CRT là gì? Tại sao màn hình CRT không còn được sử dụng phổ biến nữa?

Nếu có quan tâm đến lĩnh vực công nghệ, bạn chắc hẳn đã từng nghe tới thuật ngữ “CRT”, và có thể biết rằng nó có liên quan gì đó đến TV, màn hình, trò chơi điện tử hoặc máy tính. Thế nhưng “CRT” thực sự là gì? Tại sao nó không còn được sử dụng phổ biến nữa? Hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây.

CRT là gì

Trong chuyên ngành điện tử, CRT là viết tắt của “cathode ray tube” (ống tia âm cực). Đây là một thuật ngữ kỹ thuật để chỉ ống hình ảnh làm từ chất liệu thủy tinh thường thấy bên trong TV hoặc màn hình máy tính cổ điển — loại được sử dụng trước khi màn hình phẳng trở nên phổ biến. CRT là thiết bị hiển thị hình ảnh điện tử có ưu điểm ở khả năng hiển thị thông tin một cách linh hoạt mà không cần đến các bộ phận chuyển động.

Tại sao lại là "tia âm cực?" Trước khi phát hiện ra điện tử, các nhà khoa học gọi các luồng điện tử là “tia âm cực”, bởi vì những tia bí ẩn này lần đầu tiên được quan sát thấy phát ra từ một cực âm (một điện cực tích điện âm), đổ bóng bên trong ống chân không. Năm 1897, một kỹ sư người Đức tên là Karl Ferdinand Braun đã thêm một màn hình phát quang và điều khiển độ lệch từ trường để tạo ra ống tia âm cực đầu tiên, mà sau đó ông đã dùng để hiển thị dạng sóng của dòng điện xoay chiều giống như một máy hiện sóng (giao động kế).

Theo thời gian, các nhà khoa học khác đã phát hiện ra rằng CRT có thể được sử dụng để hiển thị hình ảnh đang chuyển động mà không cần các bộ phận chuyển động cơ học, mang tới tiềm năng lớn trong việc thương mại hóa truyền hình. Sau đó, máy tính cũng bắt đầu sử dụng màn hình CRT làm thiết bị đầu ra, khiến chúng có tính tương tác cao hơn và đặc biệt là loại bỏ nhu cầu xuất giấy in liên tục vốn khá bất tiện.

CRT hoạt động như thế nào?

Về cơ bản, CRT là những ống chân không bằng thủy tinh kín có chứa ba thành phần chính: Nguồn điện tử, hệ thống làm lệch hướng điện từ (điều hướng chùm điện tử) và màn phát quang phát sáng khi bị tia điện tử tác động.

Trong trường hợp của màn hình CRT màu, sẽ có ba nguồn điện tử, tương ứng với các màu đỏ, xanh lục và xanh lam. Chúng nhắm vào các phốt pho màu phát sáng với những màu sắc này khi bị các chùm tia tương ứng tác động. Cường độ của chùm tia cũng có thể được điều chỉnh, điều này làm thay đổi độ sáng ở một số phần nhất định của hình ảnh.

Tivi CRT và hầu hết các màn hình máy tính CRT sẽ “vẽ” hình ảnh trên màn hình theo từng dòng, từ trên xuống dưới, theo kiểu raster, 30 hoặc 60 lần một giây. Đây được gọi là màn hình raster. Các CRT khác, chẳng hạn như CRT được sử dụng trong máy hiện sóng và trong một số trò chơi điện tử arcade cổ điển, lại trực tiếp vẽ hình ảnh bằng cách lần theo các đường trên màn hình phosphor bằng một nguồn điện tử. Chúng được gọi là màn hình vector.

Nhìn chung, CRT cần rất nhiều mạch hỗ trợ bổ sung, chẳng hạn như nguồn điện và logic để nhận và tạo ra các tín hiệu hình ảnh sẽ hiển thị trên màn hình. Các thành phần đó sẽ có sự khác biệt tùy theo kích thước, loại màn hình và nhà sản xuất.

Tại sao chúng ta không sử dụng CRT nữa?

