Schematisch betrachtet handelt es sich bei einer Bildröhre um einen nahezu luftleeren Glaskolben, dessen Oberfläche mehr oder weniger stark gewölbt ist, um dem enormem Außenluftdruck standhalten zu können. Der Elektronenstrahl wird im Hals der Bildröhre durch eine Anordnung von Elektroden erzeugt und fokussiert; diese wird zusammengefaßt auch als Elektronenstrahlkanone bezeichnet. Eine beheizte Kathode (Glühkathode) emittiert dabei negativ geladene Elektronen, die durch eine mit etlichen Kilovolt Hochspannung positiv geladene Anode angezogen und beschleunigt werden. Die Steuerung der Strahlintensität und somit der Helligkeit eines Leuchtpunktes erfolgt durch eine angelegte Spannung an den die Glühkathode umgebenden Wehnelt-Zylinder. Farbmonitore besitzen drei Elektronenkanonen, eine je Grundfarbe. Damit der Elektronenstrahl auf jeden Punkt der Mattscheibe gelenkt werden kann, durchläuft er eine auch Deflection Yoke genannte Ablenkeinheit, in der der Strahl durch ein elektromagnetisches Feld in seiner Richtung beeinflußt wird. Die ebenfalls mögliche elektrostatische Ablenkung durch ein horizontales und vertikales Plattenpaar findet bei heutigen Computer-Monitoren keine Verwendung. Sie ist nur für kleine Blldröhren geeignet, wie sie unter anderem in älteren Oszilloskopen eingesetzt wurden. Sinn und Zweck der unmittelbar vor der Mattscheibe angebrachten Bildschirmmaske ist es, den Elektronenstrahl in der Art einer Blende zu fokussieren und punktgenau auf die Phosphorschicht zu lenken. Dadurch wird verhindert, daß die äußeren Bereiche des Strahls benachbarte, aber falsche Phosphor Dots treffen, was zu Unschärfen in der Darstellung beziehungsweise zu Farbverschiebungen führt. Bildschirmmasken können als Loch-, Streifen- oder Schlitzmasken ausgeführt sein. Treffen die beschleunigten Elektronen nach Passieren der Maske auf die Phosphorschicht, wird ihre kinetische Energie in sichtbares Licht umgewandelt, wobei der darstellbare Farbumfang von der Art des verwendeten Phosphors abhängt und durchaus variieren kann.
Lochmaske
Wenngleich Lochmasken die älteste Form der heute gebräuchlichen Bildschirmmasken bei Farbmonitoren darstellen, sind sie doch keine Auslaufmodelle und werden nach wie vor auch in hochwertigen Geräten verwendet. Wie der Name bereits andeutet, handelt es sich bei diesen Masken um dünne Metall- oder Keramikplatten, die mit einer Vielzahl von kleinen Löchern versehen sind. Durch diese wird der Elektronenstrahl immer auf den richtigen Dot gelenkt, sofern eine einwandfreie Montage erfolgt ist und keine hitzebedingte Verformung vorliegt. Da sich eine Bildschirmmaske im Betrieb aber durch die auftreffenden Elektronen zwangsläufig erwärmt, ist die Wahl des Materials insbesondere bei Lochmasken - weniger bei Streifenmasken - von großer Bedeutung. Häufig wird eine metallische Legierung mit dem Namen Invar benutzt, da dieses Material einen extrem kleinen Ausdehnungskoeffizienten besitzt.
Der Punktabstand wird bei Lochmasken stets diagonal gemessen, und zwar zwischen zwei benachbarten Dots der gleichen Farbe.Die auch Dot Pitch genannten Abstände lassen sich nicht direkt mit denen einer Streifenmaske vergleichen, da hier der Punktabstand durch eine horizontale Messung ermittelt wird. Durch Unterschiede in der Punktekonfiguration verschiedener Bildröhrenhersteller kann eine Umrechnung der diagonalen Werte in horizontale nicht so ohne weiteres vorgenommen werden.
Streifenmaske
Monitore, die
den Typenzusatz ,,Trinitron" oder ,,Diamondtron" im Namen führen,
sind mit einer Streifenmaske, dem sogenannten Aperture Grill, ausgestattet.
Statt durch eine durchlöcherte Metallplatte werden die Elektronen bei dieser
Maskentechnologie durch eine Vielzahl vertikal gespannter Drähte, die
Stahlfilamente, auf die Phosphorschicht geschossen. Diese setzt sich nicht aus
unterschiedlich farbigen Dots oder Punkten zusammen, sondern besteht aus
vertikalen Phosphorstreifen, die in den Grundfarben abwechselnd angeordnet sind.
