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Die Bezeichnung "CRT" (Cathode Rate Tube = Kathodenstrahlröhre) weist bereits auf das wesentliche Merkmal hin. Diese Monitore arbeiten mit einer Bildröhre, die technisch mit einem Fernsehbildschirm vergleichbar ist. Die technischen Leistungsmerkmale sind hierbei an die besonderen Darstellungsformen und an ergonomische Bedürfnisse angepasst.
Die Kathodenstrahlröhre erzeugt drei Elektronenstahlen für jede der Grundfarben Rot, Grün und Blau. Diese werden von hinten auf die Glasscheibe des Monitors geworfen. Sie beginnen mit der linken oberen Bildschirmecke und fahren nach rechts an den rechten Bildschirmrand, springen ausgeschaltet an den linken Rand der nächsten Zeile usw. Bei Erreichen der rechten unteren Ecke springen sie ausgeschaltet wieder an die erste Bildpunktposition links oben.
Stark vereinfachte Darstellung einer Kathodenstrahlröhre
(Quelle: www.computer-tutorial.de)
Auf der Rückseite der Glasscheibe des Bildschirms befindet sich eine Phosphorleuchtschicht, die so genannte Farbtripel (Pixel) enthält. Dies sind jeweils drei zu einer Farbeinheit zusammengefasste Farben (Rot, Grün und Blau), mit denen durch additive Farbmischung der gewünschte Farbton erzeugt wird. Die Anzahl der Farbtripel bestimmt gleichzeitig die Schärfe des Bildes. Damit jeweils das richtige Tripel angesteuert werden kann, befindet sich vor der Phosphorschicht ein Raster, dessen Aufbau wiederum die Bildröhrenbauform bedingt. Ohne Raster würden ständig auch benachbarte Farbtripel getroffen und es käme dadurch zu massiven Farbverfälschungen.
Rasterbeispiel (Quelle: www.computer-tutorial.de)
Es gibt zwei verschiedene Anordnungen der Strahlensysteme: Dreiecksform (Deltaform) und nebeneinander liegend (Inline). Bei Strahlensystemen in Dreiecksform wird als Raster meist eine Lochmaske, bei nebeneinander liegenden Strahlensystemen wird ausschließlich die Streifenmaske (Trinitron) benutzt.
CRT-Monitorkenngrößen
Die Lochmaske
Sie besteht aus einem dünnen Metallgitter, das ca. 20 mm hinter der Glasscheibe befestigt ist. Die Anzahl der Löcher entspricht der Anzahl der Farbtripel auf der Phosphorschicht. Damit eine Abbildung auf dem Bildschirm möglich ist, müssen die drei zusammengehörenden Elektronenstrahlen durch das selbe Loch fallen, um auf das entsprechende punktförmige Tripel zu fallen. Zur Vermeidung von Farbfehlern müssen die Elektronen senkrecht durch das Raster auf die Phosphorschicht fallen. Eine starke Krümmung des Rasters und der Bildschirmoberfläche stellt dies sicher.
Die Streifenmaske
Die Streifenmaske besteht ebenfalls aus einem Metallgitter, welches vertikale Schlitze aufweist. Die Tripel auf der Phosphorschicht sind eng aneinander liegende senkrechte Farbstreifen.
Bei Verwendung von Streifenmasken ist die Krümmung der Bildschirm-oberfläche nur horizontal erforderlich.
Streifenmasken werden heute bevorzugt eingesetzt, da sie eine schärfere und hellere Abbildung ermöglichen und der Kontrast im Gegensatz zu Lochmasken höher ist.
Da konstruktiv zwei Haltefäden für die Streifenmaske nötig sind, werden diese bei weißem Hintergrund als dünne hellgraue Schatten sichtbar.
Bildschirmgröße:
Die Bildschirmgröße definiert die Länge der Bildschirmröhrendiagonalen in Zoll. Hierbei ist zu beachten, dass der sichtbare Bereich kleiner ist als die Bildschirmgröße. Derzeitige Standardgrößen beginnen bei 17".
Auflösung:
Die maximal darstellbare Auflösung wird durch die physikalisch vorhandenen Farbtripel bedingt. Sie wird durch zwei Werte angegeben, z. B. 1024 x 768 Pixel. Der erste Wert gibt die Anzahl der waagerechten Farbtripel und der zweite Wert die der senkrechten Farbtripel an.
