El monitor o pantalla de computadora, aunque también es común llamarle "pantalla", es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.
Parametros de un monitor.
Tubo de rayos catódicos (CRT).
El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés Cathode Ray Tube) es un dispositivo de visualización inventado por Carl Ferdinand Braun y en su desarrollo contribuyeron los trabajos de Philo Farnsworth. Es empleado príncipalmente en monitores, televisiones y osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende a ir sustituyéndolo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, DLP; debido a que estos ultimos consumen menos energía.
Orígenes.
El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue desarrollado por Ferdinand Braun, un científico Alemán, en 1897 pero no se utilizó hasta la creación de los primeros televisores a finales de la década de 1940. A pesar de que los CRT que se utilizan en los monitores modernos tuvieron muchas modificaciones que les permitieron mejorar la calidad de la imagen, siguen utilizando los mismos principios básicos.
La primera versión del tubo catódico fue un diodo de cátodo frío, en realidad una modificación del tubo de Crookes con una capa de fósforo sobre el frontal. A este tubo se le llama a veces tubo Braun. La primera versión que utilizaba un cátodo caliente fue desarrollada por J. B. Johnson y H. W. Weinhart de la sociedad Western Electric. Este producto se comercializó en 1922.
Funcionamiento.
El monitor es el encargado de traducir y mostrar las imágenes en forma de señales que provienen de la tarjeta gráfica. Su interior es similar al de un televisor convencional. La mayoría del espacio está ocupado por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones. Este cañón dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). En los monitores a color, cada punto o píxel de la pantalla está compuesto por tres pequeños puntos de fósforo: rojo, azul y verde. Iluminando estos puntos con diferentes intensidades, puede obtenerse cualquier color.
Ésta es la forma de mostrar un punto en la pantalla, pero ¿cómo se consigue rellenar toda la pantalla de puntos? La respuesta es fácil: el cañón de electrones activa el primer punto de la esquina superior izquierda y, rápidamente, activa los siguientes puntos de la primera línea horizontal. Después sigue pintando y rellenando las demás líneas de la pantalla hasta llegar a la última y vuelve a comenzar el proceso. Esta acción es tan rápida que el ojo humano no es capaz de distinguir cómo se activan los puntos por separado, percibiendo la ilusión de que todos los píxels se activan al mismo tiempo.
Visualización mediante barrido.
Para reproducir una imagen en la pantalla de un tubo de rayos catódicos es necesario generar un barrido del haz por toda la superficie de la misma. Esta forma de trabajo es la utilizada en televisión y en los monitores del computador.
Mediante un sistema de deflexión magnético, constituido por dos pares de bobinas, se aplica un campo magnético variable que hace que el haz de electrones barra toda la pantalla en líneas sucesivas (en el sistema de televisión PAL, por ejemplo, son 625 líneas distribuidas en dos campos de 312,5 en una frecuencia de campo de 50 Hz).
Las bobinas deflesoras se ubican en el cuello del tubo y forman el llamado "yugo magnético" (magnetic yoke en inglés). Junto a ellas hay una serie de ajustes de pureza y geometría y convergencias de la representación de la pantalla. Estos ajustes son piezas magnéticas que se pueden desplazar de diferentes formas.
Visualización vectorial.
En el caso de un osciloscopio, la intensidad del haz se mantiene constante, y la imagen es dibujada por el camino que recorre el haz. Normalmente, la desviación horizontal es proporcional al tiempo, y la desviación vertical es proporcional a la señal. Los tubos para este tipo de usos son largos y estrechos, y además la desviación se asegura por la aplicación de un campo electrostático en el tubo mediante placas (de desviación) situadas en el cuello del tubo. Este clase de desviación es más rápida que una desviación magnética, ya que en el caso de una desviación magnética la inductancia de la bobina impide las variaciones rápidas del campo magnético (ya que impide la variación rápida de la corriente que crea el campo magnético).
Visualización vectorial de los oredenadores.
