ربما سمعت مصطلح “CRT” وربما تعرف أنه مرتبط بأجهزة التلفاز أو الشاشات أو ألعاب الفيديو أو أجهزة الكمبيوتر، ولكن ماذا يعني مصطلح “CRT” في الواقع؟ سنشرح ذلك.
ما هو CRT؟
في سياق الإلكترونيات، تعني كلمة CRT “أنبوب أشعة الكاثود”. وهو مصطلح فني يشير إلى أنبوب الصورة الزجاجي الموجود داخل جهاز تلفزيون قديم أو شاشة كمبيوتر — وهو النوع المستخدم قبل انتشار شاشات العرض المسطحة. إن أنابيب أشعة الكاثود عبارة عن أجهزة عرض صور إلكترونية تتمتع بميزة عرض المعلومات بشكل ديناميكي دون الحاجة إلى أجزاء متحركة.
عندما يقول شخص ما “CRT”، فإنه قد يشير أيضًا إلى جهاز تلفزيون أو شاشة تستخدم CRT بدلاً من أنبوب أشعة الكاثود نفسه.
لماذا “أشعة الكاثود”؟ قبل اكتشاف الإلكترون، أطلق العلماء على تيارات الإلكترونات اسم “أشعة الكاثود” لأن هذه الأشعة الغامضة شوهدت لأول مرة وهي تنبعث من الكاثود (قطب كهربائي مشحون سلبًا)، إلقاء الظلال داخل أنبوب مفرغ من الهواءفي عام 1897، قام مهندس ألماني يدعى كارل فرديناند براون أضاف شاشة فسفورية وجهاز تحكم في الانحراف المغناطيسي لإنشاء أول أنبوب أشعة الكاثود، والذي استخدمه لعرض شكل موجة التيار المتردد مثل منظار الذبذبات.
مع مرور الوقت، اكتشف علماء آخرون أنه يمكن استخدام أنابيب أشعة الكاثود لعرض الصور المتحركة دون الحاجة إلى أجزاء ميكانيكية متحركة، مما يوفر عنصرًا أساسيًا تسويق التلفاز. في وقت لاحق، أجهزة الكمبيوتر بدأت في استخدام شاشات CRT كأجهزة إخراج أيضًا، مما يجعلها أكثر تفاعلية وتزيل الحاجة إلى إخراج ورق مطبوع مستمر.
كيف تعمل شاشات CRT؟
أنابيب CRT هي أنابيب مفرغة من الزجاج محكمة الغلق تحتوي على ثلاثة مكونات رئيسية: مصدر للإلكترون (يُطلق عليه غالبًا اسم بندقية الإلكترون)، ونظام انحراف كهرومغناطيسي (يوجه شعاع الإلكترون)، وشاشة فوسفورية تتوهج عند اصطدامها بشعاع الإلكترون.
في حالة شاشة CRT الملونة، توجد ثلاث مدافع إلكترونية: واحدة لكل من الأحمر والأخضر والأزرق، وهي موجهة نحو الفوسفور الملون الذي يتوهج بتلك الألوان عند اصطدامه بالحزم المقابلة. يمكن أيضًا تعديل شدة الشعاع، مما يغير السطوع في أجزاء معينة من الصورة.
ترسم أجهزة التلفاز ذات أنبوب الأشعة المهبطية (CRT) ومعظم شاشات الكمبيوتر ذات أنبوب الأشعة المهبطية (CRT) صورة على الشاشة خطًا تلو الآخر، من أعلى إلى أسفل، في نمط نقطي، 30 أو 60 مرة في الثانية. وهذا ما يسمى عرض نقطي. ترسم أجهزة CRT الأخرى، مثل تلك المستخدمة في أجهزة رسم الذبذبات وفي بعض ألعاب الفيديو القديمة، صورة مباشرة عن طريق تتبع الخطوط على شاشة الفوسفور بمسدس إلكترون واحد، وهو ما يشبه إلى حد كبير جهاز Etch-A-Sketch الإلكتروني. وتسمى هذه الأجهزة عروض المتجهات.
من الواضح أننا نقوم هنا بتبسيط الأمور فحسب. تحتاج شاشات CRT إلى الكثير من الدوائر الإضافية الداعمة، مثل مصدر الطاقة والمنطق لاستقبال وتوليد إشارات الصورة التي سيتم عرضها على الشاشة. وتختلف هذه المكونات حسب حجم الشاشة ونوعها والشركة المصنعة.
لماذا لم نعد نستخدم شاشات CRT؟
بالتأكيد، لا يزال بعض الأشخاص يستخدمون شاشات CRT في الحالات المتخصصة — بما في ذلك الإلكترونيات القديمة (مثل تلك الموجودة في بعض الأجهزة القديمة) قمرة القيادة للطائرة) وللألعاب القديمة—ولكن بخلاف ذلك، فإن وقت شاشات CRT قد حان وانتهى.
