CRT

1. CRT

2. CRT基礎 電視機形式的CRT顯示器已經推出大約60年了，大體上來說他們內部的運作模式並沒有多大的改變。基本原理就是在映像管後面的電子槍把電子束，打到鍍上一層磷光質材質的映像管上。電子束穿過一連串強力的磁場，使得路徑產生偏折而打在映像管的不同位置上。當電子束打到前端的顯示幕上時，便會使得鍍在上面的那一層磷光質材質暫時性的發亮。每個點代表一個像素（畫面元素）。

3. CRT基礎 藉由仔細控制電子束的電壓，每個單一點的明暗都可以自由調整。後來便採用多重電子槍以及分點鍍磷。為了形成影像，電子束會由右至左掃過各條水平線（掃瞄線），使每個磷光質發亮、並透過電壓控制明暗程度。顯示器顯示出一條掃瞄線的速度稱為「水平頻率」，以千赫（kHz）為單位。 當電子束打到掃瞄線尾端時，電子束會瞬間關閉（稱為「水平遮沒間隙」）、磁力重置、然後再從下一條開始。

4. CRT基礎 這樣的步驟不斷重複、一條接著一條顯示，直到螢幕整個填滿。到那時候電子束又再次關閉（稱為「垂直遮沒間隙」），磁力重置、然後整個過程重新從螢幕的左上角再來過。顯示器顯示整個畫面的的速度稱為「垂直更新率」或「頻率」，以赫（Hz）為單位。

5. CRT基礎 在電視發展的初期，設計製造電視映像管的工程師面對到一些需要妥協的技術問題。首先是早期磷光質的品質並不佳，亮點在整個畫面還沒顯示完前就開始變暗了。為了克服這一點，電視畫面是採用交錯式的技術分兩次顯示，每次顯示不同的掃瞄線。第一次僅掃瞄奇數條（1、 3、5、...）。然後電子束重置回頂端，接著掃瞄偶數條（2、4、6、...）。

6. CRT基礎 每個行程稱為一個「區域」，然後兩個區域合併成一個畫面。NTSC的標準為每秒顯示60個區域（30張畫面），而PAL電視系統則為每秒顯示50個區域（25張畫面）（順便提一下電影為24fps）。在這個速度以下，大多數的人就會開始察覺到影像有閃爍的情形。

7. CRT基礎 到了電腦加入後，磷光質與電子元件的品質已經進步到不需要交錯式了，解析度必須得提升。一般電視機在25到30Hz的垂直更新率下、水平更新率通常為13.5kHz，但大多數的電腦顯示器卻可在85Hz的垂直更新率底下、達到超過60kHz的水平更新率。然而就像不會有兩個人一模一樣，最好還是試試CRT顯示器在85Hz或更高的更新率下的運作情形，以減少眼睛因閃爍所引起的疲勞（即使是你無法在低頻率下確實看出閃爍的情形）。

8. 從黑白到彩色 彩色的原理幾乎和黑白CRT一樣，除了從一支電子槍變成三隻，以及從單色磷光質光點變為由三種不同顏色的磷光質（紅、綠、藍）組合成每個像素。每個電子槍打在彩色的磷光質上，並藉由調整這三種顏色的強度，幾乎可以調出任意想要的顏色

9. 從黑白到彩色 要在維持高解析度下增加映像管的顏色數三倍，這表示得將磷光質越來越靠近的擠在一起。這就需要電子槍和磁力更加精確的電子控制。倘若電子束瞄準得不夠精確，就可能會打到鄰近的磷光質（造成影像拖尾），產生不正確的顏色，或是產生輕微的重像（使影像發生輕微的失焦）。

10. 從黑白到彩色 為了克服這個問題，工程師們使用了幾個技巧。其中一個解決方法是在映像管內側加裝遮罩（稱為「shadow mask」），就在磷光質塗料表面之前。這個遮罩只是一層金屬薄板（通常是由一種名為「因鋼」的材質所組成的），並在上頭鑿上許多小洞。只有正確瞄準的電子束才能穿過個別磷光質光點所相對應的遮罩孔。遮罩會檔下任何雜散的電子束以避免其打到錯誤的磷光質。這就是shadow mask的方法。

