Budowa zasada działania i paramerty monitorów CRT

Program, z którym pracujemy, wysyła do karty graficznej dane cyfrowe, a więc informacje w postaci zer i jedynek. Specjalny przetwornik cyfrowo-analogowy zamienia je w trzy analogowe sygnały: koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego. Na koniec karta przesyła je do trzech dział elektronowych monitora.

Najważniejszą - i najbardziej rzucającą się w oczy - częścią monitora jest kineskop, będący właściwym elementem wyświetlającym obraz. Kineskop, czyli lampa obrazowa, inaczej zwana lampą elektronopromieniową (ang. CRT - Cathode-Ray Tube), jest urządzeniem elektrycznym służącym do wyświetlania obrazów. Wzbudzone przez wiązkę elektronów (ang. scanned electron beam) punkty fosforu świecą różnymi kolorami. Lampy CRT możemy odnaleźć miedzy innymi w monitorach komputerowych, odbiornikach telewizyjnych i oscyloskopach. Pierwszy komercyjny monitor z lampą CRT został zbudowany 29 stycznia 1901 roku przez Allena DuMonte.

Zasada działania kineskopu w monitorze jest taka sama jak w odbiorniku telewizyjnym. Spójne wiązki elektronów - po jednej dla luminoforów każdego koloru - wytwarzane są przez żarniki trzech dział elektronowych i rozpędzane w polu elektrycznym dzięki różnicy potencjałów rzędu 20 tysięcy woltów panującą miedzy żarnikiem (katodą) a zespołem maska-ekran (anodą). Luminofor jest to świecący pigment, fosfor, materiał mający własności świecenia pod wpływem padającego nań promieniowania: falowego (np. ultrafioletowego), świetlnego albo cząsteczkowego (np. strumienia elektronów). Odpowiednio zmieniając przyłożone do każdej z katod napięcie (za pomocą specjalnej katody, nazywanej siatką sterującą) można regulować zależną od energii elektronów intensywność świecenia luminoforu każdego z kolorów. Każda z wiązek ogniskowana jest przez zespół soczewek elektronowych. Wiązki te odchylane są okresowo w poziomie i pionie przez umieszczone wokół szyjki kineskopu cewki odchylania, sterowane przez pracujące synchronicznie generatory odchylania poziomego i pionowego, dzięki czemu wiązka elektronów jest kierowana odpowiednie miejsce ekranu i umożliwia cykliczne przemiatanie linia po linii całego ekranu.

Istotnym elementem każdego monitora jest jego kineskop który w modelach CRT możemy podzielić na trzy rodzaje : szczelinowe, plamkowe i eliptyczne (croma clear).

Odświeżanie, skanowanie i przeplot.

Odświeżanie bardziej poprawnie zwane odświeżanie pionowe (vertical refresh rate). Ten numer mówi nam jak szybko ekran może zostać narysowany ponownie, wyczyszczony poprzez działo elektronowe od góry do dołu aby utrzymać wyraźny obraz na monitorze.

Fosfory pozostają naświetlone poprzez krótki okres czasu i szybko matowieją.(Jest widoczny efekt błysku kiedy gasimy TV w ciemnym pokoju). Kiedy odświeżanie jest niskie widzimy jak ekran migocze. Ważną informacją jest poziom odświeżania przy określonej rozdzielczości. Odświeżanie mierzone jest w Hercach (Hz-znane jako cykle na sekundę) 75 Hz oznacza że ekran jest odrysowywany 75 razy w ciągu sekundy. Wystarczająca szybko aby oko widziało stały obraz, trochę poniżej 70Hz i widać małe drganie ekranu. Wysokie odświeżanie redukuje zmęczenie oka.

Horyzontalne skanowanie

Oznacza jak szybko działo elektronowe porusza się wzdłuż ekranu od lewej do prawej strony, mierzone w kilohercach. (KHz). 1Hz to jeden cykl na sekundę. 1KHz to 1.000 cykli na sekundę. Jeśli poziom skanowania jest zbyt niski widać stroboskopowy efekt. Wyższa rozdzielczość wymaga wyższego poziomu skanowania w poziomie. Np: musimy mieć co najmniej 80Hz aby wygodnie oglądać obrazy w rozdzielczości 1280X1024.

Przeplot i bez przeplotu

Obraz monitora lub TV jest rysowany przez działo elektronowe od góry na dół. Obraz bez przeplotu jest rysowany płynnie w dół ekranu za każdym odświeżeniem a obraz z przeplotem jest rysowany w połowie za

jednym odświeżeniem ekranu ( co druga linia jest rysowana w jednym cyklu na zmianę ).

Rozdzielczość

To liczba punktów (pikseli) którą można wyświetlić na ekranie w jednym czasie. Standardowa rozdzielczość np: gdy uruchomimy Windows w trybie bezpiecznym wynosi 640x480. Co oznacza 640 pikseli znajdujących się od jednej strony do drugiej (kolumny) i 480 rzędów pikseli biegnących od góry do dołu.Przestrzeń widoczna monitora, odświeżanie, i dot pitch bezpośrednio wpływają na maksymalną rozdzielczość jaką dany monitor może wyświetlić.

Kontrole obrazu monitora.

Obecnie preferuje się cyfrowe kontrole ponieważ są wygodniejsze, dają więcej możliwości pozwalają zapamiętać ustawienia ekranu i nie starzeją się szybko oraz nie brudzą.

Pincushion,convergence, trapezoid, parallelogram i temp.kolour, moire cancellation, verti,horizont rozmiar, położenie na ekranie to niektóre z opcji.

Trapezoid, pincushion, i parallelogram kontrolują kształt obrazu w przypadku uszkodzeń przy transporcie lub fabrycznych.

Trapezoid odpowiada za rozszerzanie/zwężanie góry lub dołu ekranu. Parallelogram powoduje że ekran "kładzie się" na lewo lub prawo. Pincushion "łukuje" środkową część ekranu do wewnątrz/na zewnątrz.

Temperatura kolorów odpowiada za 'ciepło' barw. Wyższe ustawienia odpowiadają za jaśniejsze kolory ale zimniejsze ( więcej błękitu). Niższe ustawienia odpowiadają za cieplejsze barwy ( więcej czerwieni).

Oglądana przestrzeń

Dwie miary określają wielkość monitora: stosunek(aspect ratio) i wielkość ekranu.

Większość monitorów ma stosunek 4:3. Oznacza to szerokość do wysokości.

Wielo-skalowalne monitory.

Zanim wprowadzono takie monitory, większość rozumiała jedną frekwencję co oznaczało że monitor pracował w jednej rozdzielczości i prędkości odświeżania obrazu. Trzeba było dobierać kartę graficzną do monitora. Wprowadzenie prze NEC MultiSyn technologii rozpoczęło trend w monitorach tego typu. Ta technologia pozwala monitorowi rozumieć każdą frekwencję wysłaną do niego. W efekcie, czego można zmieniać rozdzielczość i prędkość odświeżania bez zmiany karty.

---