crt顯示器和lcd顯示器的區(qū)別 - 全文

　　一、CRT顯示器介紹

　　CRT顯示器學(xué)名為“陰極射線顯像管”，是一種使用陰極射線管（Cathode Ray Tube）的顯示器。主要有五部分組成：電子槍?zhuān)‥lectron Gun）、偏轉(zhuǎn)線圈（Deflection coils）、蔭罩（Shadow mask）、高壓石墨電極和熒光粉涂層（Phosphor）及玻璃外殼。它是應(yīng)用最廣泛的顯示器之一，CRT純平顯示器具有可視角度大、無(wú)壞點(diǎn)、色彩還原度高、色度均勻、可調(diào)節(jié)的多分辨率模式、響應(yīng)時(shí)間極短等LCD顯示器難以超過(guò)的優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格更便宜。

　　工作原理：

　　CRT顯示器是靠電子束激發(fā)屏幕內(nèi)表面的熒光粉來(lái)顯示圖像的，由于熒光粉被點(diǎn)亮后很快會(huì)熄滅，所以電子槍必須循環(huán)地不斷激發(fā)這些點(diǎn)。

　　首先，在熒光屏上涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍(lán)三種顏色的熒光粉點(diǎn)或熒光粉條，稱(chēng)為熒光粉單元，相鄰的紅、綠、藍(lán)熒光粉單元各一個(gè)為一組，學(xué)名稱(chēng)之為像素。每個(gè)像素中都擁有紅、綠、藍(lán)（R、G、B）三基色。

　　CRT顯示器用電子束來(lái)進(jìn)行控制和表現(xiàn)三原色原理。電子槍工作原理是由燈絲加熱陰極，陰極發(fā)射電子，然后在加速極電場(chǎng)的作用下，經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的電子束，在陽(yáng)極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些電子束轟擊的目標(biāo)就是熒光屏上的三基色。為此，電子槍發(fā)射的電子束不是一束，而是三束，它們分別受電腦顯卡R、 G、 B三個(gè)基色視頻信號(hào)電壓的控制，去轟擊各自的熒光粉單元。受到高速電子束的激發(fā)，這些熒光粉單元分別發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅、綠、藍(lán)三種光。根據(jù)空間混色法（將三個(gè)基色光同時(shí)照射同一表面相鄰很近的三個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行混色的方法）產(chǎn)生豐富的色彩，這種方法利用人們眼睛在超過(guò)一定距離后分辨力不高的特性，產(chǎn)生與直接混色法相同的效果。用這種方法可以產(chǎn)生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫(huà)面，而不斷變換的畫(huà)面就成為可動(dòng)的圖像。通常實(shí)現(xiàn)掃描的方式很多，如直線式掃描，圓形掃描，螺旋掃描等等。其中，直線式掃描又可分為逐行掃描和隔行掃描兩種。事實(shí)上，在CRT顯示系統(tǒng)中兩種都有采用。逐行掃描是電子束在屏幕上一行緊接一行從左到右的掃描方式，是比較先進(jìn)的一種方式。而隔行掃描中，一張圖像的掃描不是在一個(gè)場(chǎng)周期中完成的，而是由兩個(gè)場(chǎng)周期完成的。無(wú)論是逐行掃描還是隔行掃描，為了完成對(duì)整個(gè)屏幕的掃描，掃描線并不是完全水平的，而是稍微傾斜的。為此電子束既要作水平方向的運(yùn)動(dòng)，又要作垂直方向的運(yùn)動(dòng)。前者形成一行的掃描，稱(chēng)為行掃描，后者形成一幅畫(huà)面的掃描，稱(chēng)為場(chǎng)掃描。

　　然而在掃描的過(guò)程中，要保證三支電子束準(zhǔn)確擊中每一個(gè)像素，就要借助于蔭罩（Shadow mask），它的位置大概在熒光屏后面（從熒光屏正面看）約10mm處，厚度約為0.15mm的薄金屬障板，它上面有很多小孔或細(xì)槽，它們和同一組的熒光粉單元即像素相對(duì)應(yīng)。三支電子束經(jīng)過(guò)小孔或細(xì)槽后只能擊中同一像素中的對(duì)應(yīng)熒光粉單元，因此能夠保證彩色的純正和正確的會(huì)聚。

