלו נקראות "פיקסלים", ולכל פיקסל יש צבע. במסכים מסוימים (לדוגמא במקינטוש המקורי), לפיקסלים היו רק שני צבעים: שחור או לבן. בכל המסכים כיום צבעו של פיקסל יכול להיות אחד מ-16.8 מיליון גוונים שונים. מכיוון שהעין האנושית יכולה להבחין רק ב-10 מיליון צבעים שונים, 16.8 מיליון צבעים מספיקים לרוב האנשים.
המטרה של כרטיס הוידאו היא ליצור צירוף של אותות אשר יגרמו להצגת הנקודות על המסך.

כרטיס וידאו מודרני הוא לוח בעל מעגלים חשמליים (circuit board) עם זיכרון ומעבד. המעבד מותאם במיוחד להתמודדות עם החישובים המורכבים הנדרשים לצורך הצגת הגרפיקה.
כרטיסי וידאו ידועים גם בשמות אחרים, כגון:

• כרטיס גרפי.
• לוח וידאו.
• לוח גרפי.

כרטיסי הוידאו בימינו הינם מערכת מחשב בזכות עצמם, אך כרטיסים אלו התחילו את דרכם כרכיבים מאוד פשוטים.

ניתן להבין ביתר קלות את הצורך בכרטיס וידאו ע"י התבוננות בכרטיס הפשוט ביותר. כרטיס זה יכול להציג רק פיקסלים שחורים או לבנים, והוא יעשה זאת על מסך בעל 640X480 פיקסלים.
להלן כמה מרכיבים בסיסיים של כרטיס הוידאו, ומה תפקידו של כל אחד מהם:

• זיכרון - בזיכרון נמצא הצבע של כל אחד מהפיקסלים. במקרה הפשוט שבו כל פיקסל הוא בצבע שחור או לבן צריך 640x480=307,200 ביטים או 38,400 בתים (ביט לכל פיקסל).
• מנשק למחשב - באמצעות רכיב זה המחשב יכול לשנות את הזיכרון של הכרטיס. דבר זה נעשה בדרך כלל ע"י חיבור כרטיס הוידאו ללוח האם.
• מנשק וידאו - רכיב זה מאפשר העברת אותות למסך. הכרטיס שולח אותות לכל פיקסל שעל המסך כמספר הפעמים בשניה בהם מרוענן המסך.

  

• מעבד - המעבד הינו המוח של הכרטיס, והוא מגיע כיום באחת משתי צורות עיקריות:
  • מעבד גרפי - כרטיס עם סוג זה של מעבד יכול להתמודד עם משימות גרפיות ללא כל עזרה מהמעבד המרכזי של המחשב.
  • מאיץ גרפי - בצורה זאת קיים שבב על כרטיס הוידאו המצייר את הגרפיקה בהתאם לפקודות המגיעות מהמעבד המרכזי של המחשב. צורה זאת היא הנפוצה ביותר כיום.
  
  המעבד ממלא את אחד מתפקידיו העיקריים של כרטיס המסך - הקלת הפעולה של המעבד המרכזי של המחשב. לדוגמא, כמות המידע הדרושה להציג תמונה בעלת 768 שורות ו-1024 עמודות כאשר כל פיקסל מורכב מ-16 ביטים היא 1.5MB. מדובר בכמות מידע גדולה שגוזלת המון זמן עיבוד, בייחוד במשחקי מחשב שבהם התמונה משתנה כל רגע.

רעיון הצגת התמונות באמצעות כרטיסי מסך הוא פשוט:

1. המעבד מחשב את השינויים מהתמונה הקודמת שהוצגה ומעביר אותם לשבב הוידאו בכרטיס המסך.
2. המעבד עושה את החישובים הדרושים כדי להמיר את המידע על השינויים למידע על כל הפיקסלים בתמונה וצבעם ושומר אותם בזיכרון.
3. המידע עובר ל-Digital to Analog Convertor) DAC) שממיר את המידע הדיגיטלי לאנלוגי ושולח אותו למסך.