Les écrans CRT

Bellevitrine > Les écrans > Les écrans CRT

Les écrans d’ordinateur que l’on désigne également par le terme « moniteur » se présentent la plupart du temps sous la forme de tubes cathodiques ou CRT : cathode ray tube ou encore tube à rayonnement cathodique. Il s’agit concrètement d’un tube ou en verre sous vide dans lequel se trouve un canon à électrons qui émet un flux d’électrons lesquels sont dirigés par le moyen d’un champ magnétique vers un écran qui est recouvert de petits éléments phosphorescents.

Comment ça fonctionne ?

Le CRT dispose d’un canon à électron qui est constitué d’une cathode, en d’autres termes une électrode métallique qui est chargé négativement ainsi que d’une ou de plusieurs anodes lesquelles sont des électrodes chargées positivement. La cathode émet des électrons qui sont attirés vers l’anode. Dans cette mesure, l’anode agit tel un accélérateur ou un concentrateur pour les électrons dans le but de constituer un flux d’électrons qui se dirige vers l’écran.

C’est un champ magnétique qui est chargé de dévier les électrons de gauche à droite ou encore de bas en haut. Ce champ se crée grâce à deux bobines sous tension qui sont également appelés déflecteurs et ils servent respectivement à dévier le flux à l’horizontale ou à la verticale.

Pour ce qui est de l’écran, ce dernier est recouvert d’une fine couche d’éléments phosphorescents. Il s’agit de luminophores qui émettent de la lumière lorsqu’ils sont excités. Les électrons viennent alors les heurter pour constituer le pixel.

Lorsque le champ magnétique est activé, il est tout à fait possible de créer un balayage de gauche à droite et un balayage de haut en bas une fois au bout de la ligne. Il est bon de préciser que ce balayage ne peut être perçu par l’œil humain, ce du fait de la persistance rétinienne. Pour pouvoir visualiser ce phénomène, l’on peut agiter vivement sa main devant l’écran pour voir immédiatement la main en plusieurs exemplaires.

C’est donc le système de balayage qui se conjugue avec l’activation ou non du canon à électrons qui permet de faire croire à l’œil humain que seuls quelques écrans sont allumés sur l’écran.

Les couleurs

Un écran en noir et blanc offre la possibilité d’afficher des dégradés de couleur en l’occurrence des niveaux de gris, ce qui est possible en variant l’intensité du rayon.

En ce qui concerne les moniteurs couleurs, l’on trouve trois faisceaux d’électrons qui correspondent à trois cathodes. Chacun d’eux vient se heurter un point d’une couleur bien précise : le rouge, le vert et le bleu.

Ces trois points de couleur constituent la triade.

Les luminophores de couleur bleue sont réalisés à partir de sulfure de zinc. Les verts sont à base de zinc et de cadmium. Les rouges qui sont difficilement réalisables sont réalisés à partir d’un mélange d’yttrium et europium, ou encore d’oxyde de gadolinium

Du fait que ces différents luminophores sont très proches les uns des autres, il est pratiquement impossible de les distinguer à l’œil nu. Et pour mieux guider le flux d’électrons, une grille métallique appelée masque se place devant la couche de luminophores.

Les caractéristiques techniques

Les écrans CRT se caractérisent par quelques points essentiels.

La définition

Il s’agit plus précisément du nombre de points ou de pixels que l’écran est à même d’afficher. D’une manière générale, ce nombre de points est compris entre 640 x 480 dont 640 points en longueur et 480 points en largeur et 1600 x 1200, mais il est techniquement possible de trouver des résolutions supérieures.

La taille

Cette valeur se calcule en effectuant la mesure de la diagonale de l’écran. Elle s’exprime en pouce (cette unité de grandeur équivaut à 2.54 centimètres). Il est primordial de ne pas confondre la définition de l’écran avec sa taille. En effet, un moniteur d’une certaine dimension peut afficher des définitions différentes bien que d’une manière générale, les écrans de taille importante possèdent une meilleure définition.

Le pas de masque ou dot pitch

Cette valeur est la distance séparant deux luminophores qui sont de la même couleur. Plus le « dot pitch » est petit, plus la qualité de l’image est bonne. De cette manière, un pas de masque qui est inférieur ou égal à 0.25 millimètres assurera un excellent confort d’utilisation. À l’opposé, les écrans dont les pas de masque sont supérieurs ou équivalents à 0.28 millimètres seront à éviter formellement.

La résolution

Cette grandeur détermine le nombre de pixels par unité de surface c’est-à-dire le nombre de pixels par pouce linéaire. Il s’agit en fait du DPI ou dots per inch. Concrètement, une résolution de 300 DPI correspond à 300 colonnes et trois rangées de pixels sur un pouce carré. Cela donne alors 90000 pixels sur un pouce carré. L’on se réfère souvent à la résolution de 72 dpi qui donne un pixel de 1"/72 soit un pouce qui est divisé par 72, ce qui donne une valeur de 0.353 millimètres laquelle équivaut à un point pica (unité typographique anglo-saxonne).

Il faut faire attention à ne pas confondre la résolution et la définition.

La fréquence de balayage vertical ou refresh rate

Il s’agit du nombre d’images qui sont affichés toutes les secondes ou plus précisément le nombre de rafraîchissement de l’image toutes les secondes.

La fréquence de balayage est également appelée taux de rafraîchissement et s’exprime en Hertz. Le confort visuel sera d’autant plus appréciable que cette valeur est importante. Dans cette mesure, la fréquence doit être bien supérieure à 67 Hertz qui est la limite à laquelle l’œil peut voir l’image clignoter. A partir de 70 Hertz, l’on n’aperçoit généralement plus le scintillement et une valeur qui est supérieure ou égale à 75 Hertz fera amplement l’affaire.