Den svartvita TV-skärmen

[dloow]

Hej

Samtidigt som jag lär mig själv så ska jag lägga ut en liten artikel på min fotoblogg. (Det är ju så bra att skriva ner i klartext, för då ser man vad man inte förstått. Kan man inte skriva ner sin kunskap så kanske den faktiskt inte finns där.)

Så nu innan jag skriver och publicerar måste jag kolla upp om det jag tror är sant.

Jag har fått för mig att en gammal svartvit tv har en bild med ett antal pixlar. Varje pixel är som en liten lampa, som kan lysa olika starkt. Rent mekaniskt/elektriskt har den obegränsat med nivåer av ljusstyrka, men eftersom det är 1'or och 0'or som gäller så finns det en digital begränsning av hur många ljusstyrkor som kan ställas in. Om vi förenklat tänker oss en 2-bit bild, så har vi 4 olika nyanser som kan visas. Varav varje kombination av 1 och 0 ger en viss information till pixeln/lampan. En 00 säger åt lampan att inte lysa alls, 01 kanske säger att lampan ska lysa med 33% styrka, 10 ska ge 66% ljusstyrka och 11 ska ge full fräs och 100% ljusstyrka.

Detta tycker jag låter logiskt. Stämmer det?

 

[Göran Larsson]

Detta tycker jag låter logiskt. Stämmer det?

Nej. Det finns inga pixlar eller digitala bitar i en gammal analog svartvit TV-skärm.

Det som finns är ett antal horisontella linjer som ritas upp, för vanlig TV, från vänster till höger. Varje linje har en varierande ljusstyrka från vänster till höger. Ljusstyrkan bestäms av en analog signal och upplösningen begränsas av signalens bandbredd, inte av ett visst antal digitala bitar.

 

[ErlandH]

Precis som Göran skriver var gamla svartvita tv-apparater analoga.

Däremot användes svartvita digitala lcd-skärmar under några år i många datorer. Tekniken finns fortfarande kvar i t ex vissa riktigt billiga mobiltelefoner. De allra sämsta brukade visa 16 nyanser.

 

[dloow]

Följer dagens monitorer enligt principen? Ja givetvis inga "lampor" i skärmen, men rent principiellt?

 

[Göran Larsson]

Följer dagens monitorer enligt principen?

Alla vanliga skärmar med bildrör (CRT, tjockisar) är analoga.
Alla vanliga platta skärmar (LCD, Plasma) är digitala.

Monokroma bildrörsskärmar (t.ex. svartvita eller gröna) har en jämn fosforbeläggning i en färg.

Färgbildrörsskärmar har röda, gröna och blå fosofpunkter som har en viss storlek och avstånd (dvs de har en viss upplösning) Elektronstrålen som ritar linjerna ör dock fortfarande analog.

Platta skärmar har däremot en bestämd upplösning (de har pixlar) och styrs digitalt. Matar du en plattskärm med en enalog signal (t.ex. analog video eller VGA) digitaliseras den av elektroniken i skärmen.

 

[jelu1661]

http://en.wikipedia.org/wiki/Cathode_ray_tube

 

[dloow]

Tack för svaren.

Jag är inte ute efter att få förklarat exakt hur en bildskärm fungerar, utan mer principen med ljuset som strålas ut. Ljus och färger strålas ju ut och jag vill förstå vad det är som gör att vitt ljus upplevs vitt och grått ljus upplevs som grått.

Genom att tala om svartvit bild så blir det lite mer förenklat och vi behöver inte ta i akt att det finns 3 färgkanaler.

Hur skapas ett "grått" ljus? Bör det inte vara att vitt ljus lyser med mindre intensitet.


Ni får ursäkta att jag är ute och cyklar.

 

[Göran Larsson]

Hur skapas ett "grått" ljus?

Först måste vi definiera vad "grått" ljus är. Grå är ingen färg som t.ex. blå är.

Bör det inte vara att vitt ljus lyser med mindre intensitet.

Vit och grå är samma sak, men det är intensiteten på andra ytor i omgivningen som gör att vi tolkar en yta som vit eller grå. På något sätt bestämmer sig hjärnan vilka intensiteter som ska betraktas som vita rspektive svarta. Intensiteter mellan dessa är grå. Vitt har alltså olika intensitet en solig sommardag och en mulen vinterkväll.

 

[Dewi]

Jag vet inte vad du kan ha lärt dig om ljus i skolan, men det strålas inte ut något "grått" eller "vitt" ljus från en bildskärm, utan allt ljus som strålas ut från en modern bildskärm har en av de tre additiva grundfärgerna, rött, grönt eller blått.

