Monitor CRT u progu 2024
Czas napisać o technologii wczoraj: CRT, czyli monitor kineskopowy/stroboskopowy. Czy ma to sens 2024 roku? Nie. Dziękuję za uwagę. A tak serio, to technologia ta, chociaż nie bez powodu zniknęła z rynku, nadal ma pewne zalety i założę się, że mój retro crt jest lepszy pod względem jakości obrazu od większości urządzeń, na których to czytacie (dodam, że jest skalibrowany, sprofilowany i ogromny :)
Jakie elementy decydowały o jakości CRT? Były 3 główne. Działo, maska + kineskop. Dlaczego te? Jest to związane z tym, jak działa kolorowy monitor CRT. 3 zespolone działa wystrzeliwują 3 wiązki elektronów (po jednej dla każdego koloru RGB), te, ukierunkowane przez magnesy, przelatują przez maskę i trafiają na siatkę luminoforu, która rzutowana jest na szkło.
To stąd właśnie mówiło się, że CRT nie mają „natywnej” rozdzielczości. Dlatego, że siatka pikseli (o jakiejś swojej maksymalnej rozdzielczości – np. 1600x1200), nie musiała być całkowicie wykorzystana, a my, sterując geometrią obrazu, mogliśmy powiększyć obraz rzutowany nawet na 100% powierzchni szkła – czyli np. rozciągnąć 800x600, by było na 22 calach.
Działo elektronowe
Działo CRT decydowało o maksymalnym paśmie przenoszenia, czyli wspieranej maksymalnej rozdzielczości, zakresie częstotliwości pionowej oraz poziomej (wpływało także na maksymalną jasność). Najlepsze działa z końcówki technologii miały pasmo przenoszenia na poziomie 365-375MHz, co przekładało się np. na 92hz przy rozdzielczości 1920x1440 lub 109hz przy 1600x1200 i pozwalało na uzyskanie jasności do ok. 230 nitów (chociaż nie tylko ono o tym decydowało i taka jasność była praktycznie nieużytkowa). Topowe działa posiadały choćby: NEC-Mitsubishi Diamond Pro 2070SB/FP2141SB, NEC MultiSync FP1370, iiyama Vision Master Pro 514/HM903DT, Eizo FlexScan T966, Sony Trinitron F520, czy, w proporcji 16:10, Sony Trinitron GDM-FW900. Ale to był top, topów. Poziom niżej znajdziemy Sony Trintriona CPD-E530 oraz NEC-Mitsubishi Diamond Plus 230SB/MultiSync FE2111sb (mój monitorek), z pasmami przenoszenia 335-345 MHz. Bardzo dobrze prezentowały się też najwyższe modele Fujitsu Siemens (m.in. SCENICVIEW P796-1).
Warto zaznaczyć, że wszystkie monitory z czołówki są oparte o maskę typu Aperture Grille (Trinitron). Czy to znaczy, że nie ma dobrych monitorów (z dobry działem), na pozostałych dwóch rodzajach masek? Są, ale jest ich mniej.
W przypadku Slot mask będą to modele NEC CromaClear (np. MultiSync M700), LG Flatron oraz TV Panasonic Quintrix, przy czym tylko LG produkował później monitory w tej technologii, ale i tu najlepsze mają 19” (np. LG FT F920P), więc tak - najciężej o monitor porównywalny do powyższych w technologii Slot mask. NEC przerzucił się zupełnie na Diamondtrony, LG nieco później też, lecz technologia pozostał i była ulepszana w TV wraz z działami stojącymi za maską (Panasonic Quintrix SR – np. model tx32px20).
Przy technologii Shadow mask szczyt osiągnęło Hitachi Displays (nowsze monitory serii 800 takie jak CM813+, CM815+, CM 814, CM823F, czy model CM813U, 814U, CM813U-512 814U-521 oraz Panasonic PANASYNC PRO P110i, wszystkie na Invar Shadow Mask od Hitachi – pasmo przenoszenia wideo tu to od 230 MHz do 300MHz, co w przypadku tej maski odpowiada najwyższym parametrom Aperture Grille/Trinitron).
