Tehnologia Croma Clear pentru monitoare

Tehnologiile tuburilor catodice

Pana de curand existau doua directii principale de realizare, numite Dot Trio si Aperture Grille. De curand firma nipona NEC a lansat pe piata un nou tip de tuburi ingloband o noua tehnologie, CromaClear. Toate acestea au ceva in comun - realizarea intregii palete coloristice prin aditia cromatica a celor trei culori primare: rosu, verde si albastru. La baza acestei tehnologii sta folosirea unor suprafete de fosfor care emit aceste culori primare, care sa fie suficient de mici si apropiate unele de altele pentru a nu permite ochiului sa le distinga separat. Fiecare din aceste tehnologii folosesc trei tunuri de electroni pentru a produce fluxurile de electroni ce dau stralucire fosforului.

Tuburile catodice sunt cele mai importante elemente ce limiteaza performantele unui monitor, dar si calitatea bobinelor de deflexie si a amplificatoarelor video au un rol important. Este gresit sa afirmam ca doua monitoare ce folosesc acelasi tub vor avea performante asemanatoare.

Tuburile Dot Trio

Cea mai raspandita tehnologie are la baza o masca metalica perforata ce este asezata exact inaintea stratului de sticla. Aceasta separa cele trei tunuri de electroni de suprafata fosforescenta, avand menirea de a asigura pozitionarea fluxului peste pastila de fosfor de culoarea respectiva, fara a permite atingerea pastilelor vecine. Atat fosforul cat si sectiunea fluxului de electroni sunt circulare si sunt dispuse sub forma unui triunghi.

Printre avantajele acestei tehnologii putem mentiona:

Caractere suficient clare, chiar si cele de dimensiune redusa

Reprezentarea mai realista si o buna uniformitate a culorii

Prezinta o buna robustete mecanica

Distanta intre pixeli - mai mare de 0,28mm - nu permite sporirea calitatii ca in cazul celorlalte doua tehnologii.

Tuburile Aperture Grille

In 1968 Sony introduce o noua tehnologie pentru tuburile catodice, numita Trinitron. Diferenta majora fata de tehnologia precedenta consta in inlocuirea mastii de metal cu o retea de fire verticale - "aperture grille"- avand un potential ridicat. Suprafata fosforescenta nu mai este organizata in puncte ci in benzi verticale.

Prin folosirea acestei tehnici se obtin urmatoarele caracteristici:

Se foloseste mai putin metal pentru realizarea "mastii", ceea ce implica o cantitate mai mica de energie absorbita de aceasta si deci, implicit, reducerea caldurii disipate.

Folosirea unei suprafete marite de fosfor, generand o cantitate de lumina mai mare.

Poate fi folosit un strat de sticla de culoare inchisa pentru a imbunatati contrastul

Suprafata ecranului este cilindrica si nu sferica, reducand reflexia luminii

Existenta retelei de fire scade rezistenta la solicitari mecanice - transport, manipulari

In acelasi timp se impune folosirea unui fir orizontal pentru stabilizarea retelei verticale, fir care obtureaza baleierea, materializandu-se intr-o dunga orizontala pe mijlocul ecranului - care uneori este deranjanta. In cazul tuburilor de 17" si 20" se remarca doua astfel de fire ce impart ecranul in trei zone egale.

Tuburile Triniton folosesc un singur tun de electroni cu trei raze. In 1993 Mitsubishi introduce o varianta folosind trei tunuri, sistem numit Diamondtron.

Tuburile CromaClear

Dupa ce vreme de atatia ani nu s-a mai inregistrat nici o schimbarea radicala in conceptia tuburilor, in 1996 firma nipona NEC introduce o noua tehnologie numita CromaClear, care imbina avantajele celor doua tehnologii prezentate anterior. Aceasta se caracterizeaza printr-o masca din aliaj INVAR - aliaj folosit la toate tuburile NEC - care prezinta un coeficient de dilatare neglijabil, dar, de aceasta data orificiile mastii nu mai au forma circulara, ci eliptica. Tunul de electroni are de asemenea o forma eliptica, pentru a se asigura un transfer maxim de energie de la aceasta spre suprafata fosforescenta fara pierderi de energie spre masca. Asemeni tuburilor Aperture Grille, tunurile - ca si fosforii ce compun un pixel - sunt asezati in linie orizontala.

