Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 11, Paragraaf 11,3 Blz 358-364

Inleiding Cathode Ray Tubes

Bij de videodisplays gebruiken we een beeldscherm om de gewenste informatie weer te geven. We passen videodisplays toe, wanneer er veel statische of dynamische beeldinformatie moet worden weergegeven. Deze informatie is niet alleen beperkt tot karakters en symbolen. Een videodisplay kan elk gewenste beeldinformatie weergeven, mits deze maar in het juiste formaat wordt aangeboden. De volgende soort videodisplay zal worden behandeld: Cathode Ray Tubes (CRT)-displays

Cathode Ray Tubes (CRT)-displays

In de elektronische cockpit komen we CRT’s tegen in het Electronic Instrument System (EIS) ten behoeve van de weergave van de verschillende instrumenten, systeemschema’s en waarschuwingsberichten. In de cockpit worden CRT’s ook toegepast in de zogenaamde Multi-function Control Displays Units (MCDU’s).

Een MCDU is de interface tussen een vliegtuigsysteem en de gebruiker in de cockpit. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van de MCDU door de vliegers bij het communiceren met het Flight Management Systeem (FMS).

Cathode Ray Tubes

Werking van de CRT

B1.3 Een CRT is in principe een glazen beeldbuis, waarin zich een inert gas bevindt. Aan de achterzijde van de beeldbuis bevindt zich een elektronenkanon (electron gun) waarmee een elektronenbundel (electron beam) wordt opgewekt.

Cathode Ray Tubes

Met behulp van afbuigspoelen (deflection coils) kan de elektronenbundel nauwkeurig over het beeldscherm worden bestuurd. Op deze manier kan met de elektronenbundel op het beeldscherm geschreven worden.

De binnenzijde van het beeldscherm is voorzien van een fluorescerende laag fosfor. Net daarachter bevindt zich een schaduwmasker (shadow mask) met kleine openingen.

Cathode Ray Tubes

De elektronenbundel kan via de maskeropening een punt in de fluorescerende laag aanstralen, waardoor deze tijdelijk zal oplichten. Door een beeldpunt op het fluorescerende beeldscherm keer op keer opnieuw te beschrijven, wordt deze permanent en kan als informatie buiten op het beeldscherm worden gelezen.

We gebruiken horizontale en verticale afbuigspoelen (deflection coils) om de elektronenbundel van links naar rechts en van onder naar boven van het beeld scherm te kunnen sturen. Vaak zijn de horizontale en verticale afbuigspoelen gecombineerd uitgevoerd, en worden dan deflection yokes genoemd. De deflection yokes bevinden zich voorbij het elektronenkanon rond de nek van de beeldbuis.

Wist je dat…

zich rond de nek van de beeldbuis nog elektromagneten bevinden? Hiermee kan de scherpte (focus) van de elektronenbundel worden ingesteld.

Cathode Ray Tubes (CRT)-kleurenweergave

Voor kleurenweergave maken we gebruik van groepen van drie beeldpunten (pixels). Deze beeldpunten hebben de basiskleur Rood (R), of Groen (G) of Blauw/ (B). Met behulp van drie afzonderlijke elektronenbundels, kunnen de groene, rode en blauwe beeldpunten afzonderlijk aangestuurd worden.

Door combinatie van de drie verschillende kleuren beeldpunten en instelling van de gewenste intensiteit, kunnen oneindig veel kleuren op het CRT-beeldscherm worden weergegeven.

Cathode Ray Tubes

(CRT)-beeldopmaak

Voor de beschrijving van het beeldscherm met een elektronenbundel wordt gebruikt gemaakt van de volgende methoden:

  • raster scan;
  • vector scan of stroke scan.

Bij de presentatie op de CRT’s in de elektronische cockpit wordt gecombineerd gebruikgemaakt van beide methoden. De raster scan-methode wordt meestal gebruikt voor het afbeelden van gekleurde vlakken, zoals de blauwe/ bruine vlakken van de attitude indicator of de weerradarpresentatie.

Voor het weergeven van bijvoorbeeld contouren van instrumenten, waarschuwingsteksten, systeemschema’s en symbolen, wordt meestal de vector scan-methode toegepast.

Raster scan

Bij raster scan wordt het beeld systematisch opgebouwd door het schrijven van horizontale beeldlijnen, van links naar rechts. Afhankelijk van de toegepaste videostandaard kan een beeld worden opgebouwd uit een paar honderd horizontale beeldlijnen, bijvoorbeeld 525 bij de Amerikaanse NTSC-standaard. Door de elektronenbundelsterkte te regelen kunnen we de gewenste beeldpunten wel, niet, of met een bepaalde intensiteit laten oplichten.

De cyclus van het schrijven van de horizontale beeldlijnen start links boven op het beeldscherm. Is de elektronenbundel aan het rechtereinde van de horizontale beeldlijn, dan volgt een horizontale terugsprong (horizontal retrace) naar het linker beginpunt van de onderliggende horizontale lijn.

Bij het bereiken van het eindpunt van de onderste horizontale beeldlijn, volgt een verticale terugsprong (vertical retrace), waarbij de elektronenbundel terugspringt naar het startpunt, linksboven op het beeldscherm.

Een beeldscherm zal dus lijn voor lijn en telkens opnieuw worden beschreven. Bij de presentatie van dynamische videobeelden wordt gebruikgemaakt van snel op elkaar volgende statische videobeelden. Dit noemen we de beeldfrequentie.

Doordat de beeldopvolging relatief hoog is zal de video-informatie door het menselijke oog worden waargenomen als een ononderbroken dynamische weergave, zonder dat daarbij de cyclische opbouw van het beeldscherm zichtbaar is.

Wist je dat…

een beeldscherm compleet wordt beschreven in ongeveer 1/60 s? Een horizontale terugsprong duurt ongeveer 63 µs.

Vector scan

Bij vector scan beschrijven we het beeldscherm door de elektronenbundel naar opeenvolgende punten op het beeldscherm te sturen. Op deze manier kunnen tussen bepaalde beeldpunten directe lijnen worden getrokken en grafische symbolen worden getekend.

Deze manier van afbeelden geeft op het beeldscherm een weergave met hoog contrast. Omdat de elektronenbundel tussen bepaalde x-y-coördinaten op het beeldscherm verplaatst wordt de vector scan ook wel x-y-scan genoemd.

Cathode Ray Tubes

Voorbeeld 8

De schaalverdeling en symbolen worden op een display weergegeven door middel van vector scan. Hierbij worden rechte lijnen getrokken tussen grafische punten welke de contour van de afbeelding bepalen. Een kromme lijn bestaat hierbij uit een reeks grafische punten die zeer dicht bij elkaar liggen.

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 11, Paragraaf 11,3 Blz 358-364

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.