Los primeros monitores gráficos para ordenadores utilizaban tubos de visualización vectorial similares a los de los osciloscopios. Aquí el haz trazaba líneas entre puntos arbitrarios, repitiendo el movimiento lo más rápidamente posible. Los monitores vectoriales se utilizaron en la mayor parte de los monitores de ordenador de finales de los años 1970 hasta la mitad de los años 1980. La visualización vectorial para ordenador no sufre de aliasing ni pixelización, pero están limitados ya que sólo pueden señalar los contornos de las formas, y una escasa cantidad de texto, preferiblemente de un tamaño grande. Esto es así porque la velocidad de visualización es inversamente proporcional al número de vectores que deben dibujarse y "rellenar" una zona utilizando muchos vectores es imposible, así como escribir una gran cantidad de texto. Algunos monitores vectoriales eran capaces de mostrar varios colores, a menudo utilizando dos o tres capas de fósforo. En estos monitores, controlando la fuerza del haz de electrones, se controla la capa alcanzada y en consecuencia el color mostrado, que generalmente era verde, naranja o rojo.
Otros monitores gráficos utilizaban tubos de almacenamiento (storage tube). Estos tubos catódicos almacenaban las imágenes y no necesitaban refresco periódico.
Monitores CRT en color.
Principio.
Los monitores en color utilizan tres materias agrupadas en un punto, por lo que el frontal del tubo está cubierto de puntos minúsculos. Cada una de estas materias produce un color si es sometida a un flujo de electrones. Los colores pueden ser el rojo, el verde o el azul. Hay tres cañones de electrones, uno por cada color, y cada cañón sólo puede encender los puntos de un color. Hay dispuesta una máscara en el tubo antes del frontal para evitar que interfieran los electrones de varios cañones.
Protecciones.
El vidrio utilizado en el frontal del tubo, permite el paso de la luz producida por el fósforo hacia el exterior, pero en todos los modelos modernos bloquea los rayos X generados por el impacto del flujo de electrones con una gran energía. Por esta razón el vidrio del frontal está lleno de plomo (es pues vidrio cristal). Gracias a ello y a otras protecciones internas, los tubos pueden satisfacer las normas de seguridad, que son cada vez más severas en lo que se refiere a la radiación.
Colores mostrados.
Los tubos catódicos tienen una intensidad característica en el flujo de electrones, intensidad luminosa que no es lineal, lo que se denomina gamma. Para los primeros televisores, el gamma de la pantalla fue una ventaja, ya que al comprimir la señal (un poco a la manera de un pedal de compresión para una guitarra) el contraste se aumenta (nota: no se habla de compresión numérica, sino de compresión de una señal, que puede estar definida por una reducción de aquello que tiene un nivel alto y un aumento de lo que es más bajo). Los tubos modernos tienen siempre un gamma (más bajo), pero este gamma se puede corregir para obtener una respuesta lineal, permitiendo ver la imagen con sus verdaderos colores, lo que es muy importante en la imprenta entre otras cosas.
Electricidad estática.
Algunas pantallas o televisores que utilizan tubos catódicos pueden acumular electricidad estática, inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo que puede implicar la acumulación de polvo, que reduce la calidad de la imagen. Se hace necesaria una limpieza (con un trapo seco o un producto adecuado, ya que algunos productos pueden dañar la capa anti-reflejo, si ésta existe).
Los magnetos.
Los magnetos no deberían ser puestos nunca cerca de un monitor CRT, ya que ellos pueden provocar la magnetización que causará colores equivocados en el área magnetizada. Éste es un problema de "pureza", porque golpea la pureza de uno de los colores primarios. El magnetismo provoca indeseadas deflexiones de electrones. Éste puede ser muy caro a corregir, aunque pudiera corregirse en manera solo después de algunos días o semanas. La mayor parte de los televisores modernos y casi todos los monitores de ordenador han incorporado un aparado llamado Degaussing que reduce o elimina los campos magnéticos indeseados.
