Röhrenbildschirm
Die alten Bildschirme sind Kathodenstrahl-Monitore (CRT = Cathod Ray Tube), deren Anzeigefläche eine Röhre ist. Diese Bildröhre ist eine überdimensionale Röhre, die so ähnlich wie ihr kleiner Bruder im Audio-Verstärker-Bereich funktioniert. Die selbe Art von Röhre ist auch im Fernseher eingebaut. Die Bildröhre für Computer-Monitore sind qualitativ hochwertiger, weil der Abstand zwischen Mensch und Monitor geringer ist als beim Fernseher. Deshalb muss die Darstellungsqualität beim Computer-Monitor deutlich besser sein.
Hauptnachteil der Kathodenstrahl-Monitore ist der enorme Platzbedarf durch die tiefe Bauform, der sehr große Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung.
Aufbau und Funktionsweise des Röhrenbildschirms
Die Röhre besteht aus einem luftleeren, schwarzen Glaskolben. Der äußere Druck lastet auf die Röhre. Sie muss deshalb vor mechanischer Beschädigung geschützt werden, sonst besteht die Gefahr einer Implodierung was im Endeffekt einer Explosion gleichkommt. Wird der Monitor eingeschaltet, wird am hinteren Ende der Röhre von der Kathode (metallische Elektrode) ein Elektronenstrahl erzeugt, der in Richtung der Anzeigefläche gerichtet ist und dort auf die Scheibe prallt. Dort entsteht ein leuchtender Fleck. Jede Kathodenstrahl-Röhre hat drei Kathoden. Jeweils eine für die Farben Rot, Grün und Blau (Grundfarben). An dem Punkt, wo diese drei Farben auf die Schreibe treffen verschmelzen sie zu einer Mischfarbe. Damit auf dem Bildschirm kein Farbchaos entsteht, befindet sich direkt hinter der Scheibe eine Maske, so dass jeder Elektronenstrahl nur seinen Farbpunkt zum Leuchten bringt.
Zwischen Kathode und Scheibe kommt der Elektronenstrahl an weiteren Elektroden und Spulen vorbei. Diese Bauteile steuern den Elektronenstrahl in Intensität und Ort, wo er auf die Scheibe trifft. Um eine brauchbare Bildschirmanzeige zu erhalten wird der Elektronenstrahl magnetisch von links nach rechts und von oben nach unten abgelenkt. Dies geschieht so schnell, dass der Betrachter ein stehendes Bild zu sehen bekommt. Der Elektronenstrahl wechselt mehrmals in der Sekunde die Zeile (Zeilenfrequenz). Wie oft, wird durch die Auflösung und die Bildwiederholfrequenz bestimmt.
Die Bildwiederholfrequenz und die Zeilenfrequenz werden von der Grafikkarte erzeugt. Damit der Monitor ein Bild anzeigen kann muss er die gelieferten Frequenzen unterstützen. Hier ist Vorsicht geboten. Wird die Grafikkarte falsch konfiguriert und der Monitor kann kein Bild mehr anzeigen, dann muss unter Umständen mit einem hochwertigeren Monitor die Einstellungen auf ein brauchbares Maß zurück gestellt werden.
| Bildwiederholfrequenz | 60 Hz | 70 Hz | 72 Hz | 75 Hz | 100 Hz |
|---|---|---|---|---|---|
| Auflösung 640 x 480 Pixel | 31,5 kHz | 36,8 kHz | 37,8 kHz | 39,4 kHz | 52,5 kHz |
| Auflösung 800 x 600 Pixel | 37,5 kHz | 43,6 kHz | 44,9 kHz | 46,7 kHz | 62,3 kHz |
| Auflösung 1024 x 768 Pixel | 48,4 kHz | 56,5 kHz | 58,1 kHz | 60,5 kHz | 80,0 kHz |
Lochmaske
Die Technik hinter der Lochmaske ist die Älteste und die Ausgereifteste. Sie wird deshalb am häufigsten eingesetzt. Die Lochmaske ist ein dünnes, mit Löchern versehenes Blech, das hinter der Frontscheibe des Monitors befestigt ist. Die Maske bündelt die drei Elektronenstrahlen (Rot, Grün und Blau) so, dass sie exakt ihre Farbe im Phosphor innerhalb der Scheibe treffen. Je besser dies gelingt, desto hochwertiger und klarer ist die Bilddarstellung.
Die Qualität eines Monitors mit Lochmaske lässt sich am Lochabstand ablesen. Der Lochabstand sagt aus, wie weit die Löcher in der Lochmaske von Lochmitte zu Lochmitte auseinanderliegen. Der Lochabstand liegt zwischen 0,32 mm bis 0,21 mm. Je geringer der Lochabstand, desto höher die Auflösung und besser die Bilddarstellung.
Streifenmaske
Monitore mit Streifenmaske sind unter der Bezeichnung Trinitron (Sony) und Diamondtron (Mitsubishi) bekannt. Statt der Lochmaske werden von oben nach unten verlaufende Drähte hinter der Frontscheibe angebracht. Zwei horizontal verlaufende Drähte in der oberen und unteren Bildhälfte fixieren die Streifenmaske. Bei hellen Bildschirm-Hintergründen sind diese beiden Drähte deutlich zu sehen. Bildschirme mit Streifenmaske haben eine bessere Farbschärfe und Kontrast.
Anstelle des Lochabstands wird hier der Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Sätzen der Phosphor-Streifen angegeben. Diese Angabe ist mit dem Lochabstand aber nicht zu vergleichen.