Copyright © pohodanovapec.cz 
Obrazovka typu CRT (zkratka pro cathode ray tube) je zobrazovací zařízení, které funguje na principu katodové trubice (typ urychlovače elektronů) se stínítkem. Tato trubice je uzavřena do vakuové baňky. Obraz na monitoru vzniká pomocí vysílání tří elektronových paprsků ze tří elektronových děl, které jsou usměrňovány elektromagnetickým polem vychylovacích cívek. Paprsky pak dopadají na stínítko potažené fosforem, který po dopadu elektronů vytváří viditelné světlo. Pro černobílé obrazovky stačí jeden svazek.
Jako s vůbec prvními obrazovkami jste se mohli u osobních počítačů setkat s monitory monochromatickými monitory MDA, které nabízely v kombinaci s tehdejšími grafickými kartami jen textový režim s rozlišením 80 × 25 znaků. Všimněte si, že zde se ještě rozlišení udávalo na počet řádků a sloupců a nikoli zobrazovaných bodů. To se změnilo s nástupem CGA monitorů již s grafickým rozlišením 320 × 200 bodů a čtyřbitovými barvami. Přes monitory typu Hercules a EGA se pak dostáváme až k poměrně rozšířeným VGA a SVGA monitorům s rozlišením 1024 × 768 bodů. Všechny tyto monitory i jejich nástupci s úhlopříčkou až 24“ a rozlišením 2048 × 1536 bodů, byly vybaveny obrazovkami typu CRT, které se vyznačují vyšší spotřebou, velkými rozměry i hmotností a neustálým blikáním dle nastavené obnovovací frekvence (obvykle 60-120 Hz).
Obraz na monitoru vzniká pomocí tří elektronových paprsků ze tří elektronových děl, které jsou usměrňovány elektromagnetickým polem vychylovacích cívek. Paprsky dopadají na stínítko potažené luminoforem. Elektrony díky usměrnění dopadají na určené místo a to se na krátký okamžik rozzáří. Ve stínítku se vyskytují masky (delta, štěrbinová a trinitron), přičemž nejkvalitnější obraz poskytují monitory typu trinitron.
Speciální elektronová tryska vytváří paprsky, které jsou dále urychlovány vysokým kladným napětím na řádu kilovoltů. Elektrony se odráží od grafitové nebo jinak vodivé anodové desky a dosahují luminoforového stínítka. Setrvačnost luminoforu způsobuje, že každý bod na obrazovce má určitou setrvačnost dosvitu, takže obraz se skládá z pohybujících se „obdélníků“, jejichž jas je řízen napětím signálu a rychlostí toku elektronů.
Vychylování paprsku je realizováno čtyřmi cívakmi: dvěma vertikálními a dvěma horizontálními. Magnetické pole těchto cívek způsobuje zakřivení trajektorie elektronů, čímž se paprsek posouvá po stínítku. Při průletu mezi deskami desky se elektrostatické pole změní trajektorii z přímé na parabolickou, a po opuštění prostoru mezi deskemi se pohybuje opět přímo a zamíří ke stínítku. Tímto je dosaženo kompletního obrazu na obrazovce.
příběh českého rohlíku v reportáži ČT
Vychylovací systém s cívkami umožňuje větší úhel vychýlení a tedy menší hloubku CRT obrazovky. U elektromagnetického vychylování bývá úhel kolem 110°, u osciloskopických obrazovek bývá vychylování menší (přibližně do 30°).
Základy této technologie sahají až na konec 19. století, kdy došlo k objevu principu tekutých krystalů. První experimentální obrazovka vznikla v roce 1968. Postupně se objevil katodový systém s různými maskami, jejichž kvalita určovala ostrost a konvergenci barev.
Osciloskopické obrazovky využívaly elektrostatické vychylování, zatímco televizory a méně náročné obrazovky používaly elektromagnetické vychylování. Klasické obrazovky jsou dnes nahrazovány modernějšími technikami, ale CRT má dodnes svůj historický význam pro princip zobrazení a řízení vychylování.