Maska oraz kineskop
Wyróżniamy 3 rodzaje masek:
Maska perforowana/punktowa (Shadow mask; twórcy, nazwa oraz data – RCA 1950, ulepszone przez IMB Delta 1981; ulepszone przez Hitachi EDP 1987 Invar Shadow Mask). Najstarsze rozwiązanie, ale też najczęstsze w monitorach – przez wiele lat było standardem za sprawą IBM. Jednak szczyt tej technologii osiągnęło Hitachi.
Maska szczelinowa/maska pasmowa (Aperture Grille; twórcy, nazwa oraz data – Sony Trinitron, 1968). Sony posiadało patent na maski pasmowe przez 20 lat (Trinitorny powstawały też przed opatentowaniem w USA). Wygasł on w 1996, gdzie swoją technologie miało już przygotowane NEC-Mitsubishi: Diamondtron. Za nimi poszli pozostali (m.in. ViewSonic Sonictrons). EIZO używało rozwiązań od Sony - FD-Trinitronów, lecz ze swoim powłokami (całość nazywali Tension Mask), a iiyama rozwiązań NEC - Diamondtronów. Aperture Grille uważane są najlepsze pod względem jakości obrazu, natomiast ich minusem były dwa druty podtrzymujące całość, które były widoczne dla użytkownika (choć w nowszych monitorach praktycznie niezauważalne).
Maska szczelinowo-perforowana (Slot mask; twórcy, nazwa oraz data – General Electric's Porta-Color, 1966; ulepszone Panasonic Quintrix 1974, ulepszone NEC CromaClear 1995, Panasonic Quintrix SR 2003). M.in. NEC CromaClear , LG Flatron, Panasonic Quintrix SR2. Maska, która przejęła rynek TV (poza Trinitronami od Sony), dlatego, że świetnie nadawała się do zdefiniowanej rozdzielczości, będąc poprawioną wersją Shadow mask i mając już pewne plus masek liniowych (choćby luminofor był często rozmieszczany identycznie – po całość, w liniach).
Źródło: hawestv.com
Źródło: https://twitter.com/nejiya_unity/status/1348680254584311810
Ekran kineskopu. W przypadku kineskopów musimy spojrzeć już na każdy ekran z osobna. Płaski vs. wypukły, zobaczyć na jakość użytego luminoforu, powłoki na szkle, kształt itd. Ogólnie im nowszy, tym lepszy, a wybierając kineskopy NECa, EIZO, iiyamy czy Sony, była mała szansa, że się zawiedziemy. Sam bardzo długo posiadałem CRT iiyamy, a obecnego retro NEC-Mitsubishi kupiłem parę ładnych lat temu ze sprawdzonego źródła. Co do TV, to wysoką jakością, oprócz Trinitronów, mogły pochwalić się dość popularne w Polsce Panasonic Quintrix (oparte na zmodyfikowanych maskach slotowych).
Ok, ale która maska+kineskop są najlepsze i dlaczego? W teorii najwięcej plusów ma Aperture Grille. Daje najmniejszy glare oraz nieco lepszą ostrość za cenę dwóch drutów, które mogą być widoczne na ekranie w postaci poziomy czarnych linii w określonych sytuacjach. Jej wyższość jest związana z najmniejszą powierzchnią (same druty), co przekłada się na najmniej zablokowanych elektronów oraz sprawia, że nie nagrzewa się tak mocno jak pozostałe. Bardzo istotne jest też to, że im nowszy CRT tym lepiej i trochę na przegranej pozycji stoją tu monitory CRT oparte na Slot mask. Co do Sahdow mask, to we społeczności retro wyświetlaczy jest całkiem duża grupa zwolenników rozwiązań Hitachi nad Sony Trinitronem. Sam od jakiegoś czasu poszukuję monitora z ich ekranem (czyli wymienione Hitachi lub Panasonic Pro z dopiskiem „i”) do bezpośredniego porównania, lecz wszystkie inne bezpośrednie porównania wskazują na lekką przewagę maski pasmowej.
