1 CRT分類
1.根據(jù)調(diào)控方式不同可分為:模擬調(diào)節(jié)、數(shù)字調(diào)節(jié)和OSD調(diào)節(jié)
模擬調(diào)節(jié)是在顯示器外部設(shè)置一排調(diào)節(jié)按鈕,手動調(diào)節(jié)亮度、對比度等一些技術(shù)參數(shù)。由于模擬器件較多,故障的幾率較大,而且可調(diào)節(jié)的內(nèi)容極少,所以已銷聲匿跡。
數(shù)字調(diào)節(jié)是在顯示器內(nèi)部加入專用微處理器,操作更精確,能夠記憶顯示模式,而且其使用的多是微觸式按鈕,壽命長,故障率低。
OSD調(diào)節(jié)嚴(yán)格說算是數(shù)控方式的一種,能以量化的方式將調(diào)節(jié)直觀地反映到屏幕上。
2.按顯像管種類的不同可分為:球面顯像管、柱面顯像管和純平顯像管
球面管的缺陷非常明顯,在水平和垂直方向上都是彎曲的,邊角失真現(xiàn)象嚴(yán)重,隨著觀察角度的改變,圖像會發(fā)生傾斜,而且容易引起光線的反射,會降低對比度,對人眼的刺激較大。
柱面顯像管采用柵式蔭罩板,在垂直方向上不存在任何彎曲,在水平方向上略有弧度。常見的柱面管可分為單槍三束和三槍三束管。
純平顯像管是CRT彩顯的發(fā)展方向,純平顯像管在水平和垂直方向上均實(shí)現(xiàn)了真正的平面,失真、反光都被減到了最低限,使觀看時的聚焦范圍增大。
2 工作原理
CRT顯示器是靠電子束激發(fā)屏幕內(nèi)表面的熒光粉來顯示圖像的,由于熒光粉被點(diǎn)亮后很快會熄滅,所以電子槍必須循環(huán)地不斷激發(fā)這些點(diǎn)。
首先,在熒光屏上涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍(lán)三種顏色的熒光粉點(diǎn)或熒光粉條,稱為熒光粉單元,相鄰的紅、綠、藍(lán)熒光粉單元各一個為一組,學(xué)名稱之為像素。每個像素中都擁有紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三基色。
CRT顯示器用電子束來進(jìn)行控制和表現(xiàn)三原色原理。電子槍工作原理是由燈絲加熱陰極,陰極發(fā)射電子,然后在加速極電場的作用下,經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的電子束,在陽極高壓作用下,獲得巨大的能量,以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些電子束轟擊的目標(biāo)就是熒光屏上的三基色。為此,電子槍發(fā)射的電子束不是一束,而是三束,它們分別受電腦顯卡R、 G、 B三個基色視頻信號電壓的控制,去轟擊各自的熒光粉單元。受到高速電子束的激發(fā),這些熒光粉單元分別發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅、綠、藍(lán)三種光。根據(jù)空間混色法(將三個基色光同時照射同一表面相鄰很近的三個點(diǎn)上進(jìn)行混色的方法)產(chǎn)生豐富的色彩,這種方法利用人們眼睛在超過一定距離后分辨力不高的特性,產(chǎn)生與直接混色法相同的效果。用這種方法可以產(chǎn)生不同色彩的像素,而大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫面,而不斷變換的畫面就成為可動的圖像。通常實(shí)現(xiàn)掃描的方式很多,如直線式掃描,圓形掃描,螺旋掃描等等。其中,直線式掃描又可分為逐行掃描和隔行掃描兩種。事實(shí)上,在CRT顯示系統(tǒng)中兩種都有采用。逐行掃描是電子束在屏幕上一行緊接一行從左到右的掃描方式,是比較先進(jìn)的一種方式。而隔行掃描中,一張圖像的掃描不是在一個場周期中完成的,而是由兩個場周期完成的。無論是逐行掃描還是隔行掃描,為了完成對整個屏幕的掃描,掃描線并不是完全水平的,而是稍微傾斜的。為此電子束既要作水平方向的運(yùn)動,又要作垂直方向的運(yùn)動。前者形成一行的掃描,稱為行掃描,后者形成一幅畫面的掃描,稱為場掃描。