Es posible comprar o construir un dispositivo exterior de Degaussing que puede ayudar a desmagnetizar los más viejos monitores o en casos donde es ineficaz el aparato incorporado. Un transformador, que produce un gran campo magnético alternado, puede ser también usado como degauss de un monitor teniéndolo al centro del monitor, activándolo, y moviéndolo lentamente en círculos concéntricos nunca más anchos del bordo del monitor, hasta que los colores brillantes no pueden ser más visualizados. Claramente durante la operación es necesario ver los colores, por lo tanto hace falta tener el monitor encendido. Este proceso puede necesitar ser repetido muchas veces para remover algunas magnetización. En casos extremos, dónde hayan sido utilizados magnetos demasiado potentes, es probable que la deformación sea permanente.
Seguridad y riesgos para la salud.
Campos EM.
Algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico puedan tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes dentro de un metro de distancia y en todo caso es más intenso a los lados de la pantalla antes que de frente.
Rayos X.
Como ya señalado los tubos a colores emiten una pequeña cantidad de rayos X, bloqueados para la mayor parte del espeso vidrio al plomo de la pantalla. El Food and drug administration americano ahora establece un límite de 0,5 mR/h (miliroentgen por hora) por la intensidad de los rayos X a la distancia de 5 cm de la superficie externa de un aparato televisivo.
Riesgo de implosión.
Al interior del tubo es practicado un gran vacío, por lo que toda su superficie actúa constantemente la hidrostática (1 kg/cm). Ésta representa una conspicua acumulación de energía potencial que puede librarse bajo forma de una implosión en caso de perjuicio del vidrio. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es robustecida con la interposición de láminas plásticas, de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. La restante parte del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados.
En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una pantalla plástica antepuesta.
El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello o por los puntos de propósito previstos.
Toxicidad de los fósforos.
En los viejos tubos fueron empleados como fósforos materiales tóxicos, ahora reemplazados por otros más seguros. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la liquidación del tubo se tiene que tener en cuenta la presencia de plomo, que es considerado un contaminante.
Imágenes bombilla.
En los aparatos televisivos el sfarfallio producido por el continuo barrido de imagen, 50 veces al segundo pero de modo entrelazado, o sea primero dibuja todas las líneas par y sucesivamente todas las líneas impar , que en práctica lleva la frecuencia a 25 Hz, puede en algunos sujetos ser causa desencadenante de crisis epilépticas. Hay disponibles sistemas para reducir este riesgo.
Alta tensión.
Los tubos a rayos catódicos son alimentados con tensiones eléctricas muy altas. Estas tensiones también pueden quedar en el aparato por mucho tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Evitar por lo tanto abrir el monitor o aparatos televisivos a si no se tiene una adecuada preparación técnica y en todo caso adoptando las necesarias precauciones.
Deterioro en el tiempo.
Como ocurre en todos los tubos termiónicos, también en el CRT la eficiencia de emisión de electrones de parte del cátodo en el tiempo tiende a disminuir progresivamente, con consiguiente menor luminosidad de las imágenes sobre la pantalla. En los osciloscopios, la consecuencia es una menor luminosidad de la huella. Causa del deterioro, es la alteración de la capa de óxido depositada sobre la superficie del cátodo y la formación sobre la superficie de minúsculos grumos, escorias, consecuencia de los innumerables encendidos y apagados, cuya presencia constituye un filtro al flujo de electrones engendrado. En los años en que el tubo CRT fue de empleo universal, dado el elevado coste por su sustitución, existieron en comercio aparatos llamados "regeneradores", que permitían efectuar una momentánea limpieza de las escorias depositada sobre el cátodo. El método consistía en aplicar una tensión suficientemente elevada, entre el pin unido al cátodo y el pin unido a la primera rejilla cercana a él. El eventual arco voltaico que se formaba, destruía las escorias más consistentes dando por breve tiempo nueva vida al tubo.
Parametros de un monitor.
Píxel: Unidad mínima representable en un monitor.
Tamaño de punto o (dot pitch): El tamaño de punto es el espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. Los tamaños de punto más pequeños producen imágenes más uniformes. Un monitor de 14 pulgadas suele tener un tamaño de punto de 0,28 mm o menos. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones. En LCD y en CRT de apertura de rejilla, es la distancia en horizonontal, mientras que en los CRT de mascara de sombra, se mide casi en diagonal. Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28mm. Para CAD o en general para diseño, lo ideal sería de 0,25mm o menos. 0,21 en mascara de sombra es el equivalente a 0.24 en apertura de rejilla.