Jakość obrazu CRT
Czas opisać CRT pod względem 4 atrybutów jakości obrazu (na przykładzie swojego - NEC-Mitsubishi MultiSync FE2111sb). Zaznaczę, że od tej strony jestem zwolennikiem podejśćia wynikowego, czyli wolę patrzeć na faktyczne zastosowanie, niż cyferki. Uważam, ze RTINGs, HD TV Polska itd. robią świetną robotę, ale zbyt dużo poświęca się tam cyfrom, które często, w realnym użyciu (dla mnie Davinci Resolve oraz Capture One), nie przekładają się na jakość/użyteczność pracy. Dlatego ja patrzę przede wszystkim na 4 aspekty starej szkoły jakości obrazu:
Kolory, gradient oraz grayscale
Co do kolorów, to bajka, reprodukcja praktycznie bez filtrów, czysto (płynne przejścia 0-255 przy 8 bit), rzutowana na szkło (a nie plastik). Natomiast dziś problemem jest to, że ogranicza się do starych przestrzeni (Rec 709, sRGB - gamut mojego CRT). W przypadku gradientu oraz greyscale nadal są miejsca, w których używa, lub bardzo długo używało, się CRT (m.in. niektóre pracownie radiologii). Ogromną zaletą w tym aspekcie jest możliwość decydowania o liczbie elektronów wystrzeliwanych na ekran (ustawienie brightness), co odpowiadało za „świecenie czerni” – czyli jak szara była czerń oraz za zachowanie detali w cieniach, coś, co w początkowych latach LCD na rynku było bardzo trudne do osiągnięcia (z czasem się zmieniło) i co nadal stanowi ogromny problem na OLED. Kolejną sprawą jest to, że luminofor na kineskopie jest niepodzielony na piksele (o tym podziale decyduje jedynie maska), więc mamy zachowaną spójność jasności oraz gładki falloff (utratę jasność im dalej od punktu uderzenia elektorów), a to przekładało się na naturalny gradient (przejścia kolorów od ciemnego do jasnego). Przy LCD oraz OLED jeden piksel od drugiego jest odcięty zerojedynkowo, co sprawia, że nie możemy uzyskać bardziej naturalnego przejścia (obraz w naturze nie jest pocięty na piksele). Ostatnim aspektem i zarazem niewielkim minusem co do kolorów CRT jest występowanie mory (lecz ta jest obserwowana tylko w specyficznych sytuacjach). Podsumowując, jeżeli chodzi o przestrzenie standardowej gamy, to te najlepsze kineskopy są świetne. Gorzej z wide gamut, gdyż technologia tu nie dodarła.
Dla lepszej widoczności zdjęć porównawczych radzę rozjaśnić ekran.
Po lewej LCD IPS, po prawej CRT. Po kliknięciu w obraz dostępna duża wersja
Szerokość zakresu tonalnego; kontrast
Przeciętne. Punkt czerni i czerń może być bliska ideałowi, ale tylko, gdy na ekranie nic nie jest wyświetlane. Gdy pojawiają się obiekty mocno kontrastujące w danym ujęciu, robi się problem. Im jaśniejszy i większy obiekt, tym większy glare (efekt białej poświaty, wynikając z tego, że obraz rzutowany jest na szkło, a wcześniej fotony też nie mają 100% celności, a do tego maska nagrzewa się, oddajać energię). Przez to kontrast ANSI mojego CRT wynosi zaledwie 260:1. W codziennym użytkowaniu nie jest ogromnym problemem, gdyż sytuacje tak dużego kontrastu, by to uwidocznić, w grach są bardzo rzadkie (gry zajmują cały ekran – 4:3), w filmach częstsze (też z uwagi na rozbieżność proporcji monitora 4:3 do proporcji dzisiejszych filmów, co przekłada się na spore czarne pasy – czyli miejsce popisu dla takiego glare, gdy mamy jasną scenę w filmie). Ważne też, że im niższa jasność ekranu CRT, tym mniejszy glare. Do tego trzeba zaznaczyć, że monitor CRT potrzebuje czasu na rozgrzanie (do uzyskania wyższej jasnośći) – przynajmniej 15 min.
Efekt glare/halo niszczący perfekcyjną czerń CRT - dla lepszej widoczności zdjęć porównawczych radzę rozjaśnić ekran.
Maksymalna jasność – do 230 nitów – oraz odbicie światła zewnętrznego sprawiają, że monitor w jasnych pomieszczeniach ze światłem słonecznym traci na jakości kolorów.