V dnešní době jsou CRT nahrazovány technologiemi LED, OLED a plazmovými obrazovkami, které nabízejí nižší spotřebu, menší rozměry a mohutně lepší ergonomii. LCD panel využívá zadní zdroj světla a polykrystalické vrstvy. Plazmové obrazovky obsahují dvě skleněné desky mezi sebou plazmu, která po excitaci luminoforem vyzařuje barvy. U LCD panelů lze dosáhnout Full HD (1080p) rozlišení 1920 × 1080, které je dnes standardem pro většinu televizí i monitorů. Plazmové obrazovky nabízejí výbornou černou a rychlou odezvu, ale spotřebu a ekologické dopady některých modelů snižují jejich popularitu ve prospěch LCD/LED.
HD Ready je dnes často zmiňované označení pro televize s rozlišením kolem 1024 × 720 (plazma) nebo 1366 × 768 (LCD). Pro plnohodnotný obraz jako monitor je vhodné pořídit Full HD (1080p) televizi, která má stejné rozlišení pro plazmu i LCD a umožňuje bez problémů propojit počítač skrze HDMI rozhraní, které přenáší i zvuk.
CRT je vakuová obrazovka s luminoforem na stínítku. Elektrony emitované žhavou katodou jsou urychlovány a tvarovány pomocí řady elektrod a mřížek. Elektrony jsou poté vychýleny cívkami, aby dopadaly na specifická místa stínítka a vytvořily obraz. Každý barevný pixel vzniká třemi základními barevnými kanály v RGB modelu, jejichž kombinací vzniká široká paleta odstínů.
Maska před stínítkem (např. delta, štěrbinová, nebo trinitron) zvyšuje ostrost a snižuje „přestřelování“ mezi sousedními body. Luminofor na stínítku po dopadu elektronů vyzařuje světlo různých barev v závislosti na chemickém složení luminoforu. Pro ostřejší obraz a lepší konvergenci je řízení jasu a dávky elektronů do příslušného bodu klíčové a je to řízeno vychylovacími cívkami a mřížkami v cestě paprsku.
Magnetické vychylování umožňuje velký dosah úhlu, ale vyžaduje přesné řízení obrazových signálů a synchronizaci s obnovovací frekvencí, aby lidské oko vidělo obraz jako „přirozený“ bez rušivých efektů. U starších ploch VGA/CRT monitorů byla frekvence obnovování obvykle 75-85 Hz, zatímco moderní LCD/LED displeje fungují na jiných principech a frekvence se mohou lišit.
První katodovou trubici s luminiscenčním stínítkem vynalezl v roce 1897 německý profesor Carl Braun. Základy CRT byly dále rozvíjeny a v televizních zařízeních se používalo řešení s elektromagnetickým vychylováním. S rozvojem LCD a plazmové techniky do popředí nastoupily modernější technologie, které přináší vyšší efektivitu, menší rozměry a pružnější konektivitu, včetně HDMI a kvalitních rozlišení až 4K a více.
V souvislosti s vývojem CRT a následnými alternativami je třeba chápat, že starší CRT obrazovky fungovaly na principu vychylování elektronu rychlým směrováním do stínítka a lucence luminoforových bodů. Dále poznámka o různých typech masek a their vlivu na ostrost obrazu je důležitá pro pochopení, proč některé CRT monitory byly považovány za vysoce kvalitní - například trinitron maska srovnávala ostrost a barevnou věrnost.
Zdravá a chutná polévka z červené čočky
V závěru lze říci, že CRT představují historický základ zobrazovacích technologií, které se postupně nahrazují modernějšími LCD/LED a plazmovými panely, ale jejich principy vychylování a dopadu elektronů na luminofor zůstávají klíčovým tématem při studiu fyziky zobrazovacích zařízení.
Obrazovka CRT je dnes spíše historickým artefaktem, který však výrazně ovlivnil vývoj moderních zobrazovacích technologií a pochopení základních principů elektroniky a optiky v praxi.
tags: #princip #fungování #elektronové #trysky #a #vychylovací
Copyright © pohodanovapec.cz