　　偏轉(zhuǎn)線圈（Deflection coils）可以協(xié)助完成非常高速的掃描動(dòng)作，它可以使顯像管內(nèi)的電子束以一定的順序，周期性地轟擊每個(gè)像素，使每個(gè)像素都發(fā)光，而且只要這個(gè)周期足夠短，也就是說(shuō)對(duì)某個(gè)像素而言電子束的轟擊頻率足夠高，就會(huì)呈現(xiàn)一幅完整的圖像。

　　至于畫(huà)面的連續(xù)感，則是由場(chǎng)掃描的速度來(lái)決定的，場(chǎng)掃描越快，形成的單一圖像越多，畫(huà)面就越流暢。而每秒鐘可以進(jìn)行多少次場(chǎng)掃描通常是衡量畫(huà)面質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，通常用幀頻或場(chǎng)頻（單位為Hz，赫茲）來(lái)表示，幀頻越大，圖像越有連續(xù)感。24Hz場(chǎng)頻是保證對(duì)圖像活動(dòng)內(nèi)容的連續(xù)感覺(jué)，48Hz場(chǎng)頻是保證圖像顯示沒(méi)有閃爍的感覺(jué)，這兩個(gè)條件同時(shí)滿足，才能顯示效果良好的圖像。

　　成像分析：

　　CRT顯示器的視頻帶寬可以看做每秒鐘所掃描的像素點(diǎn)數(shù)的總和，一般采用MHz（兆赫茲）為單位。屏幕分辨率越高，需要掃描的點(diǎn)數(shù)就越多，對(duì)電子槍掃描頻率的要求就更高，視頻帶寬也因此需要提高。一般來(lái)說(shuō)，CRT顯示器工作頻率范圍在電路設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)固定了，主要取決于高頻放大部分元件的特性，由于高頻電路的設(shè)計(jì)相對(duì)困難，因此成本也較高，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的輻射。對(duì)于CRT顯示器而言，高頻處理能力越好，視頻帶寬所能達(dá)到的頻率越高，圖像穩(wěn)定性也越好。CRT顯示器對(duì)視頻帶寬的要求，除了分辨率外，還和它的場(chǎng)頻有密切的關(guān)系。場(chǎng)頻是指CRT顯示器屏幕每秒鐘刷新的次數(shù)，又稱(chēng)為垂直掃描頻率。當(dāng)場(chǎng)頻過(guò)低時(shí)，人眼會(huì)感覺(jué)到屏幕有明顯的閃爍，圖像穩(wěn)定性差，容易造成眼睛疲勞。CRT顯示器屏幕的場(chǎng)頻要達(dá)到75Hz以上人眼才不易出現(xiàn)閃爍感，但長(zhǎng)時(shí)間注視必然會(huì)讓眼睛感到很累。

　　視頻帶寬不僅對(duì)顯示器壽命和故障率有影響，還對(duì)顯示器品質(zhì)有重要影響。如果顯示器實(shí)際帶寬不足以支持用戶設(shè)定的分辨率和場(chǎng)頻，則會(huì)使顯示的清晰度受到影響，從而影響顯示效果。顯示器對(duì)帶寬的要求可以用分辨率與場(chǎng)頻來(lái)計(jì)算：帶寬要求等于“水平分辨率×垂直分辨率×場(chǎng)頻”。但在實(shí)際情況中，顯像管電子束的掃描為了避免信號(hào)在掃描邊緣的衰減，保證圖像的清晰，其水平掃描的像素?cái)?shù)和行掃描頻率均要比理論值高一些。所以，在計(jì)算帶寬的時(shí)候還應(yīng)該除以一個(gè)“有效掃描系數(shù)”，一般取值為0.6～0.7。按照這個(gè)計(jì)算方法，分辨率為1024×768、垂直刷新頻率85Hz的屏幕設(shè)置，所需要的視頻帶寬約為106MHz。也就是說(shuō)，能夠滿足這種顯示要求的CRT顯示器的視頻帶寬至少在106MHz以上。高端CRT顯示器最高的視頻帶寬已達(dá)到200MHz以上，如美格17英寸CRT顯示器中的796FDⅡ和796FDX5的視頻帶寬都達(dá)到了203MHz。