然而在掃描的過程中,要保證三支電子束準(zhǔn)確擊中每一個像素,就要借助于蔭罩(Shadow mask),它的位置大概在熒光屏后面(從熒光屏正面看)約10mm處,厚度約為0.15mm的薄金屬障板,它上面有很多小孔或細(xì)槽,它們和同一組的熒光粉單元即像素相對應(yīng)。三支電子束經(jīng)過小孔或細(xì)槽后只能擊中同一像素中的對應(yīng)熒光粉單元,因此能夠保證彩色的純正和正確的會聚。
偏轉(zhuǎn)線圈(Deflection coils)可以協(xié)助完成非常高速的掃描動作,它可以使顯像管內(nèi)的電子束以一定的順序,周期性地轟擊每個像素,使每個像素都發(fā)光,而且只要這個周期足夠短,也就是說對某個像素而言電子束的轟擊頻率足夠高,就會呈現(xiàn)一幅完整的圖像。
至于畫面的連續(xù)感,則是由場掃描的速度來決定的,場掃描越快,形成的單一圖像越多,畫面就越流暢。而每秒鐘可以進(jìn)行多少次場掃描通常是衡量畫面質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),通常用幀頻或場頻(單位為Hz,赫茲)來表示,幀頻越大,圖像越有連續(xù)感。24Hz場頻是保證對圖像活動內(nèi)容的連續(xù)感覺,48Hz場頻是保證圖像顯示沒有閃爍的感覺,這兩個條件同時滿足,才能顯示效果良好的圖像。[1]
3 成像分析
CRT顯示器
CRT顯示器的視頻帶寬可以看做每秒鐘所掃描的像素點(diǎn)數(shù)的總和,一般采用MHz(兆赫茲)為單位。屏幕分辨率越高,需要掃描的點(diǎn)數(shù)就越多,對電子槍掃描頻率的要求就更高,視頻帶寬也因此需要提高。一般來說,CRT顯示器工作頻率范圍在電路設(shè)計時就已經(jīng)固定了,主要取決于高頻放大部分元件的特性,由于高頻電路的設(shè)計相對困難,因此成本也較高,同時還會產(chǎn)生一定的輻射。對于CRT顯示器而言,高頻處理能力越好,視頻帶寬所能達(dá)到的頻率越高,圖像穩(wěn)定性也越好。CRT顯示器對視頻帶寬的要求,除了分辨率外,還和它的場頻有密切的關(guān)系。場頻是指CRT顯示器屏幕每秒鐘刷新的次數(shù),又稱為垂直掃描頻率。當(dāng)場頻過低時,人眼會感覺到屏幕有明顯的閃爍,圖像穩(wěn)定性差,容易造成眼睛疲勞。CRT顯示器屏幕的場頻要達(dá)到75Hz以上人眼才不易出現(xiàn)閃爍感,但長時間注視必然會讓眼睛感到很累。
CRT顯示器
視頻帶寬不僅對顯示器壽命和故障率有影響,還對顯示器品質(zhì)有重要影響。如果顯示器實(shí)際帶寬不足以支持用戶設(shè)定的分辨率和場頻,則會使顯示的清晰度受到影響,從而影響顯示效果。顯示器對帶寬的要求可以用分辨率與場頻來計算:帶寬要求等于“水平分辨率×垂直分辨率×場頻”。但在實(shí)際情況中,顯像管電子束的掃描為了避免信號在掃描邊緣的衰減,保證圖像的清晰,其水平掃描的像素數(shù)和行掃描頻率均要比理論值高一些。所以,在計算帶寬的時候還應(yīng)該除以一個“有效掃描系數(shù)”,一般取值為0.6~0.7。按照這個計算方法,分辨率為1024×768、垂直刷新頻率85Hz的屏幕設(shè)置,所需要的視頻帶寬約為106MHz。也就是說,能夠滿足這種顯示要求的CRT顯示器的視頻帶寬至少在106MHz以上。高端CRT顯示器最高的視頻帶寬已達(dá)到200MHz以上,如美格17英寸CRT顯示器中的796FDⅡ和796FDX5的視頻帶寬都達(dá)到了203MHz。
作為反映CRT顯示器掃描能力的綜合性指標(biāo),視頻帶寬在一定程度上代表了CRT顯示器的整體性能。簡單的判斷可以保證顯示器不至于超負(fù)荷工作,影響其使用和壽命。
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