Der Punktabstand wird im Gegensatz zur Lochmaske nicht diagonal, sondern horizontal gemessen und liegt daher in den Werten leicht unter denen eines Monitors mit herkömmlicher Bildschirmmaske. Streifenmasken sind relativ unempfindlich gegen die im Betrieb entstehende Wärme, da sie sich nicht verbiegen, sondern lediglich ihre Länge ändern. Dem entgegen steht allerdings eine größere Empfindlichkeit in bezug auf mechanische Belastung, wie sie unter Umständen bei Stößen gegen das Gehäuse auftreten. Zur Stabilisierung werden je nach Monitorgröße ein bezie-hungsweise zwei horizontale Haltedrähte eingesetzt, die sich als sehr feine graue Linien im oberen sowie im unteren Drittel des Bildschirms bemerkbar machen.
Schlitzmasken
Testkriterien
Um die Qualität
eines Monitors zu testen, empfiehlt sich neben passenden VGA-Treibern für
verschiedene Videotimings die Verwendung eines Testbildprogramms, das Bilder in
unterschiedlichen Auflösungen erzeugt.
Mit schwarzer Schrift auf weißem Untergrund ist dieses Testbild bezüglich der Helligkeit und des Eindrucks mit dem üblichen Benutzeroberflächen vergleichbar. Anhand der feinen Texte sind dabei bereits gute Bewertungen der Bildschärfe möglich. In der Mitte und den Ecken zeigen Felder mit horizontalen und vertikalen Linien verchiedener Breite, wie gut der Monitor die gewählte Auflösung darstellen kann. Ein stetiger Wechsel schwarzer und weißer Pixel innerhalb einer Bildzeile sorgt für eine Maximalbelastung der Videoelektronik, weil hierbei der Elektronenstrahl mit der höchsten Signalfrequenz abwechselnd von null auf hundert Prozent geschaltet werden muß.
Weitere Eindrücke lassen sich durch die anderen Pixelmuster gewinnen. Schachbrettmuster, im testbild in der Bildmitte über einem Rotfeld sowie in den äußersten Bildecken positioniert, offenbaren zum Beispiel eine Anfälligkeit für Moiréeffekte. Besonderes deutlich zeigen sich hier eventuelle Schwankungen der horizontalen Ablenkung des Elektronenstrahls (Jitter). In den Grundfarben Rot, Grün und Blau gehaltene Felder machen Abweichungen in der Farbdarstellung deutlich. Zusätzlich weisen überlappende Farbfelder auf schlechte Fokussierung des Elektronenstrahls für die drei Farben hin. Farbverläufe zeigen die Farbausgewogenheit und Brillanz des Bildes.
Für die Kontrolle der geometrischen Seitenverhältnisse in der Bilddarstellung bieten sich die fünf kleinen Kreise im Testbild an. Da das menschliche Gehirn selbst geringe Abweichungen von einer Kreisform sehr gut registriert, läßt sich anhand der Größe und der Form der dargestellten leicht die Abbildungstreue des Monitors beurteilen. Noch besser eignen sich allerdings die gebotene Negativdarstellung des Gitterlinienrasters. Farbsäume weißer Linien auf schwarzem Grund weisen hier auch auf einen Konvergenzfehler hin.
Zur Beurteilung eines Monitors sollte man erst die Bildgröße auf das gewünschte Maß hustieren. Durch breitere Ränder verbessert sich in der Regel die Abbildungsqualität in den Ecken, allerdings wird dadurch auf eine volle Ausnutzung der größtmöglichen Darstellungsflächen verzichtet. Nach sorgfälltiger Korrektur der Abbildungsparameter und einer Aufwärmzeitvon mindestens 15-20 Minuten kann schließlich die kritische Betrachtung der Testbilder erfolgen.