CRT hiện vẫn còn được sử dụng trong một số trường hợp chuyên biệt — bao gồm cả các thiết bị điện tử (chẳng hạn như trong một số buồng lái máy bay thế hệ cũ) và để chơi trò chơi cổ điển. Nhưng về cơ bản, thời đại của công nghệ này đã trôi qua từ lâu.

CRT thịnh hành nhất trong khoảng thời gian từ những năm 1950 đến giữa thập niên 2000, đầu tiên là trong máy thu hình và sau đó là màn hình máy tính. Tại Hoa Kỳ, việc sản xuất truyền hình CRT thương mại đã ngừng phần lớn vào giữa những năm 2000, với một số vẫn còn tiếp tục vào những năm 2010. Ngày nay, một số công ty chuyên biệt vẫn sản xuất hoặc tân trang CRT, nhưng phần lớn dành cho các thị trường đặc thù, không đại trà.

Hiện nay, hầu hết mọi người đều không sử dụng CRT nữa vì công nghệ hiển thị màn hình phẳng (chủ yếu là LCD) đã sở hữu những lợi thế đáng kể về mặt thương mại và vật lý. Nhìn chung, màn hình phẳng có chi phí sản xuất rẻ hơn, nhẹ hơn và mỏng, đẹp hơn, sử dụng ít điện hơn và tỏa nhiệt ít hơn so với màn hình CRT. Chúng cũng mang lại độ sắc nét, hiển thị màu sắc rõ ràng và độ phân giải kỹ thuật số vượt xa màn hình CRT. Đặc biệt, màn hình phẳng LCD có thể sản xuất được ở kích thước lớn hơn nhiều so với CRT.

CRT có ưu điểm gì?

Trong khoảng thời gian giữa những năm 2000 và 2010, CRT vẫn sở hữu khá nhiều lợi thế so với công nghệ màn hình phẳng ở một số khía cạnh, chẳng hạn như màu sắc phong phú hơn, thời gian phản hồi tốt hơn và hỗ trợ độ phân giải đa đồng bộ tốt hơn. Tuy nhiên, những tiến bộ sau đó trong công nghệ màn hình phẳng đã xóa bỏ hầu hết những lợi thế này

Dẫu vậy, vẫn có những người thích sử dụng CRT cho các ứng dụng máy tính và trò chơi video cổ điển. Có ba lý do chính tại sao CRT thường tốt hơn màn hình phẳng.

Lý do đầu tiên là CRT xử lý độ phân giải hiển thị kỳ quặc, không chuẩn của máy chơi game cũ tốt hơn so với màn hình kỹ thuật số hiện đại. Khi được sử dụng với HDTV hiện đại, đồ họa của các hệ thống game console cũ có thể bị kéo giãn, bị trôi, lởm chởm hoặc mờ. Nhưng khi hiển thị trên CRT cổ điển, mọi thứ đều sắc nét và có tỷ lệ chính xác tốt.

Thứ hai, một số phụ kiện trò chơi điện tử, chẳng hạn như súng điện tử, chỉ hoạt động với màn hình CRT. Bạn không thể chơi tựa game bắn vịt Duck Hunt “huyền thoại” của Nintendo trên HDTV. Hoặc nếu được thì trải nghiệm cũng không thể tốt bằng CRT.

Thứ ba, các tạo tác trực quan (visual artifacts) được tạo ra khi hình ảnh hiển thị trên CRT có thể được coi là một phần không thể thiếu những trò chơi điện tử cổ điển. Trên thực tế, một số trò chơi đã tận dụng các đặc tính của tín hiệu NTSC hoặc chính CRT để pha trộn màu sắc hoặc tạo ra ảo giác về độ sâu, bóng và độ trong suốt hơn so với trên màn hình pixel hoàn hảo. Hầu hết các tạo tác đồ họa tích cực đó sẽ bị mất khi các trò chơi được xử lý ở định dạng pixel-perfect thông qua trình giả lập hoặc trên màn hình kỹ thuật số hiện đại.

Dù đã trở nên lỗi thời và không còn được sử dụng rộng rãi, công nghệ màn hình CRT vẫn luôn là một nhân tố đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong dòng chảy của thế giới công nghệ.