كانت شاشات CRT الأكثر شعبية بين الخمسينيات ومنتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أولاً في أجهزة التلفزيون ثم في شاشات الكمبيوتر أيضًا. في الولايات المتحدة، تم إنتاج تلفزيونات CRT التجارية توقفت إلى حد كبير في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرينمع استمرار بعض الممانعين حتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. واليوم، لا تزال بعض الشركات المتخصصة تصنع أو تجدد شاشات CRT، ولكن بشكل أساسي للأسواق غير الاستهلاكية.
لا يستخدم معظم الأشخاص شاشات CRT بعد الآن بسبب تقنية العرض على الشاشة المسطحة (التي يقودها إلى حد كبير شاشات الكريستال السائل) لها مزايا تجارية ومادية كبيرة. بشكل عام، تعد شاشات العرض المسطحة أرخص في التصنيع، وهي أخف وزنًا وأرق، استخدم كهرباء أقلوتنتج حرارة أقل من شاشات CRT. كما توفر فرصًا للحصول على دقة رقمية ووضوح ودقة تفوق بكثير شاشات CRT، ويمكن تصنيع الشاشات المسطحة بأحجام شاشات أكبر بكثير من شاشات CRT.
هل هناك أي مزايا لشاشات CRT؟
في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين والعقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، كانت شاشات CRT لا تزال تقدم مزايا مقارنة بتقنيات الشاشات المسطحة في بعض الفئات، مثل ثراء الألوان بشكل أفضل، ووقت استجابة أفضل، ودعم أفضل لدقة المزامنة المتعددة، ولكن التطورات الأخيرة في تقنية الشاشات المسطحة أغلقت معظم هذه الفجوات.
ومع ذلك، هناك أشخاص يفضلون شاشات CRT لتطبيقات الكمبيوتر القديمة وألعاب الفيديو، حيث كانت شاشات CRT هي تكنولوجيا العرض المقصودة المستخدمة في ذلك الوقت. وهناك ثلاثة أسباب رئيسية تجعل شاشات CRT أفضل من الشاشات المسطحة في الألعاب القديمة.
السبب الأول هو أن شاشات CRT تتعامل مع دقة العرض غير القياسية لوحدات التحكم في الألعاب القديمة بشكل أفضل من الشاشات الرقمية الحديثة. فعند استخدامها مع أجهزة التلفاز عالية الدقة الحديثة، قد تبدو رسومات وحدات التحكم في الألعاب القديمة ممتدة أو باهتة أو متعرجة أو ضبابية. ولكن عند عرضها على شاشة CRT قديمة، فإن كل شيء يكون واضحًا ومتناسبًا بشكل صحيح.
ثانيًا، بعض ملحقات ألعاب الفيديو، مثل البنادق الضوئية، لا تعمل إلا مع شاشات CRT. لا يمكنك تشغيل لعبة Duck Hunt من Nintendo على تلفزيون عالي الدقة باستخدام بندقية ضوئية أصلية، لأن التكنولوجيا تعمل في تزامن مثالي مع توقيت إشارة الفيديو في شاشات CRT.
ثالثًا، يمكن اعتبار الآثار المرئية التي تنشأ عند عرض الصور على شاشة CRT جزءًا من أسلوب الفن الأصلي المقصود لبعض ألعاب الفيديو. في الواقع، استفادت بعض الألعاب من خصائص شاشة CRT. إشارة NTSC أو شاشة CRT نفسها لمزج الألوان أو توفير وهم العمق والتظليل والشفافية أكثر مما قد يكون الحال على شاشة ذات بكسل مثالي. (للحصول على أمثلة ممتازة على هذا، راجع هذا الموضوع العميق على تويتر.)
تضيع أغلب هذه الآثار الرسومية الإيجابية عندما يتم تقديم الألعاب الحديثة بتنسيقات بكسل مثالية من خلال المحاكيات أو على شاشات رقمية حديثة. ستفقد مزج الألوان، وقد تكون نسبة العرض إلى الارتفاع غير دقيقة أيضًا، نظرًا لأن ليس كل وحدات البكسل مصممة لتكون مربعة.
مع وجود CRTs على قائمة الأنواع المهددة بالانقراض، هناك بعض الخوف إننا قد نفقد الاتصال بهذه التكنولوجيا المهمة في القرن العشرين إلى الأبد. ولكن عندما يتعلق الأمر بالتكنولوجيا التي يُفترض أنها عفا عليها الزمن، فلا تستبعد أي شيء إلى الأبد. فقط انظر إلى نجاح الفينيل و ال مشروع مستحيل، مما أعاد إنتاج فيلم بولارويد الفوري.
في يوم من الأيام، قد نشهد ظهور شاشات CRT مرة أخرى للتطبيقات المتخصصة، ولكن حتى ذلك الحين، يقع على عاتق الفنيين اليوم مهمة الحفاظ على أمثلة من تقنية العرض المهمة ثقافيًا حتى تتمكن الأجيال القادمة من رؤية كيفية عملها بأنفسهم.