Ogólnie CRT to technologia SDR a nie HDR. Tu jednak w obronnie CRT staje stosunkowo niewielki ABL (bardzo upraszczając - spadek jasności wraz z powiększeniem się jasnego obiektu na ekranie). Stawia go to ponad plasmą i jako świetny wyświetlacz do SDR, lecz nadal ni jak ma się do LCD czy nawet OLED (chociaż te, na full screen, mają 150 nitów+, jedynie Samsungowe QD-OLED oraz LG WOLED z MLA docierają do 250).
Parametry CRT: punkt czerni <0,005 nita (niemierzalne dla mojego kolorymetru) na czarnym ekranie i brightness 50.
Maks jasność: 230 nitów maks na 20% white (bez kalibracji, przy kontraście oraz brightness na Maksa) 150-170 nitów po kalibracji do D65 i brightness na poziomie 50-70. To przy tych najlepszych działach (Diamond Pro 2070SB, Trinitron F520), mój na maksa daje 212 nitów. Oczywiście tak go nie używam, bo trzymam go na profilu kalibracji pod 80 nitów (użytek wieczorny). Ponadto przy tych najwyższych jasnościach wpływ działa na organizm (gdyż siedzimy od niego kilkadziesiąt centymetrów) staje się większy i bardzo odczuwalny.
Zaznaczę, że mój kolorymetr nie służy do pomiarów czerni, a kolorów, więc dane dotyczące kontrastu są obarczone błędem – pokazuje to bardziej dla zrozumienia trendu i ogół, jaki prezentują CRT. Kontrasty mierzone przy Brightness 50% oraz kalibracji pod 80 nitów (użytek wieczorny SDR)
Kontrast on/off CRT: niemierzalny/∞:1 (w stronę nieskończoności – zbyt niski poziom czerni dla mojego kolorymetru. Vs. LCD ips (mój EIZO): 870:1; Vs. LCD va TV: 15210:1
Kontrast ANSI (szachownica na zmianę): 260:1 (punkt czerni 0,331 nita przy wstępnej kalibracji pod 80 nitów; ten punk czerni tak wysoki na szachownicy z uwagi na glare, które opisywałem). Vs. LCD ips (mój EIZO): 870:1; vs. LCD va TV: 3173:1. Oczywiście dla LCD przy wyższe jasności ten kontrast byłby lepszy (przy kalibracji monitora LCD na 330 nitów, wynosi ok. 1120:1)
Kontrast sceny gwiazd: czerń nieobserwowalna/niemierzalna (czerń<0,005 nita) Vs. LCD ips (mój EIZO): czerń 0,105 nita; vs. LCD va TV: 0,01 nita. Wszystkie zdjęcia wykonane z tą samą ekspozycją. Celowe prześwietlenie. Dla lepszej widoczności zdjęć porównawczych radzę rozjaśnić ekran.
Po lewej LCD IPS, po prawej CRT - celowe lekkie prześwietlenie.
Ważne, na CRT możemy uzyskać prefekcyjną (dla oka) czerń w scenach bez dużych, jasnych punktów (gdy nie ma efektu halo/glare), lecz odbędzie się to utratą obserwowalnych detali w cieniach (u mnie ustawienie brightness poniżej 50 w ciemnym pomieszczeniu, poniżej 60 w jasnym wiąże się z taką utratą). Najciemniejsze z gwiazd z powyższego zdjęcia przestaną być wtedy widoczne.
Kontrast sceny typowej dla filmu: ciemnej z mocnym światłem, pomiar czerni blisko źródła (1695:1 przy 39 nitach); ciemnej, daleko źródła (> 39000:1; czerń nierejestrowana przez mój kolorymetr, 39 nitów); jasnej 294:1 (34 nity).
vs LCD ips: ciemnej blisko źródła (578:1 przy 41 nitach); ciemnej daleko źródła (505:1; 41 nitów – tak, dobrze widzicie, to z uwagi na nierównomierność podświetlenia wg-ccfl); jasnej 431:1 (36 nitów). Oczywiście, przy wyższe jasności ten kontrast byłby lepszy (przy kalibracji na 330 nitów, wynosi ok. 746:1)
vs LCD va: blisko źródła (5100:1); ciemnej daleko źródła (5900:1); jasnej 5100:1
ABL check: 80,6 nitów przy kalibracji (20% window); 78 nitów pusta strona word (full screen, 100% skalowanie kartki); 78 nitów przy full screen white (100% window). Czyli w zasadzie brak ABL przy 80 nitach.
