Ecrã catódico (CRT)

Julho 2015

O monitor catódico

Os monitores (ecrãs de computador) são, na maior parte do tempo, catódicos (notados CRT, que quer dizer cathode ray tube) , ou seja têm um tubo de vidro vazio no qual um canhão de electrões emite um fluxo de electrões dirigidos por um campo eléctrico para um ecrã coberto de pequenos elementos fosforescentes.

Tube CRT et canon à électrons


O canhão de electrões é constituído por um cátodo, ou seja, um eléctrodo metálico carregado negativamente, de um ou vários ânodos (eléctrodos carregados positivamente). O cátodo emite electrões atraídos pelo ânodo. O ânodo age assim como um acelerador e um concentrador para os electrões a fim de constituir um fluxo de electrões dirigido para o ecrã.
Um campo magnético é encarregado de desviar os electrões da esquerda para a direita e de baixo para cima. É criado graças a duas bobines X e Y sob tensão (chamados deflectores) que servem respectivamente para desviar o fluxo horizontal e verticalmente.

Activando o campo magnético, é possível criar um varrimento da esquerda para a direita, seguidamente para baixo uma vez chegado à extremidade de linha.

 



Este varrimento não é percebido pelo olho humano graças à persistência da retina, tente por exemplo agitar a sua mão na frente do seu ecrã para visualizar este fenómeno: vê a sua mão em vários exemplares!

Graças a este varrimento, combinado com a activação ou não do canhão de eletrões, é possível fazer “crer” ao olho que só certos pixéis “são acendidos” no ecrã.

O monitor a cores

Um monitor a preto e branco permite afixar degradados de cor (níveis de cinzentos) variando a intensidade do raio.

Para os monitores a cores, três feixes de electrões (que correspondem a três cátodos) vêm cada um atingir um ponto de uma cor específica: um vermelho, um verde e um azul (RGB, correspondente a Red, Green, Blue l).

Três pontos de cor assim são chamados uma tríade (em inglês triad ou dot trio).

Os luminoforos azuis são realizados à base de sulfureto de zinco, os verdes de sulfureto de zinco e de cádmio. Os vermelhos, por último, são mais difícil de realizar, e são feitos a partir de uma mistura de ítrio e de európio, ou óxido de gadolínio.

Contudo, estes luminoforos estão tão próximos uns dos outros que o olho não tem poder separador bsuficientemenet forteos para distinguir: vê uma cor composta por estas três cores. Tente pôr uma minúscula gota de água no vidro do seu monitor: esta, fazendo um efeito de lupa, vai fazer aparecer os luminoforos.

Além disso, para evitar fenómenos de erro (um electrão destinado a a atingir um luminoforo verde que atinge o azul) é colocada na frente da camada de luminoforos uma grelha metálica chamada máscara a fim de guiar os fluxos de electrões.

Distingue-se de acordo com a máscara utilizada várias categorias de ecrãs catódicos :

  • Os tubos FST-Invar (Flat Square Tube) cujos luminoforos são redondos. Estes monitores utilizam uma grelha chamada máscara (ou shadow mask em inglês). Dão uma imagem nítida e de boas cores mas possuem o inconveniente de deformar e escurecer a imagem nos cantos.
  • Os tubos Diamondtron de Mitsubishi e Trinitron de Sony cuja máscara é constituída por fendas verticais (chamada "abertura grelha" ou "grelha de fendas verticais"), deixando passar mais electrões e oferecendo por conseguinte uma imagem mais luminosa.
  • Os tubos Cromaclear de Nec cuja máscara é constituída por um sistema híbrido com fendas sob a forma de alvéolos que constituem a melhor tecnologia do três.

Características técnicas

Os monitores CRT caracterizam-se pelos dados seguintes :

  • A definição : é o número de pontos (pixéis) que o ecrã pode afixar, este número de pontos é compreendido geralmente entre 640x480 (640 pontos em comprimento, 480 pontos em amplitude) e 1600x1200, mas resoluções superiores são tecnicamente possíveis.
  • A dimensão: Calcula-se medindo a diagonal do ecrã e é exprimida em polegadas (uma polegada equivale a 2,54 cm). É necessário ter o cuidado de não confundir a definição do ecrã com a sua dimensão. Com efeito, um ecrã de uma dimensão dada pode afixar diferentes definições, não obstante de maneira geral os ecrãs grandes possuem uma melhor definição.
  • O passo de máscara (em inglês dot pitch): É a distância que separa dois luminoforos; quanto mais esta é pequena, mais a imagem é precisa. Assim, um passo de máscara inferior ou igual a 0,25 mm proporcionará um bom conforto de utilização, enquanto os ecrãs que possuem passos de máscara superiores ou iguais a 0,28 mm deverão proscrever-se.
  • A resolução: Determina o número de pixéis por unidade de superfície (pixéis por polegada linear (em inglês DPI: Dots Per Inch, traduz-se como pontos por polegada). Uma resolução de 300 dpi significa 300 colunas e 300 alinhamentos de pixéis numa polegada quadrada, que daria por conseguinte 90000 pixéis numa polegada quadrada. A resolução de referência de 72 dpi dá-nos um pixel de 1 " /72 (uma polegada dividida por 72) ou seja 0.353mm, correspondente um ponto pic (unidade tipográfica anglo-saxónica).
  • A frequência do varrimento vertical (refresh rate em inglês): Representa o número de imagens que são afixadas por segundo, ou mais exactamente o número de refresco da imagem por segundo. Chama-se igualmente assim taxas de refresco, é exprimida em Hertz. Quanto mais este valor é elevado, melhor é o conforto visual (não se vê a imagem cintilar), é necessário por conseguinte que seja bem superior a 67 Hz (limite inferior a partir do qual o olho vê verdadeiramente a imagem “cintilar”). A maior parte das pessoas não se apercebe da cintilação (em inglês flicker) a partir de 70 Hz, assim um valor superior ou igual a 75 Hz convirá geralmente.
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Ecra-catodico-crt .pdf

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