　　作為反映CRT顯示器掃描能力的綜合性指標(biāo)，視頻帶寬在一定程度上代表了CRT顯示器的整體性能。簡(jiǎn)單的判斷可以保證顯示器不至于超負(fù)荷工作，影響其使用和壽命。

　　二、lcd顯示器介紹

　　LCD顯示器一般指液晶顯示器。液晶顯示器，為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫(huà)面。

　　工作原理：

　　液晶顯示器的組成及工作原理：從液晶顯示器的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是筆記本屏還是桌面液晶顯示器，采用的液晶顯示器屏全是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。液晶顯示器由兩塊板構(gòu)成，厚約1mm，其間由包含有液晶材料的5um均勻間隔隔開(kāi)。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示屏下邊都設(shè)有作為光源的燈管，而在液晶顯示器屏背面有一塊背光板（或稱(chēng)勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成，可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背光源。

　　背光板發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)液晶液滴的液晶層。

　　液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點(diǎn)上，通過(guò)改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài)，液晶材料的作用類(lèi)似于一個(gè)個(gè)小光閥。

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）液晶在節(jié)能方面可謂優(yōu)勢(shì)明顯。

　?。?）其輻射指標(biāo)普遍比CRT要低一些。

　　（3）由于其原理問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)任何的幾何失真，線性失真。

　?。?）液晶顯示器可視面積大。

　?。?）高精細(xì)的畫(huà)質(zhì)（部分低價(jià)的縮水顯示器除外）。

　?。?）顯示器與CRT的相比重量輕幾倍，且厚度也是薄了幾倍，因此很容易移動(dòng)。

　?。?）不會(huì)因供電不足導(dǎo)致畫(huà)面色彩失真。

　　缺點(diǎn)：

　　1.可視偏轉(zhuǎn)角度小。

　　2.容易產(chǎn)生影像拖尾現(xiàn)象（例如鼠標(biāo)指針快速晃動(dòng)），這是由于普通液晶屏多為60Hz（每秒顯示60幀），而CRT多為85Hz（每秒85幀）。不過(guò)這個(gè)問(wèn)題主要出現(xiàn)在液晶顯示器剛流行時(shí)的游戲中（即“畫(huà)面撕裂”），之后已經(jīng)基本解決，如果仍然出現(xiàn)可利用“垂直同步”解決。

　　3.液晶顯示器的亮度和對(duì)比度不是很好。

　　4.液晶“壞點(diǎn)”問(wèn)題。

　　5.壽命有限。

　　6.當(dāng)分辨率低于顯示器的默認(rèn)分辨率時(shí)，畫(huà)面模糊會(huì)非常明顯，而CRT即使當(dāng)前分辨率低于默認(rèn)1倍也不會(huì)十分明顯。

　　7.當(dāng)分辨率大于顯示器的默認(rèn)分辨率時(shí)（需要軟件強(qiáng)制設(shè)定），細(xì)節(jié)處的色彩會(huì)丟失，而CRT是屏幕閃爍嚴(yán)重且畫(huà)面明顯模糊。