12. 從黑白到彩色 將磷光質塗料塗在映像管內側是相當狡猾的商業手法，因此便採用另外的製造技巧。不同於點狀，它把磷光質以垂直線方式加以塗佈，並在前方加上相當細的電線，用以取代遮罩。細電線是用來阻絕散射的電子束，原理和shadow mask相同。這就是「柵狀遮罩」的方法。

14. 從黑白到彩色 這兩種技術都有其利弊得失。一般來說，shadow mask CRT所產生的影像較銳利，而柵狀遮罩CRT的色彩則較鮮豔。Shadow mask CRT的亮度比較暗一點，而柵狀遮罩CRT則在螢幕的1/3和2/3處有兩條水平的抑制電線陰影（用以減少柵狀震動）橫過。

15. 點距 為了試著評估一部顯示器的品質，大多數人通常都會談到點距。一般來說點距（以公釐為單位）越小、顯示器越好。問題是點距有許多種不同的測量方法，因此並不一定代表什麼意義。傳統上shadow mask CRT的點距是兩個同色磷光質亮點間的距離（兩條相鄰掃瞄線之間的對角距離）。

16. 點距 然而柵狀遮罩CRT沒有所謂的光點（只有光帶），因此點距（或更精確的來說、帶距）－是測量兩條同色色帶間的水平距離。為了行銷目的，shadow mask的製造商也開始引用水平點距。還有一些廠商則公布其遮罩孔距。然而因為遮罩約在螢幕磷光質表面的後方1/2"處，.21mm的遮罩孔距事實上在電子束打到螢幕上時，要轉換成.22mm的磷光質點距。

17. 點距 最後因為CRT映像管接近（但不是完全）平面，電子束在抵達映像管時卻傾向散開成橢圓形，因此一些製造商會在螢幕的邊緣將點距加寬。一些製造商會公布兩個點距的測量值，一個是螢幕中央的、另一個則是最邊緣的。相較於三色點（或色帶）的數目與密集度決定最大解析度，顯示器準確擊中磷光質的精確能力（稱為「收斂度」），對於銳利影像的顯示更為重要。

18. 點距 如果收斂度不是很好的話，原本瞄準藍色磷光質色點（或色帶）的電子束，可能會打到部分相鄰的紅色與綠色磷光質上。水平或垂直收斂度失誤（以公釐的十分之一為單位），會導致色彩重影、文字難以閱讀與細節部分產生模糊。

19. 顯示器和顯示卡間的搭配 顯示器（以及電視機）本質上是類比的裝置。無論你如何試著對映像管元件加以處理，他們仍舊是類比的。然而電腦是數位世界的產物，因此電腦所產生的數位影像必須得在某處（通常在顯示卡內）轉換成類比的，才能讓顯示器顯示所有的東西。

20. 顯示器和顯示卡間的搭配 顯示卡內決定其能如何（或能否）驅動顯示器的關鍵元件，就是其RAMDAC（隨機存取記憶體數位類比轉換元件）的速度，以百萬赫為單位。RAMDAC通常是和顯示卡分離的元件，儘管有時候它會和顯示晶片一起運作，而有時（在DVI、數位視訊介面的情況下）它會出現在顯示器裡。

21. 色溫 如果你試過你顯示器上各種的螢幕顯示控制（OSD），你或許會遇到色溫設定。大多數的顯示器都有一到三種色溫（以絕對溫度為單位）的設定供你調整。標準的預設設定值通常為9300 度、6500度，以及5500或5000度。9300度通常是預設設定值，有時會被用來當做「電腦顯示器的白色」。這個設定將提供最明亮的影像，淡顏色有點偏藍。6500度提供比較白的白色，有時被引用為「白天的白色」。視訊領域的人們比較喜歡這個設定。5500或5000度的設定有時又叫做「紙張的白色」，通常運用在印刷或前置出版的領域。