När du upplever att det är vitt eller grått, så är det alla tre färgerna samtidigt i en lagom blandning. De kommer inte från samma punkt på skärmen, men punkterna ligger så nära varann, att det inte är meningen att man ska se de enskilda färgerna, utan att de ska blandas ihop till den färg som bildpunkten, pixeln, har.

Bilden på skärmen är alltså uppbyggd av en himla massa små punkter, som kan ha olika form på olika skärmar. Det finns tre såna punkter för varje enskild bildpunkt, och de tre punkterna har varsin färg. De blandade färgerna kan upplevas som olika färger eller som vitt eller grått, alltefter hur mycket som strålas ut av varje punkt, den röda, den gröna och den blå.

Vitt är alltså inte en färg, utan det är alla färger tillsammans. Grått är precis som vitt inte heller någon färg, utan det är lite mindre av alla färger tillsammans, och en bildskärm har bara tre färger, rött, grönt och blått.

När ditt öga träffas av en blandning av rött och grönt ljus uppfattar du det som gult, en färg som inte alls finns i bildskärmen. Om du tittar på Wikipedias artikel om additiv färgblandning kanske du kan börja förstå hur det funkar.

Och den svartvita teven har som nämnts tidigare inga pixlar, utan det är ett svep av en elektronstråle som ritar upp bilden genom att excitera "fosfor" i skärmen. Om teven ger en svartvit bild med gråtoner, så är fosforn blandad av tre olika sorter, med var och en av samma grundfärger som färgskärmen. Det är alltså fosfor som strålar ut rött, grönt och blått i lagom proportioner, och därför blir bilden en svartvit bild. Ett lysrör fungerar på ungefär samma sätt när det gäller färgerna, det finns fosfor för de tre grundfärgerna i en lagom blandning för att ge just den färg som lysröret har. Liknande teknik används också för vita diodlampor (LED).

 

[apersson850]

En TV som bara klarar svartvitt har inte tre olika färger. Den har bara vitt i olika intensitet, ner till så klent att de svaga kallar det svart!

 

[dloow]

Jag vet inte vad du kan ha lärt dig om ljus i skolan, men det strålas inte ut något "grått" eller "vitt" ljus från en bildskärm, utan allt ljus som strålas ut från en modern bildskärm har en av de tre additiva grundfärgerna, rött, grönt eller blått.

När du upplever att det är vitt eller grått, så är det alla tre färgerna samtidigt i en lagom blandning. De kommer inte från samma punkt på skärmen, men punkterna ligger så nära varann, att det inte är meningen att man ska se de enskilda färgerna, utan att de ska blandas ihop till den färg som bildpunkten, pixeln, har.

Bilden på skärmen är alltså uppbyggd av en himla massa små punkter, som kan ha olika form på olika skärmar. Det finns tre såna punkter för varje enskild bildpunkt, och de tre punkterna har varsin färg. De blandade färgerna kan upplevas som olika färger eller som vitt eller grått, alltefter hur mycket som strålas ut av varje punkt, den röda, den gröna och den blå.

Vitt är alltså inte en färg, utan det är alla färger tillsammans. Grått är precis som vitt inte heller någon färg, utan det är lite mindre av alla färger tillsammans, och en bildskärm har bara tre färger, rött, grönt och blått.

När ditt öga träffas av en blandning av rött och grönt ljus uppfattar du det som gult, en färg som inte alls finns i bildskärmen. Om du tittar på Wikipedias artikel om additiv färgblandning kanske du kan börja förstå hur det funkar.

Hej Devi

Du det där var ett mycket bra svar... nja saken är nog inte brist på ljuskunskap utan snarare att jag rör ihop saker väldigt (alltså VÄLDIGT) klumpigt just nu. Skriver innan jag tänkt. Och jag förklarar väldigt illa vad jag tänker just nu. Jag har ganska bra fysikutbildning om vi nu ska in på det.

Men nu börjar vi faktiskt närma oss det jag försöker få bekräftat..

..Jo det strålas ut vitt ljus, och om vi studerar ljuset närmre så ser vi att det som du skriver faktiskt är 3 olika färgade ljus som strålas ut och vi tolkar det som vitt. 3 färger strålas ut i en lagom blandning. Det är dessa 3 färgers gemensamma ljus som jag tänker mig som en "lampa". Om alla 3 färgerna lyser med full intensitet så får man "vitt" ljus.

