مانیتور CRT چیست و چرا دیگر از آن استفاده نمی‌شود؟

شاید اصطلاح CRT را شنیده باشید و این سوال برای شما ایجاد شده باشد که مانیتور CRT چیست و چه ارتباطی با تلویزیون، مانیتور، بازی ویدیویی یا کامپیوتر دارد؟ با ما همراه باشید تا پاسخ همه این سوالتتان را پیدا کنید.

مانیتور CRT چیست؟

در حوزه الکترونیک، CRT مخفف cathode ray tube به معنای لامپ پرتوی کاتدی است. CRT اصطلاحی است که از آن برای لامپ شیشه‌ای موجود در تلویزیون‌ها یا مانیتورهای قدیمی استفاده می‌شد – مدل‌هایی که قبل از مانیتورهای مسطح امروزی استفاده می‌شدند. لامپ پرتوی کاتدی، یک نوع دستگاه نمایش تصویر الکترونیکی است که مزیت اصلی آن نمایش پویای اطلاعات بدون نیاز به داشتن قطعات متحرک است.

معمولاً منظور از CRT تلویزیون یا مانیتوری است که در آن از لامپ اشعه کاتدی استفاده می‌شود.

اما چرا اشعه کاتدی؟ واقعیت این است که قبل از اختراع الکترون، دانشمندان به اشعه‌های الکترون، اشعه کاتدی می‌گفتند چون یکسری اشعه اسرار آمیز اول توسط یک کاتد (الکترودی با بار منفی) ساطع می‌شد و سایه‌هایی داخل یک لامپ خلأ ایجاد می‌کرد. در سال 1897 یک مهندس آلمانی به اسم کارل فردیناند براون یک صفحه نمایش فسفرتابی و یک کنترل کننده انحراف مغناطیس را ترکیب کرد تا اولین لامپ اشعه کاتدی را تولید کند که از آن برای نمایش شکل موج جریان متناوب مثل یک اسیلوسکوپ استفاده می‌شد.

طرحی که براون در سال 1897 از لامپ اشعه کاتدی رسم کرده بود

به مرور زمان سایر دانشمندان متوجه شدند که می‌توان از CRT برای نمایش تصاویر متحرک استفاده کرد بدون اینکه نیازی به استفاده از قطعات مکانیکی داشته باشند و به این ترتیب یکی از عناصر مهم در تجاری سازی تلویزیون شکل گرفت. مدتی بعد روند استفاده از مانیتورهای CRT به عنوان دستگاه خروجی شکل گرفت و به این ترتیب این مانیتورها تعاملی تر شده و نیاز به چاپ پی در پی کاغذ از بین رفت.

مانیتور CRT چگونه کار می‌کند؟

CRT یک نوع لامپ خلأ شیشه‌ای مهر و موم شده متشکل از سه بخش اصلی است: منبع الکترون (که اغلب به آن تفنگ الکترون گفته می‌شود)، سیستم انحراف الکترومغناطیس (که پرتوهای الکترون را هدایت می‌کند) و یک صفحه فسفرتاب که با تابش اشعه الکترون، روشن می‌شود.

در رابطه با تلویزیون‌های CRT رنگی، سه تفنگ الکترون وجود دارد که برای نمایش رنگ‌های قرمز، سبز و آبی طراحی شده اند و وقتی اشعه مربوطه به آنها برخورد کند، یکسری فسفر رنگی را نشانه می‌گیرند. شدت این اشعه هم قابل تنظیم است و میزان روشنایی بعضی از بخش‌های تصویر را تغییر می‌دهد.

یک دیاگرام ساده از یک لامپ اشعه کاتدی

تلویزیون‌های CRT و بیشتر مانیتورهای CRT تصویر را خط به خط و از بالا به پایین، به صورت یک الگوی شطرنجی و حدود 30 تا 60 بار در ثانیه ترسیم می‌کنند. به این صفحه نمایش‌ها شطرنجی هم گفته می‌شود. در سایر صفحه نمایش‌های CRT مثل آنهایی که در اسیلوسکوپ استفاده می‌شود و آنهایی که در اولین بازی‌های ویدیویی استفاده می‌شد، تصویر با رسم خطوط روی صفحه فسفری با یک تفنگ الکترونی رسم می‌شد که به آنها صفحه نمایش برداری هم گفته می‌شد.

قطعاً ما در این مطلب توضیحات را به صورت ساده بیان می‌کنیم چون مانیتورهای CRT مدارهای الکترونیکی زیادی مثل مدار برق و منطق مورد نیاز برای دریافت و تولید سیگنال‌های تصویری دارند. این اجزا بسته به نوع، اندازه و مدل تلویزیون متفاوت هستند.

چرا امروزه از مانیتورهای CRT استفاده نمی‌شود؟

قطعاً هنوز هم برای بعضی کارهای تخصصی از مانیتورهای CRT استفاده می‌شود (مثلاً در بعضی اتاقک‌های خلبان قدیمی) اما در مجموع دوره استفاده از این مانیتورها به سر رسیده است.