Área Útil: El tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos.
Resolución maxima: es la resolución maxima o nativa (y única) en el caso de los LCD que es capaz de representar el monitor, esta relaccionada con el tamaño de la pantalla y el tamaño del punto
Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vertice de la pantalla al opuesto, que puede ser distinto del area visible.
Ancho de banda: Frecuencia maxima que es capaz de soportar el monitor
Hz o frecuencia de refresco vertical: son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imagenes estables en la pantalla.
Hz o frecuencia de refresco horizontal : similar al anterior pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla.
Blindaje: Un monitor puede o no estar blindando ante interferencias electricas externas y ser más o menos sensible a ellas, por lo que en caso de estar blindando, o semiblindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metalica en contanto con tierra o masa.
Tipo de monitor: en los CRT pueden existir 2 tipos, de apertura de rejilla o de mascara de sombra.
Líneas de tensión: Son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola.
Nota: no todos los monitores estando apagados tienen un color negro si los miramos, algunos tienen un ligero tono que tiende a uno u otro color, viendo una imagen reflejada en él se nota el cambio de color.
Limpieza de monitores: los CRT se pueden limpiar con cualquier limpiacristales, pero los LCD son más sensibles, ya que son porosos y pueden atrapar la suciedad y los líquidos que le apliquemos, en los manuales de instrucciones de los LCD pueden existir notas al respecto. Métodos para limpiar monitores de LCD:
Agua destilada y un paño que no suelte pelusas como los de limpiar las gafas, ligeramente humedecido.
Productos específicos para limpiar pantallas de LCD,
Limpiador antiestático.
Por internet dicen también que las toallitas de limpiar el trasero de los niños pequeños sirven, pero no se recomienda, por no ser un producto diseñado para limpiar una pantalla.
Hay que tener en cuenta que existen 2 tipos de pantallas, mates y brillantes, en cualquier caso mire en el manual de instrucciones de la pantalla, como limpiarlo, o en su defecto al fabricante, ya que la limpieza de un monitor con productos no destinados a tal fin pueden dejar manchas en la pantalla de forma permanente.
Tamaño de punto o (dot pitch): El tamaño de punto es el espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. Los tamaños de punto más pequeños producen imágenes más uniformes. Un monitor de 14 pulgadas suele tener un tamaño de punto de 0,28 mm o menos. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones. En LCD y en CRT de apertura de rejilla, es la distancia en horizonontal, mientras que en los CRT de mascara de sombra, se mide casi en diagonal. Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28mm. Para CAD o en general para diseño, lo ideal sería de 0,25mm o menos. 0,21 en mascara de sombra es el equivalente a 0.24 en apertura de rejilla.
Área Útil: El tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos.
Resolución maxima: es la resolución maxima o nativa (y única) en el caso de los LCD que es capaz de representar el monitor, esta relaccionada con el tamaño de la pantalla y el tamaño del punto
Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vertice de la pantalla al opuesto, que puede ser distinto del area visible.
Ancho de banda: Frecuencia maxima que es capaz de soportar el monitor
Hz o frecuencia de refresco vertical: son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imagenes estables en la pantalla.
Hz o frecuencia de refresco horizontal : similar al anterior pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla.
Blindaje: Un monitor puede o no estar blindando ante interferencias electricas externas y ser más o menos sensible a ellas, por lo que en caso de estar blindando, o semiblindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metalica en contanto con tierra o masa.
Tipo de monitor: en los CRT pueden existir 2 tipos, de apertura de rejilla o de mascara de sombra.
Líneas de tensión: Son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola.
Nota: no todos los monitores estando apagados tienen un color negro si los miramos, algunos tienen un ligero tono que tiende a uno u otro color, viendo una imagen reflejada en él se nota el cambio de color.
Limpieza de monitores: los CRT se pueden limpiar con cualquier limpiacristales, pero los LCD son más sensibles, ya que son porosos y pueden atrapar la suciedad y los líquidos que le apliquemos, en los manuales de instrucciones de los LCD pueden existir notas al respecto. Métodos para limpiar monitores de LCD:
Agua destilada y un paño que no suelte pelusas como los de limpiar las gafas, ligeramente humedecido.
