1 CRT分類(lèi)

　　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(dòng)調(diào)節(jié)亮度、對(duì)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(xiāo)聲匿跡。

　　數(shù)字調(diào)節(jié)是在顯示器內(nèi)部加入專(zhuān)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(zhǎng)，故障率低。

　　OSD調(diào)節(jié)嚴(yán)格說(shuō)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(lèi)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(huì)發(fā)生傾斜，而且容易引起光線的反射，會(huì)降低對(duì)比度，對(duì)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(jiàn)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(shí)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(lái)顯示圖像的，由于熒光粉被點(diǎn)亮后很快會(huì)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(mǎn)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(chēng)為熒光粉單元，相鄰的紅、綠、藍(lán)熒光粉單元各一個(gè)為一組，學(xué)名稱(chēng)之為像素。每個(gè)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(lái)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(chǎng)的作用下，經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的電子束，在陽(yáng)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(gè)基色視頻信號(hào)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(gè)基色光同時(shí)照射同一表面相鄰很近的三個(gè)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(guò)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(huà)面，而不斷變換的畫(huà)面就成為可動(dòng)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(gè)場(chǎng)周期中完成的，而是由兩個(gè)場(chǎng)周期完成的。無(wú)論是逐行掃描還是隔行掃描，為了完成對(duì)整個(gè)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(dòng)，又要作垂直方向的運(yùn)動(dòng)。前者形成一行的掃描，稱(chēng)為行掃描，后者形成一幅畫(huà)面的掃描，稱(chēng)為場(chǎng)掃描。

　　然而在掃描的過(guò)程中，要保證三支電子束準(zhǔn)確擊中每一個(gè)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(duì)應(yīng)。三支電子束經(jīng)過(guò)小孔或細(xì)槽后只能擊中同一像素中的對(duì)應(yīng)熒光粉單元，因此能夠保證彩色的純正和正確的會(huì)聚。

　　偏轉(zhuǎn)線圈(Deflection coils)可以協(xié)助完成非常高速的掃描動(dòng)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(gè)像素，使每個(gè)像素都發(fā)光，而且只要這個(gè)周期足夠短，也就是說(shuō)對(duì)某個(gè)像素而言電子束的轟擊頻率足夠高，就會(huì)呈現(xiàn)一幅完整的圖像。

　　至于畫(huà)面的連續(xù)感，則是由場(chǎng)掃描的速度來(lái)決定的，場(chǎng)掃描越快，形成的單一圖像越多，畫(huà)面就越流暢。而每秒鐘可以進(jìn)行多少次場(chǎng)掃描通常是衡量畫(huà)面質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，通常用幀頻或場(chǎng)頻(單位為Hz，赫茲)來(lái)表示，幀頻越大，圖像越有連續(xù)感。24Hz場(chǎng)頻是保證對(duì)圖像活動(dòng)內(nèi)容的連續(xù)感覺(jué)，48Hz場(chǎng)頻是保證圖像顯示沒(méi)有閃爍的感覺(jué)，這兩個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)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(duì)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(lái)說(shuō)，CRT顯示器工作頻率范圍在電路設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)相對(duì)困難，因此成本也較高，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的輻射。對(duì)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(duì)視頻帶寬的要求，除了分辨率外，還和它的場(chǎng)頻有密切的關(guān)系。場(chǎng)頻是指CRT顯示器屏幕每秒鐘刷新的次數(shù)，又稱(chēng)為垂直掃描頻率。當(dāng)場(chǎng)頻過(guò)低時(shí)，人眼會(huì)感覺(jué)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(chǎng)頻要達(dá)到75Hz以上人眼才不易出現(xiàn)閃爍感，但長(zhǎng)時(shí)間注視必然會(huì)讓眼睛感到很累。

　　CRT顯示器

　　視頻帶寬不僅對(duì)顯示器壽命和故障率有影響，還對(duì)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(hù)設(shè)定的分辨率和場(chǎng)頻，則會(huì)使顯示的清晰度受到影響，從而影響顯示效果。顯示器對(duì)帶寬的要求可以用分辨率與場(chǎng)頻來(lái)計(jì)算：帶寬要求等于“水平分辨率×垂直分辨率×場(chǎng)頻”。但在實(shí)際情況中，顯像管電子束的掃描為了避免信號(hào)在掃描邊緣的衰減，保證圖像的清晰，其水平掃描的像素?cái)?shù)和行掃描頻率均要比理論值高一些。所以，在計(jì)算帶寬的時(shí)候還應(yīng)該除以一個(gè)“有效掃描系數(shù)”，一般取值為0.6～0.7。按照這個(gè)計(jì)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(shuō)，能夠滿(mǎn)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(jiǎn)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。