Principalele caracteristici ale acestei tehnologii sunt:

O mai buna acoperire a unui pixel cu fosfor decat in cazul Dot Trio

Combina avantajele tehnologiei Dot Trio - buna convergenta, imagine stabila si clara - cu cele Aperture Grille - contrast ridicat, claritate excelenta si o foarte buna fidelitate a culorii

Nu necesita fire orizontale de sustinere - spatiul de afisare nu este afectat

Masca de aliaj INVAR

Prezinta o buna robustete mecanica la vibratii sau pe durate transportului

Organizarea suprafetei fosforescente

Suprafata fosforescenta este organizata in cate trei pastile - aranjate in triunghi - care formeaza un pixel.

Suprafata fosforescenta este organizata in dungi verticale, dimensiunea verticala a pixelului fiind determinata de fluxul de baleiere. Aceste dungi se pot desparti prin dungi negre foarte subtiri.

De aceasta data suprafata este organizata tot in puncte - ca la Dot Trio - dar liniar dispuse - ca la Aperture Grille.

Caracteristicile tuburilor

Dimensiunea pixelului - Dot Pitch

Dimensiunea pixelului este distanta dintre doua grupuri(triplete) RGB de fosfor adiacente; in principiu, cu cat aceasta este mai mica, cu atat densitatea de puncte pe unitatea de suprafata este mai mare, deci si posibilitatea obtinerii unor rezolutii mai mari. Pe de alta parte, reducerea dimensiunii unui pixel implica scaderea stralucirii.

Banda de frecventa

Un alt factor care afecteaza rezolutia maxima este banda de frecventa. Aceasta reprezinta capacitatea circuitelor video de a reprezenta un singur pixel aprins - sau, eventual, stins. Semnalul trebuie sa ajunga la cele trei tunuri de electroni prin intermediul amplificatorului video. Daca amplificatoarele nu sunt suficient de bune, atunci semnalul este degradat vizibil.

Banda de frecventa este direct proportionala cu numarul de pixeli afisati pe secunda, desi cu cat se doreste o rezolutie mai mare, cu atat este necesara o banda mai inalta.

Focalizarea

Acest parametru poate fi studiat doar dupa o functionare a monitorului de 20-30 de minute. In schemele de functionare ce au fost prezentate pana acum fluxurile de electroni aveau aceeasi sectiune ca si orificiile mastii. In realitate fluxul nu are o forma cilindrica, ci mai degraba conica si este ceva mai mare decat orificiul mastii. Acest lucru permite ca cele trei fluxuri(rosu, verde, albastru) sa se suprapuna cu usurinta peste orificii - cazul tuburilor uzuale - dar implica si un numar crescut de electroni ce se ciocnesc de masca, rezultatul fiind cresterea temperaturii acesteia si ca urmare dilatarea mastii urmata de deprecierea imaginii - orificiile isi vor deplasa centrele, ducand la scaderea focalizarii.

Convergenta

Calitatea imaginii este afectata serios si datorita convergentei. Prin aceasta se intelege capacitatea celor trei raze RGB de a sosi in acelasi moment in acelasi punct de pe masca. Alinierea perfecta a acestor raze nu se obtine niciodata datorita dificultatilor intampinate in deflexia sub unghiuri foarte precise a celor trei fascicole folosind aceleasi bobine. Corectarea erorilor de acest fel se poate face prin folosirea unor magneti situati pe gatul tubului catodic sau a tehnologiilor avansate de control digital.

Emisia

Monitoarele sunt o sursa pentru diverse tipuri de emisii. In ceea ce priveste emisia de raze X - generate de tubul catodic -, nivelul acesteia nu pune deocamdata probleme deoarece razele X sunt retinute de stratul de sticla al ecranului. Insa, monitoarele trebuie prevazute cu circuite de protectie in caz de defectiune. Daca tensiunea de anod devine prea mare, nivelul de radiatie creste. De aceea trebuie prevazut un dispozitiv care sa preia excesul de energie si sa-l directioneze catre masa sistemului. In unele conditii - de umiditate de exemplu - aceste circuite intra in functiune, generand un sunet aparte.

Bibliografie: revista Byte, octombrie 1996