Och som du skriver så är "grått ljus" alla 3 färgerna tillsammans som skiner lika starkt men inte med full intensitet. Detta tänker jag mig som en "lampa" som inte är uppskruvad till max.

Sen kan de inte lysa alls, då blir det bara svart.

Jämför nu detta med det första jag skrev om 1'or och 0'or.

Nu ska jag inte fortsätta skriva denna post... då blir det bara fel.

 

[ErlandH]

Följer dagens monitorer enligt principen? Ja givetvis inga "lampor" i skärmen, men rent principiellt?

Ja. Och de har faktiskt "lampor i skärmen" (plasma) eller bakom (lcd).

 

[dloow]

se där... tack

 

[Göran Larsson]

..Jo det strålas ut vitt ljus, och om vi studerar ljuset närmre så ser vi att det som du skriver faktiskt är 3 olika färgade ljus som strålas ut och vi tolkar det som vitt. 3 färger strålas ut i en lagom blandning.

Att skapa vitt ljus med tre färger i lagom proportioner är bara ett sätt att skapa det vi upplever som vitt ljus.

Från en glödlampa eller från solen kommer det inte bara tre färger. Dessa ljuskällor har i stället ett spektrum som är mer kontinuerligt med "alla" färger mellan infrarött och ultraviolett. Olika ljuskällor har spektra som kan skilja sig mycket från varandra men ändå upplevas som vita av vårt synsystem.

För att vi ska uppfatta ljus som vitt räcker det med att våra ögons tre typer av koner tar emot rätt proportioner.

För att vi ska uppfatta gult ljus kan ögat se rent gult ljus (t.ex. ljus från solen genom ett gult filter) eller lagom proportioner av rött och grönt ljus. Synsystemet vet inte om signalerna från de gröna och röda konerna orsakas av en gult ljus eller en kombination av rött och grönt ljus. Länken går till en bild som visar vilka färger som ögat är känslig för.

http://webvision.med.utah.edu/imageswv/spectra.jpeg

 

[dloow]

Hej Göran

Precis, det var nog av denna anledning jag började pratat svart-vit tjock-tv, för den använder väl knappast RGB för att ge vitt ljus? (Sen att jag blandade in digitala signaler i samma mening osv är en helt annan sak )

Om man tittar nära på en färg-tjockis-tv så är det enkelt att se alla små RGB-element som lyser med olika intensitet. Hur ser det ut om man tittar nära på en svartvit tjock-tv?

 

[ebermark]

Här är en video som förklarar på ett bra sätt hur en lcd-skärm funkar:

http://www.engineerguy.com/videos/video-lcd.htm

 

[Göran Larsson]

Hur ser det ut om man tittar nära på en svartvit tjock-tv?

En monokrom tjock-tv har en jämn beläggning av fosfor, dvs inte i form av små röda, gröna och blå prickar. Fosforn kan vara av den typ som sänder ut vad vi uppfattar som vitt ljus (som beläggningen på insidan av ett lysrör eller lågenergilampa) eller en typ som sänder ut en färg, t.ex. grön. Grön fosfor med lång efterlysning var vanlig i gamla oscilloskop, men numera är väl de också för det mesta digitala.

 

[Dewi]

Och fosfor "av en typ som sänder ut vad vi uppfattar som vitt ljus" är en blandning av olika fosfor, som sänder ut de tre additiva grundfärgerna. De olika sorterna blandas mekaniskt vid tillverkningen och slammas på rörets insida, och det går inte att särskilja de olika färgerna, eftersom de sänds ut från partiklar så små att man inte ens ser dem i mikroskop. Vi uppfattar det som vitt, men om man analyserar spektrum, så ser man att det huvudsakligen består av de additiva grundfärgerna.

 

[David G]

Jag fick en gång en dator med digitalt ansluten monokrom gul skärm. Det var rätt snyggt men det hadde varit skojigare med en grön.


Ljusstyrkan i bildröret i den svartvita TVn styrs av spänningen i rörets styrgaller. Gallrets spänning styr hur många elektroner som kommer fram till rörets fosforbelagda framsida.


Om man ställer en tjokis-färgtv på sidan, varför blir bilden så konstig då?

 

[ebermark]

Om man ställer en tjokis-färgtv på sidan, varför blir bilden så konstig då?

På grund av gravitationens påverkan av elektronstrålen. Konstruktionen kompenserar för detta i höjdled, men inte i sidled.