　　三、crt顯示器和lcd顯示器的區(qū)別

　　1.亮度與對(duì)比度

　　亮度的測(cè)量單位為cd/m2（每平方米燭光），也叫NIT流明。目前TFT薄膜液晶顯示器的屏幕亮度大部分都是從150Nits起步，在200Nits以上才能比較好地顯示畫(huà)面。對(duì)比度就是黑與白兩種色彩不同層次的對(duì)比測(cè)量度。人眼可分辨的對(duì)比度約在100:1左右，當(dāng)顯示器的對(duì)比度超過(guò)120:1時(shí)，就可以顯示生動(dòng)、豐富的色彩，對(duì)比率高達(dá)300:1時(shí)便可以支持各階度的顏色。目前大多數(shù)LCD顯示器的對(duì)比度都在100:1～300:1左右。

　　CRT顯示器的亮度和對(duì)比度都超過(guò)了LCD，而且，目前還沒(méi)有一套公正的標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)衡量亮度與對(duì)比的反差值，所以購(gòu)買(mǎi)LCD全靠一雙銳利的眼睛。

　　2.反應(yīng)速度

　　所謂反應(yīng)速度，指的是象素由亮轉(zhuǎn)暗（Falling）并由暗轉(zhuǎn)亮（Rising）所需的時(shí)間，單位是毫秒（ms）。反應(yīng)速度的數(shù)值越小越好。目前主流LCD的反應(yīng)速度都在25ms以上，在一般商業(yè)用途中（例如字處理或文本處理）沒(méi)有什么太大關(guān)系，因?yàn)榇祟?lèi)用途不必太在意LCD的反應(yīng)時(shí)間。而如果是用來(lái)玩游戲、觀看高速動(dòng)態(tài)影象時(shí)，反應(yīng)時(shí)間就很重要了，因?yàn)槿绻磻?yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的話，畫(huà)面就會(huì)出現(xiàn)拖尾、殘影等現(xiàn)象。

　　而CRT則完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)镃RT的反應(yīng)時(shí)間只有1ms，絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。

　　3.色彩表現(xiàn)力

　　說(shuō)到色彩，LCD還是比不上CRT。從理論上講，CRT可顯示的色彩跟電視機(jī)一樣，都是無(wú)限的，而LCD只能顯示大約26萬(wàn)種顏色。雖然現(xiàn)在絕大部分LCD都宣稱(chēng)能夠顯示32位顏色，看起來(lái)和CRT無(wú)異，但實(shí)際上都是通過(guò)抖動(dòng)算法（dithering）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與真正的32位色相比還有很大差距。所以，在色彩的表現(xiàn)力和過(guò)渡方面，LCD仍然不及傳統(tǒng)的CRT顯示器。

　　同樣，LCD在表現(xiàn)灰度方面的能力也不如CRT。不信可以試驗(yàn)一下：找一臺(tái)17英寸特麗瓏顯像管的顯示器，再擺一臺(tái)15英寸的LCD，同時(shí)顯示一幅32位色的圖像。CRT顯示出來(lái)的畫(huà)面十分鮮艷，而LCD則顯得有些“假”，雖然說(shuō)不上來(lái)哪里不對(duì)，但看著就是沒(méi)有CRT舒服。

　　4.刷新率

　　CRT的屏幕刷新頻率因分辨率、色彩數(shù)量的不同而不同，分辨率越高，刷新率就越低。一般來(lái)講，屏幕的刷新率要達(dá)到75Hz以上，人眼才不易感覺(jué)出屏幕的閃爍。

　　對(duì)于LCD來(lái)說(shuō)，根本不存在刷新頻率的問(wèn)題，因?yàn)樗揪筒恍枰⑿?！LCD中每個(gè)像素都在持續(xù)不斷地發(fā)光，直到不發(fā)光的電壓改變并被送到控制器中，所以LCD不會(huì)有“不斷充放電”而引起的閃爍現(xiàn)象。

　　5.可視面積

　　可視面積指的是在實(shí)際應(yīng)用中，可以用來(lái)顯示圖像的那部分屏幕的面積。因?yàn)镃RT顯示器的尺寸實(shí)際上是其顯像管的尺寸，可以用來(lái)顯示圖像的部分根本達(dá)不到這個(gè)尺寸，因?yàn)轱@像管的邊框占了一部分空間。