ABL: 212 nitów bez kalibracji i jasność na maks (10% window); 208 nitów (20% window); 160 nitów pusta strona word (full screen, skalowanie kartki 100%); 111 nitów full screen white (100% window).
Na dziś królem zakresu tonalnego jest HX3110 od Sony. Dual layer LCD (jedna matryca jest monochromatyczna i odcina/dopuszcza światło do tej zwykłej – kolorowej, wierzchniej). Mamy tu perfekcyjną czerń i do 4000 nitów jasności punktowo (oraz 1000 nitów na całości ekranu). A co z technologią dla ludzi (chociaż Hisense tworzył dual layer TV)? OLED oraz LCD mają tu przewagę. OLED mają perfekcyjną czerń, a do tego stają się coraz jaśniejsze. Swojego rodzaju problem OLEDów jest niejednorodność przy bardzo ciemnych szarościach (ale i z tym jest stopniowo lepiej). LCD ma sporą jasność, chociaż jeżeli nie ma podświetlenia mini-led, to CRT może go w aspekcie czerni wyprzedzić (a i wyprzedzi też te ze źle przemyślanym/wykonanym mini-led).
Wszystko powyższe (gradient, postrzeganie czerni, jasność itd.) jest powiązane z gammą oraz tym, jak nią sterujemy na monitorze CRT, ale tu mógłbym napisać kilkustronicowy tekst wchodząc w technikalia oraz różnice pomiędzy CRT, LCD i OLED (bo gamma jest czymś zupełnnie innym tu i tu).
Ostrość/wyrazistość (statyczna)
Niska. Pisząc ostrość myślimy z miejsca rozdzielczość i bardzo mylnie. Rozdzielczość odgrywa tu rolę, ale tak naprawdę rozdzielczość wyświetlacza decyduje bardziej o przestrzeni roboczej niż ostrości. CRT ze swoim 1920x1440 przy 22 calach (co wydaje się „dobrym” zagęszczeniem pikseli) nigdy nie będzie zbyt ostry w stosunku do współczesnych wyświetlaczy. O wszystkim decyduje to, jak działa dana technologia. W przypadku crt - czy to Aperture Grille czy maska punktowa ma niewielkie znaczenie w zestawieniu z innymi wyświetlaczami. To, co sprawia, że kolory tak płynnie przechodzą (gradient za sprawą braku podziału na piksele na samym ekranie), tu jest minusem - niski pixel to pixel kontrast (contrast modulation – który odgrywa kluczową rolę przy ostrości); do tego nigdy nie osiągniemy perfekcyjnej zbieżności RGB (celności działa przez maskę z separacją RGB), a tym trudniej o zbieżność, gdzie działo pracuje pod dużym kątem (czyli w narożnikach ekranu – ostrość CRT jest tam zauważalnie gorsza niż w centrum). Oczywiście jakimś plusem w stosunku do LCD jest tu brak filtrów, które pogarszałyby ostrość (w szczególności te mające na celu poprawę kątów), ale gdy ta wyjściowa jest niezbyt duża, ciężko to naprawić, gdy tylko jej dalej nie obniżamy. Do tego mora, która tu też ma lekkie znaczenie (lecz ta jest obserwowana tylko w specyficznych sytuacjach).
Źródło: Samsung.com
Jak do tego ma się OLED oraz LCD. Świetnie i dobrze (odpowiednio). Mają wydzielone piksele, do tego OLED oraz dual layer LCD (monitory studyjne EIZO CG3146 i Sony HX310 na matrycach Panasa, czy nie pisząc już o autorskim HX3110) mają nieskończony kontrast piksel do piksela, co stawia je bardzo wysoko ponad CRT oraz wysoko ponad normalnymi LCD (niezależnie z jakim podświetleniem). Natomiast i tu mam rozbieżności – OLED, które mają różną strukturę pikseli (woled vs. qd-oled), ale to temat rzeka, więc pozostawiam.