Productos específicos para limpiar pantallas de LCD,
Limpiador antiestático.
Por internet dicen también que las toallitas de limpiar el trasero de los niños pequeños sirven, pero no se recomienda, por no ser un producto diseñado para limpiar una pantalla.
Hay que tener en cuenta que existen 2 tipos de pantallas, mates y brillantes, en cualquier caso mire en el manual de instrucciones de la pantalla, como limpiarlo, o en su defecto al fabricante, ya que la limpieza de un monitor con productos no destinados a tal fin pueden dejar manchas en la pantalla de forma permanente.
Tubo de rayos catódicos (CRT).
El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés Cathode Ray Tube) es un dispositivo de visualización inventado por Carl Ferdinand Braun y en su desarrollo contribuyeron los trabajos de Philo Farnsworth. Es empleado príncipalmente en monitores, televisiones y osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende a ir sustituyéndolo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, DLP; debido a que estos ultimos consumen menos energía.
Orígenes.
El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue desarrollado por Ferdinand Braun, un científico Alemán, en 1897 pero no se utilizó hasta la creación de los primeros televisores a finales de la década de 1940. A pesar de que los CRT que se utilizan en los monitores modernos tuvieron muchas modificaciones que les permitieron mejorar la calidad de la imagen, siguen utilizando los mismos principios básicos.
La primera versión del tubo catódico fue un diodo de cátodo frío, en realidad una modificación del tubo de Crookes con una capa de fósforo sobre el frontal. A este tubo se le llama a veces tubo Braun. La primera versión que utilizaba un cátodo caliente fue desarrollada por J. B. Johnson y H. W. Weinhart de la sociedad Western Electric. Este producto se comercializó en 1922.
Funcionamiento.
El monitor es el encargado de traducir y mostrar las imágenes en forma de señales que provienen de la tarjeta gráfica. Su interior es similar al de un televisor convencional. La mayoría del espacio está ocupado por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones. Este cañón dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). En los monitores a color, cada punto o píxel de la pantalla está compuesto por tres pequeños puntos de fósforo: rojo, azul y verde. Iluminando estos puntos con diferentes intensidades, puede obtenerse cualquier color.
Ésta es la forma de mostrar un punto en la pantalla, pero ¿cómo se consigue rellenar toda la pantalla de puntos? La respuesta es fácil: el cañón de electrones activa el primer punto de la esquina superior izquierda y, rápidamente, activa los siguientes puntos de la primera línea horizontal. Después sigue pintando y rellenando las demás líneas de la pantalla hasta llegar a la última y vuelve a comenzar el proceso. Esta acción es tan rápida que el ojo humano no es capaz de distinguir cómo se activan los puntos por separado, percibiendo la ilusión de que todos los píxels se activan al mismo tiempo.
Visualización mediante barrido.
Para reproducir una imagen en la pantalla de un tubo de rayos catódicos es necesario generar un barrido del haz por toda la superficie de la misma. Esta forma de trabajo es la utilizada en televisión y en los monitores del computador.
Mediante un sistema de deflexión magnético, constituido por dos pares de bobinas, se aplica un campo magnético variable que hace que el haz de electrones barra toda la pantalla en líneas sucesivas (en el sistema de televisión PAL, por ejemplo, son 625 líneas distribuidas en dos campos de 312,5 en una frecuencia de campo de 50 Hz).
Las bobinas deflesoras se ubican en el cuello del tubo y forman el llamado "yugo magnético" (magnetic yoke en inglés). Junto a ellas hay una serie de ajustes de pureza y geometría y convergencias de la representación de la pantalla. Estos ajustes son piezas magnéticas que se pueden desplazar de diferentes formas.
Visualización vectorial.
