CRT uređaji

Televizor je analogni uređaj koji služi za prikaz pokretne slike i zvuka. Patentirao ga je Paul Gottlieb Nipkow još davne 1884. godine. Prvi polumehanički televizor demonstriran je u Londonu 1924. godine. Kroz nekoliko sljedećih godina počinje se povremeno emitirati televizijski program, a već 1936. godine BBC je prvi u svijetu pokrenuo emitiranje redovnog televizijskog programa.

Slika 1. Televizor Andrea iz 1939. godine

Osnovni dio televizora je katodna cijev (cathode ray tube, CRT). Elektronski top emitira zrake elektrona kroz metalnu rešetku ili masku koja se nalazi sa unutarnje strane stakla televizora. Ekran je premazan sa fosforom koji svijetli crveno, zeleno ili plavo, a kombinacijom tih triju boja dobiva se bilo koja druga boja. Na taj način se formira slika na ekranu televizora koju mi vidimo.

Slika 2. Katodna cijev

Nakon što napuste katodu koja se nalazi na visokom negativnom potencijalu, elektroni putuju prema anodi koja se nalazi blizu ekrana. Ona ih privlači jer je nabijena na pozitivan potencijal u odnosu na katodu. U katodnoj cijevi se nalaze pločice za horizontalni i vertikalni otklon. Njihova uloga je da usmjere elektron na željeno mjesto na ekranu kako on ne bi stalno pogađao sredinu ekrana.

Slika 3. Princip rada katodne cijevi

Slika na ekranu se iscrtava točkica po točkica i to u vodoravnim linijama slijeva na desno. Linije se iscrtavaju redom odozgo prema dolje, a kada se sve iscrtaju zajedno čine jednu sliku. Najčešće se slike iscrtavaju 50 puta u sekundi (50 Hz), što je zbog tromosti ljudskog oka gotovo nemoguće primijetiti. Novije generacije televizora iscrtavaju sliku čak 100 puta u sekundi (100 Hz) te se zbog toga odlikuju iznimno mirnom slikom.

Slika 4. Način iscrtavanja slike na ekranu

Shadow mask katodne cijevi koriste metalnu ploču sa malim rupicama koja filtrira neželjene elektrone te fokusira snopove elektrona na fosforom premazan stakleni ekran. Prednost takve konstrukcije je vrlo oštra slika te precizna geometrija.

    
Slika 5. Shadow mask rešetka

Aperture grille katodne cijevi šalju svoj snop elektrona kroz red tankih vertikalnih žica. Rešetka je povezana sa jednom do tri horizontalne žice koje mogu uzrokovati slabo vidljive sive linije na bijelom ekranu. Ekrani sa tim tipom rešetke oblikuju se vrlo svijetlim i punim bojama.

   
Slika 6. Aperture grille rešetka

Danas postoji nekoliko standarda emitiranja televizijskog signala. NTSC (National Television Standards Committee) je američki standard koji se koristi u Americi, Kanadi i u Japanu. Njemačka je razvila televizijski standard nazvan PAL (Phase Alternating Line) koji se koristi u većini europskih zemalja te u Africi, Australiji i u dijelovima Južne Amerike. Francuska je razvila standard nazvan SECAM (Sequentiel Couleur avec Mémoire, sequential color with memory) koji se najviše koristi u Francuskoj te u nekim zemljama istočne Europe.

 

Karakteristike CRT uređaja

Zaslonski uređaji sa katodnom cijevi mogu biti različitih veličina. Manje katodne cijevi veličine dijagonale od oko desetak centimetara ugrađuju se u prijenosne televizore te razne mjerne uređaje poput osciloskopa. Najčešće se kod televizora dužina dijagonale kreće od 30 cm do 80 cm, a kod monitora od 14" do 21". Jedan od nedostataka katodne cijevi je taj što njezina dubina raste proporcionalno sa veličinom ekrana.

Vrlo važna karakteristika CRT uređaja je frekvencija osvježavanja slike. Kod starije generacije televizora ona iznosi 50 Hz. Pošto se televizor gleda sa veće udaljenosti, ljudsko oko teško može primijetiti treptanje slike na toj frekvenciji, ali dulje gledanje u takvu sliku zamara. Novija generacija televizora ima frekvenciju obnavljanja slike 100 Hz tako da ljudsko oko ne primjećuje treptanje pa se slika na tim televizorima doima vrlo mirnom.

Na monitorima je važno da frekvencija osvježavanja bude barem 85 Hz jer se u njih gleda sa puno manje udaljenosti nego u televizor. Kvalitetniji monitori imaju frekvenciju osvježavanja čak višu i od 100 Hz. Rad sa takvim monitorom je pravi užitak jer se tada ljudsko oko minimalno umara. Minimalna frekvencija osvježavanja slike na monitoru prema TCO 99 normi iznosi upravo 85 Hz, a preporučljiva 100 Hz.

Razmak između dviju točkica (eng. pixel pitch) kod katodne cijevi definiran je njezinom rešetkom. Kod monitora je on vrlo mali (između 0,20 mm i 0,25 mm) jer su oni namijenjeni prikazivanju visokih rezolucija. Manji razmak između točkica doprinosi oštrijoj slici. Kod televizora taj razmak može biti nešto veći jer se njih gleda sa veće udaljenosti.

        
Slika 7. Razmak točkica kod Shadow mask i Aperture grille rešetke

Zaslonski uređaji sa katodnom cijevi nemaju fiksnu rezoluciju. To znači da se ona može mijenjati bez gubitka kvalitete slike što kod LCD tehnologije nije slučaj. Preporučljive rezolucije monitora u odnosu na veličinu ekrana su sljedeće:

Ekran	Rezolucija
14" - 15"	800 x 600
17"	1024 x 768
19" - 21"	1280 x 1024

Tablica 1. Rezolucije monitora

Jedna od negativnih strana ove tehnologije je ta što se čovjek kada gleda u televizor zapravo izlaže zračenju. To zračenje nije jako štetno za zdravlje, ali nije ni bezazleno. Poznato je i da televizori zrače i sa svoje stražnje strane te skroz oko sebe, što može imati utjecaja na ljude koji se nalaze u okolini.

Zasloni sa katodnom cijevi odlikuju se odličnim prikazom boja i odličnom svjetlinom što neke druge tehnologije još uvijek ne mogu postići. Zato se dobra stara katodna cijev još uvijek često koristi pri izradi televizora i monitora.