3.1.1. Beschreibung
Der Nokia 445 Xav konnte in einem Test im Jahr 1997 durchwegs gute Noten erziehlen. Wenngleich die Schärfe in den äußersten Ecken leicht nachläßt, blieb diese dennoch auf der sicheren Seite. Außer bei der – immer noch guten – Geometrie plazierte sich Nokia in jeder Disziplin konsequent unter den ersten Plätzen. Die Bedienung dieses Monitors bietet einige ungewöhnliche und interessante Konzepte: So kann der Anwender die Funktionen selbst aussuchen, die ohne Aufruf des OSM unmittelbar auf den Stelltasten liegt; allerdings steht die Helligkeit nicht zur Wahl. Wenn die Justage des Bildschirms das OSM ausschaltet, bleibt der zuletzt bearbeitete Parameter noch 20 Sekunden lang aktiv. Das ist sehr praktisch, da man sich nicht erst wieder durch die umfangreichen Menüs wählen muß, um dort weitermachen zu können, wo man aufgehört hat. Ebenso ungewöhnlich ist, daß sich die Helligkeit des Monitors nur unter der Zuhilfenahme des Kontrastreglers unter 109 cd/m2 senken läßt. Da auch bei maximaler Kontrasteinstellung noch einige Graustufen ins Schwarze verschwinden, ist das allerdings weniger schön. Wie die Bezeichnung „av“ (Audio-Video) schon vermuten läßt, besitzt der 445 Xav eingebaute Lautsprecher und einen im Monitorfuß untergebrahcten Subwoofer. Je nach Bildsignal ist ein mehr oder minder schwaches Brummen zu vernehmen; um so stärker, je schneller das Timing und je heller das Bild ist. Dieser Effekt läßt sich auch durch das Ausschalten der Audioeingänge nicht beseitigen. Für 1280 x 1024 Bildpunkten existiert zwar ein 85 Hz Timing, ist aber fälschlicherweise auf 4:3 justiert.
3.1.2.
Eigenschaften
Hersteller/Vertrieb |
|
|
Nokia AG / Computer 2000 München |
Technische
Daten |
|
Dotpitch |
0,28 |
Maske |
Loch |
Röhrenhersteller |
Hitachi |
Videobandbreite [MHz] |
200 |
Zeilenfrequenz [kHz] |
30-102 |
Bildwiederholfrequenz [Hz] |
50-150 |
Videoeingänge |
VGA (fest) |
Videomodi (Preset + User) |
12 + 4 |
Farbmodi (Preset + User) |
7 + 2 |
regelbare Bildparameter |
A-D, H, V, M |
Kontrollanzeige OSM mehrsprachig |
OSD Ja |
Prüfzeichen |
TCO95 1,5 |
Maße |
515x490x544 |
Gewicht |
31 kg |
Mitgeliefertes Zubehör |
2x Audio Kabel |
Messungen |
|
Max. Bildbereich |
400x300x495 |
Max.
Bildgröße |
377x296 |
Max.
Bildwiederholfrequenz |
95 |
Leistungsaufnahme |
115 |
Betrieb/Standby/Suspend |
115/57/6 |
Poweroff/Aus |
5/0 |
Max. Leuchdichte |
120 |
Weißpunkt (Soll/Ist) |
6500/6500 |
Gammawert (Soll/Ist) |
2,20/2,16 |
DDC-Unterstützung |
Ja |
Bewertung |
|
Bildgeometrie |
Gut |
Schärfe |
Gut |
Konvergenz |
Gut |
Helligkeitsverteilung |
Gut |
Farbkonstanz |
Gut |
Funktionsumfang |
Sehr Gut |
Bedienung |
Gut |
Handbuch |
Gut |
Preis (1997) |
ca.
29.000,- |
Garantie |
36 |
3.2.1.
Eigenschaften
Hersteller/Anbieter |
|
|
Nokia, Computer 2000 München |
Technische
Daten |
|
Dotpitch |
0,28 |
Maske |
Loch |
Röhrenhersteller |
Hitachi |
Videobandbreite [MHz] |
200 |
Zeilenfrequenz [kHz] |
30-102 |
Bildwiederholfrequenz [Hz] |
50-150 |
Videoeingänge |
VGA (fest) |
Videomodi (Preset + User) |
12 + 4 |
Farbmodi (Preset + User) |
7 + 2 |
regelbare Bildparameter |
A-D, H, V, M |
Kontrollanzeige OSM mehrsprachig |
OSD Ja |
Prüfzeichen |
TCO95 1,5 |
Maße |
515x490x544 |
Gewicht |
31 kg |
Mitgeliefertes Zubehör |
2x Audio Kabel |
Messungen |
|
Max. Bildbereich |
400x300x495 |
Max.
Bildgröße |
377x296 |
Max.
Bildwiederholfrequenz |
95 |
Leistungsaufnahme |
115 |
Betrieb/Standby/Suspend |
115/57/6 |
Poweroff/Aus |
5/0 |
Max. Leuchdichte |
120 |
Weißpunkt (Soll/Ist) |
6500/6500 |
Gammawert (Soll/Ist) |
2,20/2,16 |
DDC-Unterstützung |
Ja |
Bewertung |
|
Bildgeometrie |
Gut |
Schärfe |
Gut |
Konvergenz |
Gut |
Helligkeitsverteilung |
Gut |
Farbkonstanz |
Gut |
Funktionsumfang |
Sehr Gut |
Bedienung |
Gut |
Handbuch |
Gut |
Preis (1997) |
k.A./4245 |
Garantie |
36 |