Płynność ruchu (rozdzielczość ruchu - motion resolution; wyrazistość ruchu)
Prawie perfekcyjna. Niski czas reakcji (od 1,5 do 5 ms w tych najlepszych CRT). W teorii CRT nie ma obserwowalnego czasu reakcji – poniżej 1 µs, lecz to tylko teoria, natomiast ten faktyczny nie był problemem. Była nim prezystencja luminoforu (phosphor decay time) – czas przez jaki ten nadal świeci, chociaż nie trafiają w niego już elektrony (tę poświatę widzimy jak np. przejedziemy szybko kursorem po ciemny ekranie kineskopu). Czas ten jest różny dla każdego z trzech kolorów fosforu. Zielony ma najdłuższy, a czerwony najkrótszy. Chociaż czas obserwowalnego wygaszenia wynosi, uśredniając z maks jasności do czerni, tu do 5ms, to dostatecznie szybkim czasem migawki z aparatem (sprawdzałem swoim fuji x-t w migawce 1/1000) można wychwycić, że luminofor koloru zielonego mojego NECa potrzebuje od 8 do 13 ms na zupełne wygaszenie dla najjaśnieszych elemntów obrazu, gdy mają się zmienić w czerń w następnej klatce.
Brak hold up time – typowego dla LCD oraz OLED, które są w technologii sample & hold (a CRT to stroboskop). Wszystko to przekłada się na perfekcyjną płynność, gdy nie możemy zaobserwować prezystancji luminoforu (czyli zmieniamy piksele z czarnych na kolorowe lub kolorowych na kolorowe) oraz na prawie perfekcyjny, gdy ją obserwujemy (zmieniamy piksele z kolorowych na czarne, najbardziej gdy w kolorze uczestniczył luminofor zielony). Dodatkowo brak overshootów i innych spraw, z którymi trzeba walczyć na LCD.
Jak to się ma do współczesnych technologii LCD oraz OLED? Wiele LCD, przede wszystkim tych na tańszych matrycach VA, cechuje się bardzo wysokim czasem reakcji. To dziś się poprawiało (najlepsze LCD prawie już dorównały CRT – doliczając mu czas pozostawania luminoforu, lecz potrzebują do tego 360hz), ale dalej trafiają się kwiatki, ja te od ASUSa, gdzie monitor miał niby 240hz, ale matryca nie miała wymaganego czasu reakcji, by to dostarczyć. OLED ma tu ogromną przewagę, gdyż jego czas reakcji jest błyskawiczny od 0,1 ms do 0,8 ms (ten wyższy wynik przy przejściach od maksymalnej jasności do 0, z uwagi na prezystencje luminoforu) na dobrych matrycach (chociaż trafiają się i matryce o czasie reakcji 2-3ms), a prezystencja luminoforu jest znikoma w stosunku do CRT (ok. 0.5 ms OLED vs 1,5 - 5 ms CRT).
Płyność mojego CRT w teście ufo jest dokładnie taka, jak ULMB na obrazku, lecz gdy wyłączymy tło (= będzie czarne), to zostaje smuga luminoforu, który jeszcze wygasa (sam ufok ma pełną rozdzielczość i wszystkie detale są widoczne - nawet przy maksymalnej prędkość 3840 pikseli). Smuga pochodzi od luminoforu zielonego (dla niebieskiego oraz czerwonego czas prezystencji jest niezauważalny dla oka).