مانیتورهای CRT بین دهه 1950 و 2000 میلادی محبوب بودند و اول از آنها در تلویزیون و بعد مانیتور استفاده شد. مثلاً آمریکا تولید تلویزیون‌های CRT قدیمی را در اواسط دهه 2 هزار میلادی متوقف کرد اما بعضی شرکت‌ها تولید آن را تا دهه 2010 ادامه دادند. امروزه چند شرکت محدود هنوز هم این مانیتورها را تولید یا بازسازی می‌کنند اما اکثر آنها مخصوص استفاده مصرف کننده نیستند.

در حال حاضر اکثر مردم از تلویزیون‌های CRT استفاده نمی‌کنند چون حالا فناوری صفحه نمایش تخت (عمدتاً ال سی دی) متداول تر شده و در مجموع تولید چنین صفحه نمایش‌هایی نسبت به صفحه نمایش‌های CRT کم هزینه تر است، وزن کمتری دارند، باریک تر هستند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند. همچنین این تلویزیون‌ها شفافیت و وضوحی بسیار فراتر از صفحه نمایش CRT دارند و می‌توان آنها را در ابعادی بسیار بزرگتر تولید کرد.

آیا مانیتورهای CRT مزیت خاصی دارند؟

در دهه 2 هزار و 2010 میلادی، همچنان صفحه نمایش‌های CRT برتری خودشان را از بعضی جهات حفظ کردند از جمله داشتن رنگ‌های غنی تر، زمان پاسخ بهتر و پشتیبانی بهتر از رزولوشن multi-sync اما با پیشرفت‌های اخیر در طراحی صفحه نمایش‌های مسطح، این فاصله کمتر شد.

هنوز هم اشخاصی هستند که مانیتورهای CRT را برای بازی‌های ویدیویی و داشتن کامپیوترهایی به سبک قدیمی ترجیح می‌دهند چون این مانیتورها به سه دلیل برای بازی‌های قدیمی مناسب هستند.

اولین دلیل این است که این مانیتورها می‌توانند با رزولوشن غیراستاندارد و قدیمی کنسول‌های قدیمی تر بهتر کار کنند. در صورت استفاده از HDTVهای جدید برای کنسول‌های قدیمی، ممکن است تصویر تار، محو یا کشیده به نظر برسد اما اگر از مانیتور CRT استفاده کنید تصویر بسیار بهتر به نظر می‌رسد.

دوم اینکه بعضی از لوازم جانبی بازی مثل تفنگ‌های نوری فقط با صفحه نمایش CRT کار می‌کنند و نمی‌توان بازی‌هایی مثل Duck Hunt نینتندو را با HDTV اجرا کرد چون این فناوری با زمانبندی سیگنال‌های ویدیویی CRT بهتر کار می‌کند.

سوم اینکه، بعضی خطوط و پیکسل‌هایی که در مانیتورهای CRT مشاهده می‌شوند به نوعی سبک هنری این بازی‌های ویدیویی قدیمی را حفظ می‌کنند. در واقع در بعضی بازی‌ها از ویژگی‌های سیگنال NTSC یا خود CRT برای ترکیب رنگ‌ها و ایجاد تصور عمق، محو شدگی و شفافیت استفاده می‌شود (یک مثال خوب از این موضوع در این رشته توئیت قابل مشاهده است).

مقایسه‌ای از تصویر بازی Shining Force CD در مانیتور CRT و در شبیه ساز. تفاوت ترکیب رنگ و نسبت ابعاد در این دو تصویر کاملاً مشخص است.

اکثر ویژگی‌های تصویری خاصی که در گرافیک‌های قدیمی و بازی‌های پیکسلی آن زمان وجود داشت در شبیه سازها و صفحه نمایش‌های مدرن از بین می‌روند و ترکیب شدن رنگ‌ها و نسبت ابعاد خاص تصویر هم مثل قدیم حفظ نمی‌شوند چون همه پیکسل‌های این مانیتورها مربع شکل نیستند.

با توجه به اینکه مانیتور CRT جزء فناوری‌های رو به انقراض محسوب می‌شود شاید به نظر برسد که روزی ارتباط ما با این فناوری قرن بیستم برای همیشه از بین برود اما واقعیت این است که هیچ فناوری برای همیشه منقرض شدنی نیست. کافیست پروژه‌هایی مثل پروژه غیرممکن را در نظر بگیرید که باعث برگشت دوباره تکنولوژی فیلم برداری فوری به سبک پولاروید شد.

شاید روزی دوباره شاهد برگشت تلویزیون‌های CRT و کاربرد آنها باشیم اما تا آن زمان این مأموریت برعهده تکنسین‌های امروزی است که همیشه یاد فناوری‌های نوستالژیک و قدیمی را زنده نگه دارند.