En el caso de un osciloscopio, la intensidad del haz se mantiene constante, y la imagen es dibujada por el camino que recorre el haz. Normalmente, la desviación horizontal es proporcional al tiempo, y la desviación vertical es proporcional a la señal. Los tubos para este tipo de usos son largos y estrechos, y además la desviación se asegura por la aplicación de un campo electrostático en el tubo mediante placas (de desviación) situadas en el cuello del tubo. Este clase de desviación es más rápida que una desviación magnética, ya que en el caso de una desviación magnética la inductancia de la bobina impide las variaciones rápidas del campo magnético (ya que impide la variación rápida de la corriente que crea el campo magnético).
Visualización vectorial de los oredenadores.
Los primeros monitores gráficos para ordenadores utilizaban tubos de visualización vectorial similares a los de los osciloscopios. Aquí el haz trazaba líneas entre puntos arbitrarios, repitiendo el movimiento lo más rápidamente posible. Los monitores vectoriales se utilizaron en la mayor parte de los monitores de ordenador de finales de los años 1970 hasta la mitad de los años 1980. La visualización vectorial para ordenador no sufre de aliasing ni pixelización, pero están limitados ya que sólo pueden señalar los contornos de las formas, y una escasa cantidad de texto, preferiblemente de un tamaño grande. Esto es así porque la velocidad de visualización es inversamente proporcional al número de vectores que deben dibujarse y "rellenar" una zona utilizando muchos vectores es imposible, así como escribir una gran cantidad de texto. Algunos monitores vectoriales eran capaces de mostrar varios colores, a menudo utilizando dos o tres capas de fósforo. En estos monitores, controlando la fuerza del haz de electrones, se controla la capa alcanzada y en consecuencia el color mostrado, que generalmente era verde, naranja o rojo.
Otros monitores gráficos utilizaban tubos de almacenamiento (storage tube). Estos tubos catódicos almacenaban las imágenes y no necesitaban refresco periódico.
Monitores CRT en color.
Principio.
Los monitores en color utilizan tres materias agrupadas en un punto, por lo que el frontal del tubo está cubierto de puntos minúsculos. Cada una de estas materias produce un color si es sometida a un flujo de electrones. Los colores pueden ser el rojo, el verde o el azul. Hay tres cañones de electrones, uno por cada color, y cada cañón sólo puede encender los puntos de un color. Hay dispuesta una máscara en el tubo antes del frontal para evitar que interfieran los electrones de varios cañones.
Protecciones.
El vidrio utilizado en el frontal del tubo, permite el paso de la luz producida por el fósforo hacia el exterior, pero en todos los modelos modernos bloquea los rayos X generados por el impacto del flujo de electrones con una gran energía. Por esta razón el vidrio del frontal está lleno de plomo (es pues vidrio cristal). Gracias a ello y a otras protecciones internas, los tubos pueden satisfacer las normas de seguridad, que son cada vez más severas en lo que se refiere a la radiación.
Colores mostrados.
Los tubos catódicos tienen una intensidad característica en el flujo de electrones, intensidad luminosa que no es lineal, lo que se denomina gamma. Para los primeros televisores, el gamma de la pantalla fue una ventaja, ya que al comprimir la señal (un poco a la manera de un pedal de compresión para una guitarra) el contraste se aumenta (nota: no se habla de compresión numérica, sino de compresión de una señal, que puede estar definida por una reducción de aquello que tiene un nivel alto y un aumento de lo que es más bajo). Los tubos modernos tienen siempre un gamma (más bajo), pero este gamma se puede corregir para obtener una respuesta lineal, permitiendo ver la imagen con sus verdaderos colores, lo que es muy importante en la imprenta entre otras cosas.
Electricidad estática.
Algunas pantallas o televisores que utilizan tubos catódicos pueden acumular electricidad estática, inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo que puede implicar la acumulación de polvo, que reduce la calidad de la imagen. Se hace necesaria una limpieza (con un trapo seco o un producto adecuado, ya que algunos productos pueden dañar la capa anti-reflejo, si ésta existe).
Los magnetos.
Los magnetos no deberían ser puestos nunca cerca de un monitor CRT, ya que ellos pueden provocar la magnetización que causará colores equivocados en el área magnetizada. Éste es un problema de "pureza", porque golpea la pureza de uno de los colores primarios. El magnetismo provoca indeseadas deflexiones de electrones. Éste puede ser muy caro a corregir, aunque pudiera corregirse en manera solo después de algunos días o semanas. La mayor parte de los televisores modernos y casi todos los monitores de ordenador han incorporado un aparado llamado Degaussing que reduce o elimina los campos magnéticos indeseados.
