Obrazovkový monitor

Obrazovkový monitor alebo monitor CRT (angl. CRT = Cathode Ray Tube) je monitor ktorého zobrazovacím prvkom je obrazovka. Používajú rovnakú technológiu ako televízory, upravenú o presné zobrazovanie bodov a maximálne potlačenie zvyškového elektrónového žiarenia.
Technológia.
Obrazovka je veľká elektrónka, alebo katódová trubica. Zadná časť obrazovky je negatívne napájaná katóda – elektrónové delo, ktoré vysiela prúd elektrónov (záporne nabitých častíc), elektrónové žiarenie, alebo elektrónový lúč. Elektrón má elektromagnetické vlastnosti, jeho dráhu je možné ovplyvňovať magnetickým poľom. Vysielaný elektrónový lúč je preto v strednej časti obrazovky vychyľovaný sadou elektromagnetických cievok, ktoré vychyľujú lúč v presne stanovenom smere a cykle. Predná časť obrazovky je rozšírená a zvnútra pokrytá luminoforom. Je to povlak z luminiscenčnými vlastnosťami. Dopad elektrónu na tento povrch spôsobí že sa bod v mieste dopadu rozžiari viditeľným svetlom. Farba svetla závisí od druhu použitého luminoforu. V obrazovke sú použité tri základné farby RGB – R - red (červená), G – green (zelená) a B – blue (modrá). Tri základné farebné body tvoria jeden zobrazovací bod obrazovky. Zmenou intenzity elektrónového lúča dopadajúceho na bod sa reguluje jas bodu, zmenou jasu čiastkovej farby bodu sa reguluje jeho celková farba. Elektrónový lúč sa vychyľuje tak, aby prechádzal obrazovkou vo vodorovných riadkoch pod sebou, zľava doprava, zhora dole. Jednotlivé zobrazovacie body potom tvoria zvislé zobrazovacie stĺpce. Počet bodov v riadku x počet bodov v stĺpci udáva rozlíšenie obrazovky. Niekedy sa stretneme aj s výrazom prekladanie (interlacing). Lacnejšie typy monitorov za jeden cyklus nezobrazia všetky riadky, ale len nepárne riadky a v ďalšom cykle len párne riadky. Obraz je pri takomto systéme zobrazenia menej stabilný. Tento spôsob zobrazovania je prevzatý z TV. Obrazovka môže byť oblá - čelná plocha je výrezom gule, Trinitron - čelná plocha je výrezom valca, alebo plochá (flat) čelná plocha je výrezom roviny. Kvalitné obrazovky (Trinitron, Diamondtron) majú konštrukčne v obrazovke výstužné drôty, ktoré môžu presvitať cez obrazovku. Existujú aj zvláštne varianty CRT monitorov – monochromatické (jednofarebné - biele, zelené, oranžové ...), vektorové (so zotrvačnosťou v luminiscenčnej vrstve – bod zmizne až po nejakom čase od aktivácie – pre radarové systémy...)
Parametre monitorov CRT.
Základným parametrom je veľkosť obrazovky udávaná v palcoch. Dnes sú bežné 19" monitory, menšie boli 9"-15" väčšie 19"-24". Rozmer obrazovky nekorenšponduje s veľkosťou zobrazovanej plochy používanou pri označovaní LCD monitorov. Skutočná zobrazovaná plocha je u CRT monitora o čosi menšia cca o 1" - 1.5", 17" LCD preto rozmerom zobrazovanej plochy skôr zodpovedá 19" CRT. Nevýhodou je, že so zväčšovaním obrazovky narastá aj celkový rozmer a váha monitora.Preto sa na domáce použitie väčšinou využívajú maximálne 24" monitory. Ďalším určujúcim kvalitatívnym parametrom je maximálny počet zobrazených bodov - rozlíšenie obrazu udávané v násobkoch bodov - pixeloch. VGA štandardom je 640x480 bodov (pixelov), ďalšie štandardy sú 800x600, 1024x768 ... Elektrónový lúč z elektrónového dela je vychýlený do riadkov a stĺpcov obrazovky. Počet „prebehnutí“ lúča cez kompletnú obrazovku sa nazýva zobrazovacia frekvencia. Čím je vyššia, tým je obraz stabilnejší. Ľudské oko potrebuje aspoň 72 Hz (ergonomická frekvencia), lúč zobrazí kompletný obraz 72x za sekundu. Ak je použitý prekladaný režim (interlacing) tak sa uvádza pri zobrazovanej frekvencii (napr. 1027 x 768 / 72Hz i). Ďalším ukazovateľom kvality zobrazenia je minimálna veľkosť bodu (dot pitch). Čím je zobrazovací bod menší, tým jemnejšie detaily je možné monitorom zobraziť. Body súčasných monitorov mávajú 0.24 mm a menej. Kombináciou týchto parametrov je tzv. šírka pásma (maximálna ŠP = R x F x 1,4, kde R = maximálne rozlíšenie a F = maximálna používaná neprekladaná obnovovacia frekvencia obrazu, čiže napr. max. ŠP = 1600x1200 x 85 x 1,4 = cca 230 MHz) čím vyššie číslo, tým kvalitnejší monitor. Monitory typu PnP vedia komunikovať s grafickou kartou počítača a oznámiť mu tabuľku maximálnych rozlíšení a frekvencií. Pri klasických monitoroch musíme nastaviť rozlíšenia a frekvencie ručne. Ak nastavíme nesprávne parametre obraz bude rozpadnutý, alebo sa nezobrazí vôbec, dlhšia prevádzka na nesprávnej frekvencii môže spôsobiť poškodenie monitora.
Určujúce kvalitatívne parametre CRT monitorov sú:
Výhody a nevýhody.
Výhodou obrazovkového monitora je možnosť zmeny veľkosti bodu – je možné zobrazovať v rôznych rozlíšeniach, u kvalitných monitorov stabilný obraz, možnosť meniť teplotu farieb, kalibrovať farby, meniť geometriu obrazu. Monitor nemá takmer žiadnu zotrvačnosť. Dôležitou je aj cena – aj keď cenový pokles LCD vytláča túto výhodu. Nevýhodou sú veľké rozmery, spotreba, váha. Spätné žiarenie (lacnejšie monitory nemajú tienenie elektroniky a vyžarujú aj dozadu cez plastový kryt, a preto nastáva problém ak užívatelia sedia za televízorom napr. ak je viac televízorov za sebou), starnutie obrazu – luminofor po čase stráca svoje vlastnosti - bledne, čím klesá maximálny jas a kontrast, starnutie katódy – katóda nevysiela lúč o pôvodnej intenzite, obrazovka má menší jas, rozostrenie obrazu – obraz po čase stráca na ostrosti. Starnutie súčiastok spôsobuje frekvenčnú nestabilitu obrazu - obraz sa začína vlniť. Obrazovka má kovovú masku a je preto magneticky citlivá. Zmagnetovanie masky spôsobí farebnú degradáciu obrazu (Newtonove krúžky) - preto má väčšina obrazoviek demagnetizáciu (degauss), priloženie permanentného magnetu k obrazovke ju nenávratne poškodí (problém neodtienených reproduktorov pri monitore, mobilný telefón ...).