CRT显示器的工作原理
CRT显示器(学名为“阴极射线管”)就是这样一种器件，它主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光层和玻璃外壳组成。给我们印象最深的肯定是玻璃外壳，也可以称为荧光屏，因为它的内表面可以显示丰富的彩色图像和清晰的字符。CRT显示器如何利用三原色原理。当然，这三原色并不是直接画在屏幕上的，而是通过电子束来控制和表现的。
(资料图)
1.电子枪是如何工作的？
CRT显示电子枪工作原理示意图
首先要看荧光粉层。红、绿、蓝按一定方式紧密排列的荧光粉点或条纹涂在荧光屏上，称为荧光粉单元。相邻的红、绿、蓝荧光粉单元各为一组，学名为pixel。每个像素都有三原色：红、绿、蓝(R、G、B)。根据我们刚才说的三原色理论，这就有了千变万化的颜色形成的基础。然而，如何将这三原色混合成丰富的色彩。我们用电子枪解决了这个问题。是的，电子枪就像手枪，可以发射，但不是子弹，而是非常高速的电子束。它的工作原理是阴极被灯丝加热，阴极发射电子，然后在加速电极电场的作用下，电子束通过聚焦电极聚集成非常细的电子束。在阳极高压的作用下，获得巨大的能量，以极高的速度轰击荧光粉层。这些电子束的目标是屏幕上的三原色。因此，电子枪发射的电子束不是一束，而是三束，分别由电脑显卡的三原色R、G、B的视频信号电压控制，轰击各自的荧光粉单元。在高速电子束的激发下，这些磷光体单元发出不同强度的红色、绿色和蓝色光。根据空间混色法(将三原色同时照射在同一表面的三个相邻点上进行混色的方法)，产生丰富的色彩。这种方法利用了人的眼睛在一定距离后分辨率较低的特点，产生了与直接混色法相同的效果。这样就可以产生不同颜色的像素，大量不同颜色的像素就可以形成一幅美丽的画面，不断变化的画面就成了一幅运动的图像。显然，像素越多，图像越清晰，越细腻，越真实。但是，如何用电子枪激发这几万个像素发光，同时形成画面呢？
2.画面是怎么形成的？
CRT显示器的色彩分析图
科学家想出了一个巧妙的办法，其原理就是利用人眼睛的视觉残留特性和荧光粉的余辉效应。也就是说，即使我们只有一个电子枪，只要我们的三束电子束能够足够快地激发所有按顺序排列的像素，我们仍然可以看到一个完整的图像。不要怀疑我们现在的CRT显示器中的电子枪可以发射这三束电子束，然后以非常非常快的速度扫描激发所有的像素。为了形成非常高速的扫描动作，我们还需要偏转线圈的帮助。通过它，我们可以使显像管中的电子束按照一定的顺序周期性地轰击每个像素，使每个像素发光。而只要这个周期足够短，也就是电子束对某个像素的轰击频率足够高，我们就会看到一个完整的图像。我们称这种有规律的周期性运动为电子束扫描运动。
CRT显示器概述
阴极射线管显示器
CRT电子市场的显示器产品可谓琳琅满目，层出不穷的品牌和千变万化的型号让大多数普通用户很难做出准确的判断。在这种情况下，部分用户难免受到厂商片面宣传的影响，盲目选择品牌3354也是大多数缺乏足够专业知识的用户无奈的选择。判断显示器性能的一个简单方法就是看显示器的视频带宽。视频带宽作为反映CRT显示器扫描能力的综合指标，在一定程度上代表了CRT显示器的整体性能。一个视频带宽低的显示器，如果非要把分辨率设置成16001200，就像给一个少年加了几百斤的负担。他或许还能勉强支撑，但肯定会给未来增添无穷的烦恼。相反，对于五大三粗的壮汉来说，百斤的担子往往是轻的，自然不会对身体造成伤害。其实购买电器产品也是如此。需要什么样的性能，选择时要满足相应的技术参数。就像一个盛水的容器，如果你想装的水超过了它的容量，那么当它装满的时候自然会溢出来，这就适得其反了。在显示器中，这种情况往往表现为电子元器件满载甚至过载，导致显示器过早老化，甚至出现“过劳死”现象。
CRT显示器的图像分析
阴极射线管显示器
CRT显示器的视频带宽可以看作是每秒扫描的像素数之和，通常以MHz(兆赫)为单位。众所周知，CRT显示器是通过电子束激发屏幕内表面的荧光粉来显示图像的。因为荧光粉点亮后很快就会熄灭，电子枪必须不断循环激发这些小点。屏幕分辨率越高，需要扫描的点数越多，电子枪的扫描频率越高，视频带宽也越高。一般来说，CRT显示器的工作频率范围在电路设计时就已经固定了，这主要取决于高频放大器元件的特性。因为高频电路的设计难度相对较大，成本较高，同时也会产生一些辐射。对于CRT显示器来说，高频处理能力越好，视频带宽能达到的频率越高，图像稳定性越好。CRT显示器对视频带宽的要求除了与分辨率有关外，还与其场频密切相关。场频是指CRT监视器屏幕每秒刷新的次数，也称为垂直扫描频率。场频过低时，人眼会感觉屏幕有明显的闪烁，图像稳定性差，容易造成眼睛疲劳。一般来说，CRT监视器屏幕的场频要达到75Hz以上，人眼才不容易有闪烁。但是，长时间的凝视，难免会让眼睛感到疲劳。另外，视频带宽不仅对显示器的寿命和故障率有影响，对显示器的质量也有重要影响。如果显示器的实际带宽不足以支持用户设置的分辨率和场频，就会影响显示器的清晰度，从而影响显示效果。显示器的带宽需求可以通过分辨率和场频来计算：带宽需求等于“水平分辨率垂直分辨率场频”。但在实际中，为了避免信号在扫描边缘的衰减，保证图像的清晰度，水平扫描像素数和行的扫描频率都高于理论值。所以在计算带宽时，要除以一个“有效扫描系数”，一般为0.6 ~ 0.7。根据这种计算方法，对于分辨率为1024768、垂直刷新频率为85Hz的屏幕，所需的视频带宽约为106MHz。也就是说，能够满足这种显示要求的CRT显示器的视频带宽至少在106MHz以上。目前高端CRT显示器最高视频带宽已经达到200MHz以上，如美格17英寸CRT显示器中796FD和796FDX5的视频带宽已经达到203MHz。除了显示性能，价格对消费者来说也很重要。目前1500元以下的CRT显示器视频带宽大多在110MHz左右，200 MHz ~ 210MHz视频带宽的CRT显示器价格一般在1500元~ 2000元之间，210MHz以上视频带宽的CRT显示器价格在2000元~ 6000元以上，价格相差较大。相比之下，美格796FDX5和796FD不到1500元的价格非常抢眼，其视频带宽指数无疑是同价位产品中最高的。当然，视频带宽高的CRT显示器也不能100%保证产品不会出问题。所以厂商的口碑和服务还是很重要的，用户在购买的时候也要考虑进去。
本文到此结束，希望对大家有所帮助。