Es posible comprar o construir un dispositivo exterior de Degaussing que puede ayudar a desmagnetizar los más viejos monitores o en casos donde es ineficaz el aparato incorporado. Un transformador, que produce un gran campo magnético alternado, puede ser también usado como degauss de un monitor teniéndolo al centro del monitor, activándolo, y moviéndolo lentamente en círculos concéntricos nunca más anchos del bordo del monitor, hasta que los colores brillantes no pueden ser más visualizados. Claramente durante la operación es necesario ver los colores, por lo tanto hace falta tener el monitor encendido. Este proceso puede necesitar ser repetido muchas veces para remover algunas magnetización. En casos extremos, dónde hayan sido utilizados magnetos demasiado potentes, es probable que la deformación sea permanente.
Seguridad y riesgos para la salud.
Campos EM.
Algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico puedan tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes dentro de un metro de distancia y en todo caso es más intenso a los lados de la pantalla antes que de frente.
Rayos X.
Como ya señalado los tubos a colores emiten una pequeña cantidad de rayos X, bloqueados para la mayor parte del espeso vidrio al plomo de la pantalla. El Food and drug administration americano ahora establece un límite de 0,5 mR/h (miliroentgen por hora) por la intensidad de los rayos X a la distancia de 5 cm de la superficie externa de un aparato televisivo.
Riesgo de implosión.
Al interior del tubo es practicado un gran vacío, por lo que toda su superficie actúa constantemente la hidrostática (1 kg/cm). Ésta representa una conspicua acumulación de energía potencial que puede librarse bajo forma de una implosión en caso de perjuicio del vidrio. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es robustecida con la interposición de láminas plásticas, de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. La restante parte del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados.
En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una pantalla plástica antepuesta.
El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello o por los puntos de propósito previstos.
Toxicidad de los fósforos.
En los viejos tubos fueron empleados como fósforos materiales tóxicos, ahora reemplazados por otros más seguros. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la liquidación del tubo se tiene que tener en cuenta la presencia de plomo, que es considerado un contaminante.
Imágenes bombilla.
En los aparatos televisivos el sfarfallio producido por el continuo barrido de imagen, 50 veces al segundo pero de modo entrelazado, o sea primero dibuja todas las líneas par y sucesivamente todas las líneas impar , que en práctica lleva la frecuencia a 25 Hz, puede en algunos sujetos ser causa desencadenante de crisis epilépticas. Hay disponibles sistemas para reducir este riesgo.
Alta tensión.
Los tubos a rayos catódicos son alimentados con tensiones eléctricas muy altas. Estas tensiones también pueden quedar en el aparato por mucho tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Evitar por lo tanto abrir el monitor o aparatos televisivos a si no se tiene una adecuada preparación técnica y en todo caso adoptando las necesarias precauciones.
Deterioro en el tiempo.
Como ocurre en todos los tubos termiónicos, también en el CRT la eficiencia de emisión de electrones de parte del cátodo en el tiempo tiende a disminuir progresivamente, con consiguiente menor luminosidad de las imágenes sobre la pantalla. En los osciloscopios, la consecuencia es una menor luminosidad de la huella. Causa del deterioro, es la alteración de la capa de óxido depositada sobre la superficie del cátodo y la formación sobre la superficie de minúsculos grumos, escorias, consecuencia de los innumerables encendidos y apagados, cuya presencia constituye un filtro al flujo de electrones engendrado. En los años en que el tubo CRT fue de empleo universal, dado el elevado coste por su sustitución, existieron en comercio aparatos llamados "regeneradores", que permitían efectuar una momentánea limpieza de las escorias depositada sobre el cátodo. El método consistía en aplicar una tensión suficientemente elevada, entre el pin unido al cátodo y el pin unido a la primera rejilla cercana a él. El eventual arco voltaico que se formaba, destruía las escorias más consistentes dando por breve tiempo nueva vida al tubo.