Die Bilddarstellung.

Grundsätzlich erfolgt die Bildgenerierung bei einem Kathodenstrahlmonitor, auch CRT genannt (CRT = Cathode Ray Tube), durch einen Elektronenstrahl, welcher den Bildschirm bestrahlt und eine Phosphorschicht zum Leuchten anregt.

Wir unterscheiden zwei Arten von Standard Monitoren mit Bildröhre:

• Lochmaske und
   

• Streifenmaske

Das Bild eines Monitors wird durch drei farbige Elektronenstrahlen erzeugt, die rasend schnell über die Bildschirmfläche wandern.

Diese drei Farbstrahlen - Rot, Grün, Blau - (daher die Bezeichnung RGB Monitor) der Kathodenröhre werden durch eine Bildschirmmaske gebündelt und treffen direkt dahinter auf eine spezielle Phosphorschicht, die sie zum Leuchten angeregt.
Doch schon minimale Abweichungen der Strahlsteuerung führen zu einer sichtbaren Bildverschlechterung.

Der Kontrast lässt dann nach, die Details verschwimmen, das Bild wird unscharf.
Die Lochmasken verschiedener Röhrenhersteller (weltweit ca. ein Dutzend) sind sehr dünne, gleichmäßig mit Löchern durchsetzte Metallplatten.

Wenn man sie gegen das Licht hält sehen wie aus wie ein sehr dünnes Sieb. Die Löcher bündeln die Elektronenstrahlen, die beim Auftreffen das Metall kurzfristig erhitzen. Durch ständiges Erhitzen und Abkühlen können sich die Masken verziehen und das Bild wird unscharf, das nennt man dann Doming. Mit der Verwendung einer speziellen Legierung, so genanntem Invar kann man dies unterbinden.

Waren früher Lochmaskenabstände von 0,35 mm - 0,50 mm normal, so werden Sie heute Lochmasken mit einem Abstand von 0,22 - 0,26 mm vorfinden. Ein solcher Abstand von beispielsweise 0,25 mm wird auch als 25' er Lochmaske oder Pitchabstand bezeichnet. Der Abstand der Löcher in der Lochmaske gibt Auskunft über die Auflösungsmöglichkeiten des Monitors und oftmals auch über die Qualitäten des Monitors, schließlich ist bei geringerem Abstand ein höherer technischer Aufwand zu betreiben. 

Da unser Auge über eine gewisse Trägheit leidet empfinden wir die Darstellung auf einem guten Monitor nicht als eine Art von Raster, sondern sehen eine zusammenhängende Fläche aus einer einzigen Farbe.

Die Streifenmaske im Vergleich mit der Lochmaske:

Eine andere Methode der Strahlenbündelung wurde im Hause Sony erfunden. Die Rede ist von der Trinitron Streifenmaske, sie besteht aus vielen dünnen Fäden, die senkrecht zur phosphorizierenden Bildfläche gespannt wird. 

Eine Streifenmaske erkennt man bei hellem Bildhintergrund an waagrechten Stützfäden, die die eigentlichen Trinitronfäden stabilisieren. Ein zweiter Streifenmasken- Hersteller ist Mitsubishi, deren Diamondthron-Röhren sich in zahlreichen Bildschirmen verschiedener Anbieter wieder finden. Der qualitative Unterschied lag ursprünglich darin, dass Streifenmasken ein helleres, kontrastreicheres Bild erzeugen als Lochmasken. Durch die ständige Weiterentwicklung beider Technologien ist das heute eher eine "ideologische Frage" der besseren Technologie. Für beide gilt: qualitativ hochwertige Monitore haben einen geringen Dot-Pitch-Abstand (kürzester Abstand zweier gleichfarbiger Bildpunkte, gemessen im mm).  (Quelle: CTX)

Ein weiterer Punkt ist wichtig, die Rundung der Bildschirmoberfläche. Bei den ersten Monitoren (Abbildung A) waren diese Rundungen noch sehr ausgeprägt. Im Laufe der Entwicklung wurden die Oberflächen immer flacher und planer (Abbildung B), allerdings musste man dafür Sorge tragen, dass der Elektronenstrahl kürzer werden musste, je näher er dem Zentrum in der Bildröhre kam. Mit den flachen Monitoren der heutigen Zeit (Abbildung C) sind erstmals (fast) plane Oberflächen möglich. Allerdings ist solch eine Bauweise nicht einfach zu realisieren, es gab und gibt Probleme. Sehen wir uns einmal an was die Zeitschrift CT dazu schreibt: . . . Bei Monitoren mit planen Röhren fallen geometrische Änderungen wesentlich stärker auf als bei Modellen mit Standardröhren, da bei planen Röhren systembedingt immer der gesamte aktive Bereich der Röhre sichtbar ist. Bei Standardröhren können die Randbereiche hingegen vom Frontrahmen verdeckt sein, sodass man nicht genau erkennen kann, was sich an den Rändern abspielt. Die meisten Hersteller garantieren ihre spezifizierten Daten erst nach einer Betriebsdauer von 30 Minuten. In dieser Zeit können sich die Bildschirme fast so verhalten, wie sie wollen - eine Art `rechtsfreier Raum´ also. Nach unseren Erfahrungen benötigen die meisten Bildschirme jedoch nur wenige Minuten, bis sie stabil laufen. Allerdings sollten die beschriebenen Effekte während der Aufwärmphase nicht so drastisch sein, dass sie die Arbeit am Bildschirm erheblich beeinträchtigen. Wenn sich also ein Bildschirm während der Warmlaufzeit soweit verändert, dass unter Windows die Startleiste verschwindet, ist das nach unserer Auffassung ein erheblicher Mangel, den man nicht akzeptieren muss. . . Zitat Ende (Quelle: CT)

Im Normalfall wird das Bild generiert, indem der Elektronenstrahl Zeile für Zeile auf dem phosphorizierenden Bildschirm bestrahlt. Am Zeilenende erfolgt eine Art Zeilenvorschub nach unten, vergleichbar der Schreibmaschine. Ist die gesamte Seite belichtet, springt der Elektronenstrahl wieder schräg nach oben und das Spielchen geht von vorne los. Die eingestellte Auflösung hat dabei irgendwann die Grenzen der Technik erreicht und der Elektronenstrahl kann nicht mehr ausreichend viele Zeilen darstellen. Uns erscheint es dann, als flackere der Bildschirm. Was kann man dann tun ? Die Auflösung ändern bzw. Grafikkarte / Monitor auswechseln. Bitte beachten Sie, dass Sie stets alle Komponenten der Bilddarstellung überprüfen sollten, ehe Sie einige Teile auswechseln oder entsorgen. Doch nun weiter mit der Bilddarstellung.

Um das Problem mit der Bilddarstellung zu umgehen versuchten einige Hersteller das Monitorbild in zwei Halbbilder zu teilen und jedes einzeln darzustellen. Der Vorteil dieser Technik war, dass der lange Weg vom unteren zum oberen Punkt halbiert wurde, die Darstellung wurde etwas weniger flimmernd. Leider stellte sich dabei ein anderes Problem heraus, das nämlich genau die Bildschirmhälfte anzuzielen. Es gab dabei immer wieder Überschneidungen und Ablenkungen. Um dieses Problem zu umgehen wurde auch hier eine Streifenmaske eingeführt. In der Bildmitte lief eine Art Zieldraht der die beiden Hälften genau trennte. Solche Monitore sind auch heute noch im Einsatz und haben sich als sehr leistungsfähig herausgestellt.

Sehen wir uns nun Monitore mit Dünnfilmtransistoren (TFT) und Flüssigkristallen (LCD) an.