Pantalla de rayos catódicos (CRT): qué es, características

La mayoría de los monitores (pantallas de equipos) utilizaban pantallas de rayos catódicos (Cathode Ray Tube o CRT), que son tubos de vacío de vidrio dentro de los cuales un cañón de electrones emite una corriente de electrones guiada por un campo eléctrico hacia una pantalla cubierta de pequeños elementos fosforescentes.

¿Cómo funciona una pantalla de rayos catódicos (CRT)?

El cañón de electrones está compuesto por un cátodo, un electrodo metálico con carga negativa, y uno o más ánodos (electrodos con carga positiva). El cátodo emite los electrones atraídos por el ánodo. El ánodo actúa como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla. Así, un campo magnético va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. Se crea con dos placas electrificadas X e Y (llamadas deflectores) que envían la corriente en dirección horizontal y vertical, respectivamente.

Esta pantalla está cubierta con una capa fina de elementos fosforescentes, llamados fósforos, que emiten luz por excitación, es decir, cuando los electrones los golpean, creando de esta manera, un punto iluminado llamado píxel.

La activación del campo magnético hace que los electrones sigan un patrón de barrido, al ir de izquierda a derecha y luego bajando a la siguiente fila una vez que han llegado al final.

El ojo humano no es capaz de visualizar este barrido debido a la persistencia de la visión. Trata de mover la mano en forma ondulante delante de la pantalla para comprobar este fenómeno: ¡verás varias manos a la vez! Combinado con el disparo o el cese del cañón de electrones, el barrido engaña a los ojos haciéndoles creer que solamente algunos píxeles de la pantalla están iluminados.

¿Cómo funciona una pantalla CRT a color?

Una pantalla en blanco y negro puede mostrar diferentes tonos (matices de gris) al variar la intensidad del flujo. Para las pantallas a color, tres haces de electrones (provenientes de tres cátodos diferentes) impactan cada uno contra un punto con un color específico: rojo, verde y azul (RGB). Los tres puntos de color se llaman tríada (o trío de puntos).

Los fósforos azules utilizan sulfuro de zinc, mientras que los verdes utilizan sulfuro de zinc y sulfuro de cadmio. Los rojos son difíciles de crear y están hechos de una mezcla de itrio y europio, u óxido de gadolinio. Sin embargo, estos fósforos están tan cercanos entre sí que el ojo no logra separarlos lo suficiente como para poder diferenciarlos; ve un solo color conformado por estos tres colores. Si lo deseas, prueba volcando una pequeña gota de agua sobre el vidrio de su pantalla: la gota agrandará los fósforos y de esta manera podrás verlos.

¿Qué tipos de pantallas CRT existen?

Además, para evitar el efecto de difuminado (cuando un electrón destinado a golpear un fósforo verde, impacta en su lugar uno azul), una grilla metálica llamada máscara de sombra se coloca delante de la capa de fósforo para guiar la corriente de electrones.

Según la máscara utilizada, existen diferentes categorías o tipos de pantallas CRT:

• FST-Invar (Flat Square Tube, tubo cuadrado plano), cuyos fósforos son redondos. Estas pantallas utilizan una grilla denominada máscara de sombra. Proporcionan todos los colores correctos, pero en cambio, poseen la desventaja de distorsionar y oscurecer la imagen en las esquinas.

• Tubos Diamondtron de Mitsubishi y Trinitron de Sony, cuyas máscaras están hechas de ranuras verticales (llamadas grilla de apertura o máscara de tensión), que permiten el paso de más electrones y por lo tanto logran producir una imagen más brillante.

• Tubos Cromaclear de Nec, cuya máscara se compone de un sistema híbrido con ranuras indentadas. Esta es, en opinión de los expertos, la mejor tecnología de las tres.

¿Cuáles son las características técnicas de las pantallas CRT?

Las pantallas CRT se caracterizan por los siguientes elementos:

• La definición: el número de píxeles que la pantalla puede mostrar. Este número por lo general se encuentra entre 640x480 (640 píxeles de largo por 480 píxeles de ancho) y 1600x1200, pero técnicamente también son posibles resoluciones más altas.
• El tamaño: puede calcularse al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas (una pulgada equivale a 2,54 cm aproximadamente). No debe confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño dado puede mostrar diferentes definiciones, aunque por lo general las pantallas de mayor tamaño poseen una definición más alta.
• El tamaño de punto: representa la distancia que separa dos fósforos del mismo color. Cuanto más bajo sea el tamaño de punto, mejor será la calidad de la imagen. Un tamaño de punto igual o menor a 0,25 mm será mucho más cómodo de utilizar, mientras que se recomienda evitar pantallas con un tamaño de punto igual o superior a 0,28 mm.
• La resolución: determina la cantidad de píxeles por unidad de superficie (dada en pulgadas lineales). Se abrevia DPI (Dots Per Inch, puntos por pulgada). Una resolución de 300 dpi equivale a 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada. Esto quiere decir que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada. En comparación, una resolución de 72 dpi quiere decir que un píxel equivale a 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o 0,353 mm, lo que equivale a una pica (una unidad tipográfica). Los términos resolución y definición habitualmente se suelen confundir en el medio.
• La frecuencia de actualización: representa la cantidad de imágenes mostradas por segundo o más precisamente la cantidad de veces que la imagen se actualiza por segundo. También se denomina frecuencia de actualización vertical y se expresa en Hertz. Cuanto más alto sea este valor, mejor será la visualización (la imagen no parece titilar), de modo que debe ser superior a 67 Hz (con cualquier valor inferior la imagen parece "parpadear"). La mayoría de las personas no nota el efecto de inestabilidad de la imagen a 70 Hz o más, de modo que un valor igual o superior a 75 Hz es generalmente adecuado.