Tylko, że… hold up time. LCD oraz OLED działają w technologii sample and hold – klatka jest wyświetlana, dopóki nie pojawi się kolejna. Oczywiści, czas reakcji zmiany z klatki na klatkę jest bardzo istotny, natomiast drugim najważniejszym aspektem płynności ruchu jest zachowanie samej klatki. Im dłużej coś stałego obserwujemy, tym ciężej o iluzję ruchu. Dlatego gdy wyświetlamy klatki od końca poprzedniej, do początku następnej, a trwa to zależnie od częstotliwości (60hz = 16,7ms; 120hz = 8,33ms; 240hz = 4,16ms; bez analizy sytuacji pulldawnu – gdzie liczba klatek nie pokrywała się z hz i hz nie jest wielokrotnością), to robi się drobny problem. W przypadku CRT tak nie było – linie były kreślone przez działo i następie znikały (czerniały), pozostając na ekranie jedynie na czas prezystencji luminoforu. Resztę czasu była czerń (działanie stroboskopu). Oczywiście pierw twórcy LCD a później OLED podeszli do problemu, wprowadzając stroboskop i BFI (implementacja czarnych klatek). Efektem są monitory LCD z ULMB oraz erkany OLED z BFI, które ucinają wyświetlanie klatki, jednak w przypadku technologii sample & hold wiąże się to liniowym spadkiem jasności, gdyż czas wyświetlania klatki jest równym maksymalnej zdefiniowanej jasności [czyli jak mamy OLEDa 120hz = 8,33ms i w danej klatce ten ma średnią jasność 200 nitów (typowa, średnio doświetlona scena z filmu), to po odpaleniu BFI czas wyświetlania klatki spadnie do 4,16 ms, ale jasność spadnie do 100 nitów]. W przypadku LCD mamy dwie opcje: BFI, gdy mamy stałe, niemigoczące podświetlenie; lub ULMB, czyli stroboskop (zmianę częstotliwości podświetlenia, by wyrównać ją do częstotliwości ekranu). Obie podobnie wpływają na jasność oraz płynność i cudów tu nie ma (coś za coś). To wszystko od strony samych wyświetlaczy, gdyż dziś mamy masę upłynniaczy (jak doklejnie klatek, kompensację lwo frame rate itd.), snychronizajcę (w tym VRR), jednak one nie zmieniają tego, jak technologia działa.
Oczywiśćie, do testowania płynności ruchu polecam stronke ufo https://blurbusters.com
Podsumowując jakość obrazu, to:
- świetne kolory przy sRGB/rec 709, lecz brak wsparcia dla szerszych przestrzeni. Pełny, płynny gradient 8 bit na subpiksel (opcja sterowania nim);
- bardzo dobra czerń w ciemnych i średnio naświetlonych scenach, gdy nie ma dużych, jasnych punktów na ekranie, które mogą dawać efekt glare/halo. Przeciętna maksymalna jasność (dobry pod SDR, brak możliwości pracy w HDR). Niewielki, ale jednak, ABL;
- słaba ostrość statyczna, która w filmach czy grach nie przeszkadza (ale też nie daje tego efektu wow - pop up obiektów - co na OLED), lecz w pisaniu, czytaniu itp. już tak;
- bardzo dobra płynność obrazu (wyrazistość ruchu) przez niski czas reakcji oraz brak "zatrzymania klatki"; jednak z efektem smugi na ciemnym ekranie - przede wszystkim dla luminoforu zielonego, z uwagi na długi czas jego wygaszenia).
Ostatni, bonusowy punkt, to inne wady i zalety.
Tu niestety CRT najbardziej odbiega o dzisiejszych standardów. Masywny, zajmujący dużo miejsca, do tego z dużymi refleksami, a przy tym wszystkim z niewielkim ekranem (do 24" dla monitorów i 36" dla HDTV). Nie można nie wspomnieć o działaniu na organizm. Migotanie stroboskopowe, do tego działo elektronowe wycelowane wprost w użytkownika (promieniowanie). Nie bez powodu oczy przed takimi ekranami męczą się nieco szybciej. Dzisiejsze LCD oraz OLED mają już technologie ochrony wzroku (redukcje światła niebieskiego oraz bez migotania).
Problematyczna jest też kwestia konfiguracji i geometrii CRT. Co do timingów działa nie było problemów, bo kiedyś te były standaryzowane i ogarniała je karta graficzna. Dziś przy adapterach ten obowiązek spada na użytkownika, ale to też nie byłby duży problem (jedno ustawienie i zdefiniowanie rozdzielczości), gdyby nie to, że na kartach AMD w ogóle miałem problem z adapterem, a na kartach NV choć da się wszystko ustawić, to po każdej aktualizacji sterowników się resetuje. Z innych rzeczy muszę napisać jeszcze o geometrii oraz zbieżności. CRT nie miało stałej geometrii (brak pikseli) niczym LCD czy OLED. Tę użytkownik ustawiał sam (tu o tyle dobrze, że w nowszych monitorach CRT zostaje w pamięci monitora – przypisana do danych parametrów działa, czyli rozdzielczości, odświeżaniu przy danej metodzie taktowania). Ustawień geometrii i zbieżności w moim monitorze jest ponad 20 i trzeba je ogarnąć przy pomocy plansz do kalibracji CRT (np. z programem EIZO monitor test).
