Οθόνες σωλήνα καθοδικών ακτίνων (CRT- Cathode Ray Tube)

Η τεχνολογία οθονών CRT ανακαλύφθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1920 από τον Karl Ferdinand Braun και ήταν μια παραλλαγή του σωλήνα ακτίνων Χ του Crooke [195]. Οι σημερινές οθόνες CRT βασίζονται στην ίδια αρχή λειτουργίας με αυτές της δεκαετίας του 20, η πολύχρονη εξέλιξή τους τις έχει καταστήσει ως μια από τις πιο διαδεδομένες και συμφέρουσες λύσης ηλεκτρονικής απεικόνισης, ενώ το εύρος των εφαρμογών που κάνουν χρήση της τεχνολογίας αυτής είναι τεράστιο, καλύπτοντας τόσο τις οικιακές μας ανάγκες όσο και τις επαγγελματικές.

Αρχή λειτουργίας: Η εικόνα στις οθόνες CRT σχηματίζεται με τον εξής τρόπο: μια δέσμη ηλεκτρονίων, η λεγόμενη ακτίνα καθόδου, εστιάζεται και κατευθύνεται από ηλεκτρομαγνήτες σε μια μεγάλη γυάλινη επιφάνεια επιστρωμένη με φώσφορο, την οθόνη, όπου βρίσκεται η άνοδος. Τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται και πέφτουν πάνω στα μόρια του φωσφόρου με πολύ μεγάλη ταχύτητα, αναγκάζοντάς τα έτσι να εκπέμψουν φως. Αυτό συμβαίνει πάρα πολλές φορές το δευτερόλεπτο με την ακτίνα να σαρώνει όλη την επιφάνεια της οθόνης από δεξιά προς τα αριστερά και από πάνω προς τα κάτω. Αναλόγως με αυτό που πρέπει να απεικονιστεί, η δέσμη ηλεκτρονίων καθώς σαρώνει την επιφάνεια της οθόνης αλλάζει ένταση με αποτέλεσμα, κάπου να εκλύεται λιγότερο και κάπου αλλού περισσότερο φως, σχηματίζοντας έτσι την εικόνα που πρέπει να παρουσιαστεί.

 

Πλεονεκτήματα:

• Προς το παρών αποτελούν τη φτηνότερη λύση ηλεκτρονικής απεικόνισης. Το κόστος απόκτησής τους είναι ανάλογο με το μέγεθος και την ανάλυσή τους, για παράδειγμα μια κοινή οθόνη Η/Υ των 17 ιντσών στοιχίζει γύρω στα 150 με 250 € ενώ το κόστος μιας των 21ιντσών ξεπερνά κατά πολύ τα 250 €.
• Παρουσιάζουν πολύ καλή χρωματική απόδοση και για το λόγω αυτό αποτελούν απαραίτητο εργαλείο σε εφαρμογές γραφικών.
• Επιδεικνύουν πολύ γρήγορους ρυθμούς ανανέωσης της εικόνας, με αποτέλεσμα να αποτελούν μια άριστη λύση για εφαρμογές κινούμενης εικόνας, όπως για παράδειγμα τα παιχνίδια και η επεξεργασία βίντεο. Λόγω αυτής της ιδιότητάς, είναι εφικτή η έγχρωμη στερεοσκοπική, πραγματικά τρισδιάστατη, απεικόνιση με χρήση γυαλιών ηλεκτρονικού διαφράγματος (shutter glasses).
• Μπορούμε να τις παρακολουθούμαι ακόμα και από 89 μοίρες απόκλιση από την κατακόρυφο του επίπεδου της οθόνης, χωρίς να εμφανίζονται αλλοιώσεις στα χρώματα ή στη φωτεινότητα της απεικόνισης.

 

Μειονεκτήματα:

• Όσο αυξάνεται το μέγεθος της οθόνης τους τόσο αυξάνεται ο όγκος και το βάρος τους.
• Καταναλώνουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια κατά τη λειτουργία τους. Για παράδειγμα μια οθόνη των 19 ιντσών καταναλώνει γύρω στα 160 Watt ηλεκτρικής ενέργειας. Η κατανάλωση είναι και αυτή ανάλογη με το μέγεθός τους. Η μεγαλύτερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας συνεπάγεται και σε μεγαλύτερη έκκληση θερμοκρασίας.
• Η κατασκευή αλλά και η απόσυρσή τους επιβαρύνουν το περιβάλλων πολύ περισσότερο από κάποιες άλλες τεχνολογίες απεικόνισης, λόγω της μεγάλης ποσότητας μόλυβδου που περιέχουν στο κρύσταλλο της οθόνης.
• Παρουσιάζουν αυξημένη εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
• Παρουσιάζουν γεωμετρικές παραμορφώσεις στην απεικόνιση, ιδιαίτερα στα άκρα της οθόνης, η διόρθωση των οποίων απαιτεί περαιτέρω ηλεκτρονικό εξοπλισμό που αυξάνει το κόστος.
• Χαμηλή ευκρίνεια απεικόνισης, κυρίως σε κακής ποιότητας οθόνες, λόγω της αδυναμίας σωστής εστίασης της ακτίνας ηλεκτρονίων.
• Το ωφέλιμο μέγεθος της απεικόνισης είναι αρκετά μικρότερο από τομέγεθος της οθόνης που ανακοινώνει ο κατασκευαστής. Για παράδειγμα μια οθόνη CRT των 17 ιντσών έχει ωφέλιμη περιοχή απεικόνισης λίγο μεγαλύτερη από 15 ίντσες.
• Είναι ευπαθείς και παρουσιάζουν σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, συνήθως οι κατασκευαστές εγγυώνται περί τις 20.000 ώρες καλής λειτουργίας.