　　對(duì)于LCD來(lái)說(shuō)，標(biāo)稱(chēng)的尺寸大小基本上就是可視面積的大小，被邊框占用的空間非常小，15寸LCD的可視面積大約有14.9英寸左右，這也是為什么LCD看起來(lái)要比同樣尺寸CRT更大一些的原因。不過(guò)，目前流行的TFT-LCD的是15英寸左右的顯示器，而CRT卻是17英寸左右的。

　　6.顯示效果不同

　　目前絕大部分家用級(jí)CRT都不同程度地存在著聚焦、匯聚等方面的問(wèn)題，這與廠家的技術(shù)工藝是分不開(kāi)的。如果生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的相關(guān)控制電路不夠先進(jìn)，就很容易出現(xiàn)這些問(wèn)題。這也是為什么同樣都是特麗瓏顯像管，Sony原廠生產(chǎn)的顯示器和其他一些廠家所生產(chǎn)的顯示器表現(xiàn)截然不同的原因。而LCD則完全沒(méi)有聚焦等問(wèn)題，因?yàn)樗揪筒恍枰劢埂２贿^(guò)在失真方面的問(wèn)題，LCD也有可能會(huì)出現(xiàn)，但CRT更容易出現(xiàn)。

　　7.體積不同

　　CRT顯示器的深度約等于它的對(duì)角線長(zhǎng)度，也就是說(shuō)CRT的顯示面積越大，它的體積也越大，往往占據(jù)了用戶大量的桌面空間，而且非常沉重。而LCD無(wú)論是14、15的還是19英寸的，其厚度都只有幾厘米或十幾厘米，甚至可以掛在墻上。LCD的體積小、形狀薄、重量輕的特點(diǎn)，是CRT無(wú)論如何都比不上的。

　　8.輻射和能量消耗不同

　　CRT都宣稱(chēng)自己通過(guò)了“TCOXX”認(rèn)證，以表明其輻射之低，對(duì)人體危害之小。但輻射無(wú)論怎么小，也是一定會(huì)有的。而LCD的工作原理決定了它根本不存在任何輻射，所以LCD往往都標(biāo)明自己“零輻射”等字樣。

　　LCD的工作電壓低（1.5～6伏），耗能也很少，一般為幾瓦，而CRT的功率一般在50W左右。因此LCD的發(fā)熱比較少，屏幕也無(wú)靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

　　因此，LCD的體積小、無(wú)輻射、無(wú)靜電、低耗能等特性，適用于那些防輻射和靜電的特殊場(chǎng)合，如醫(yī)療、電力等控制與顯示應(yīng)用領(lǐng)域。特別是LCD顯示器的豪華外表和高新技術(shù)所表現(xiàn)的秀麗與輕巧，對(duì)某些講究氣派的特殊領(lǐng)域與行業(yè)有一定的吸引力。如星級(jí)賓館、酒店的主管臺(tái)，既要反映現(xiàn)代化管理水平，又要講究檔次，還要節(jié)省空間，更要考慮漂亮，非LCD莫屬。

　　9.平面顯示

　　LCD是絕對(duì)的純平顯示器，而CRT要達(dá)到純平卻要經(jīng)過(guò)很復(fù)雜的步驟。當(dāng)然現(xiàn)在CRT中的純平顯示器是主流了。

　　四、總結(jié)

　　從上面的分析可以看出，LCD和CRT顯示器各有千秋。如果LCD在技術(shù)上進(jìn)一步提高，價(jià)格進(jìn)一步降低，在大部分場(chǎng)合取代CRT是大勢(shì)所趨。但由于在有些方面永遠(yuǎn)比不上CRT顯示器，所以CRT顯示器并不會(huì)消亡，將長(zhǎng)期占有一席之地。但從目前市場(chǎng)情況看，降價(jià)的LCD都是質(zhì)量有待提高的低檔LCD，在未來(lái)兩年內(nèi)，這一代LCD必將被淘汰出局。 而真正LCD要占有主導(dǎo)地位那就必須等待新技術(shù)的出現(xiàn)。