Natomiast wielką zaletą są świetne kąty widzenia. Do tego trzeba dodać wsparcie dla rożnych rozdzielczości, chociaż z geometrycznego punktu widzenia, ta najwyższa możliwa raczej nie będzie równoznaczna z najwyższa jakością (stąd producenci CRT podaja zazwyczaj rozdzielczość o stopień niższą – np. 1600x1200 jako optymalną, też z uwagi na potencjalną wyższą częstotliwość, pomimo maksymalnej 1920x1440, która jednak byłaby gorsza geometrycznie i z niższą częstotliwością).
Mam też lekkie wrażenie, że płaski kineskop tej klasy, którą mam, nie daje takiego efektu „retro”, co jakiś wypukły, ze zwykłą shadow mask.
Mógłbym poruszyć jeszcze wiele aspektów (m.in. żywotność, coraz gorszego wsparcia 4:3), ale tekst i tak już długi. Tak wygląda CRT u progu 2024. Technologia, która dziś ma mały sens, gdyż ma niewiele cali, a zajmuje sporo miejca i ciężkie. Jednak jej potencjał i siła wychodzą, gdy stoi obok współczesnego LCD, który nie dorównuje takiemu CRT płynnością ruchu czy czernią, ale to widać dopiero w bośrednim porównaniu.
Źródło: oled-display.info
Z ciekawostek napiszę, że choć CRT nie miały już dużego pola rozwoju, to była przygotowana technologia mająca je zastąpić – SED/FED TV, czyli płaskie CRT opracowywane przez Toshibę oraz Canona, z mini-działami pod każdym pikselem. Wielka szkoda, że nie weszła do sprzedaży ogólnej, pozostają ciekawostką z targów technologicznych. Przyczyną były problemy patentowe oraz wysokie koszty produkcji.
Wielka szkoda, gdyż te już gotowe osiągały ponad 500 nitów, miały niewielki ABL (mniejszy od CRT i w bardzo jasnych scenach byłyby jaśniejsze od dzisiejszych OLEDów), dobry kontrast, porównywalny z plazmami (i choroby wieku dziecięcego, choćby związane ze skanowaniem/rysowaniem obrazu).
FAQ
Czy monitor CRT jest dobry pod retro konsolę (NESa, SEGE itd.)?
To zależy, czy wspiera odpowiednią częstotliwość sygnału poziomego. W większości przypadków nie (w nowszych monitorach zakres zaczyna się od 31 kHz, a te starsze konsole wypluwają 15kHz), chyba, że użyjemy jakiegoś aktywnego adaptera, skalera lub emulatora na PC z już podłączonym monitorem. Kolejny problem to same wejścia obrazu w monitorze. Ogólnie, do retro konsol lepszym wyborem będzie TV.
Czy widać migotanie CRT?
Jest to lekko zależne od timingów dla działa, ale ogólnie, 60hz będzie jeszcze widoczne. 75hz i więcej przestaje być już prawie obserwowalne, ale dla mnie taką bezpieczną granicą jest 85hz. Wg badań na bardzo dużych grupach podawanych przez VESA - przy 85hz migotanie jest obserwowalne przez mniej niż 5% populacji.
Jak podłączyć CRT do nowej karty, która nie ma już wejść analogowych (VGA, DVI-I itd.)?
Należy skorzystać z adaptera i lepszym wyborem będzie adapter DP niż HDMI (który wymagałby dodatkowego zasilania i ograniczyłby rozdzielczości). Po podłączeniu, w panelu karty graficznej, należy utworzyć własną rozdzielczość, definiując także odświeżanie oraz metodę taktowania (dla bardziej współczesnych CRT będzie to DMT lub zwykłe CVT). Jak zaznaczałem w tekście, na kartach AMD miałem z tym problem i nie wiem, jak to dziś wygląda. Na kartach Nvidii problemów nie miałem. Po tym wszystkim bawimy się ustawieniami monitora (kolorami, jasnością, geometrią oraz zbieżnością). Można też posłużyć się Custom Resolution Utility i dla wielu to pewnie będzie łatwiejsze.
Odpowiedzi na inne pytania doją, jeżeli pytania pojawią się w komentarzach