Lochmaskenabstand:
Der Abstand der Öffnungen wird Lochmaskenabstand (Dot Pitch) genannt. Diese Bezeichnung ist sowohl für die Lochmaske als auch für die Streifenmaske gültig. Je enger der Abstand der einzelnen Öffnungen der Lochmaske, desto schärfer erscheint das ganze Bild und die maximale Auflösung des Monitors ist größer. Typische Werte sind 0,25 bis 0,31 mm.
(Quelle: www.howstuffworks.com)
Bildwiederholfrequenz:
Die Bildwiederholfrequenz (Refresh Rate) ist das Maß für die in einer Sekunde dargestellten Bilder. Sie wird in Hertz angegeben. Je höher die Frequenz, desto flimmerfreier das Bild. Eine Mindestfrequenz von 85 Hz sollten die Monitore aufweisen, um die Belastung der Augen so gering wie möglich zu halten.
Horizontalfrequenz:
Die Horizontalfrequenz (Horizontal Frequency) ist das Maß für die in einer Sekunde geschriebenen Zeilen. Sie wird in kHz angegeben und liegt meist zwischen 64 und 110 kHz.
Beispiel:
Bei einer Auflösung von 1024 x 768 Pixel und einer Horizontalfrequenz von 86 kHz kann eine maximale Bildwiederholfrequenz von 105 Hz erreicht werden.
86000 Hz : 768 = 112 Hz, davon 5 % Abzug wegen des Rücksprunges von rechts unten nach links oben ergibt 105 Hz.
Darstellungsmodus:
Es gibt zwei verschiedene Darstellungsmodi: Den Non-Interlaced-Modus und den Interlaced-Modus (Zeilensprungverfahren). Beim Non-Interlaced-Modus werden alle Zeilen hintereinander geschrieben, was bei hohen Auflösungen eine hohe Horizontalfrequenz erfordert. Sollte dies monitorabhängig nicht möglich sein, wechselt er automatisch in den Interlaced-Modus. Hier wird das Bild in zwei Halbbilder geteilt und jeweils im Wechsel jede zweite Zeile dargestellt.
Horizontalfrequenz/ Auflösung 64 - 69 kHz 82 - 86 kHz 96 -110 kHz
640 x 480 120 - 125 Hz 150 - 170 Hz 190 - 220 Hz
800 x 600 95 - 100 Hz 125 - 135 Hz 150 - 175 Hz
1024 x 768 75 - 80 Hz 95 - 105 Hz 120 - 135 Hz
1200 x 1024 56 - 60 Hz 72 - 80 Hz 90 - 100 Hz
1600 x 1200 * 60 - 65 Hz 75 - 85 Hz
Die roten Werte sind nicht empfehlenswert.
Darstellung nur im unergonomischen Interlaced-Modus möglich
(Quelle: Serges Medien - Hardware Tuning)
Entspiegelung:
Damit bei einem Bildschirm kein Spiegelbild sichtbar wird und sich mit dem dargestellten Bild überlagert, sind die meisten Bildschirme entsprechend entspiegelt. Dazu gibt es verschiedene Verfahren, z. B.
- Aufrauhung des Bildschirmglases
Lichtstrahlen können nicht mehr einheitlich zurückgeworfen werden und erreichen daher das Auge praktisch nicht mehr. Allerdings wirkt das auf dem Bildschirm dargestellte Bild leicht unscharf.
- Aufbringen einer Folie bzw. Aufsprühen einer Beschichtung
Es kommt zu keiner einheitlichen Reflexion, da es nun zwei reflektierende Schichten gibt, wodurch die Spiegelungen deutlich reduziert werden.
- Anbringen von Bildschirmfiltern
Anschluss:
Der Anschluss an die Graphikkarte erfolgt durch eine D-Sub-Steckverbindung. Die analogen Signale der Graphikkarte werden analog verarbeitet.
(Quelle: www.howstuffworks.com)
1 = Rot Ausgang
2 = Grün Ausgang
3 = Blau Ausgang
5 = Erdung 6 = Rot Eingang
7 = Rot Eingang
8 = Blau Eingang
9 = Optionaler +5 V- Ausgang der Graphikkarte
10 = Sync. Eingang 13 = Zeilenfrequenz Ausgang
14 = Bildwiederhol- frequenz Ausgang
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