Il funzionamento del Tv Color CRT

Prima di descrivere la creazione delle immagini, facciamo un piccolo passo indietro verso il segnale video. Immaginate ogni fotogramma (quello della TV a definizione standard, con risoluzione massima di 720 punti per 576 linee) come una pagina di un libro, composta di righe e parole, in cui ogni parola è formata di tre caratteri. Ciascuno dei tre caratteri indica l'intensità luminosa dei sub-pixel (rosso, verde e blu) che compongono il singolo punto dell'immagine. Il segnale video analogico, sia esso video composito, S-video, component oppure RGB, non è altro che la successione delle varie parole, una riga dopo l'altra, dall'alto verso il basso. Il segnale video al suo interno contiene anche le informazioni su dove iniziano e finiscono le righe (sincronismo orizzontale) e dove inizia e finisce il singolo fotogramma (sincronismo verticale). L'ultimo particolare riguarda la scansione: il Tv Thomson accetta solo segnale interlacciato. Per questo motivo per ogni fotogramma vengono inviate prima le linee dispari e poi quelle pari (720 punti x 288 linee).

Animazione sul funzionamento di un tubo catodico. Fonte: e-tv

Nella tecnologia CRT, il segnale video in ingresso viene scomposto nei cinque elementi essenziali: i tre segnali che riguardano le informazioni delle singole componenti cromatiche a cui si aggiungono i due segnali dei sincronismi (orizzontale e verticale). I segnali delle tre componenti cromatiche, con tensioni amplificate, pilotano direttamente i tre cannoni elettronici, modulando l'intensità del fascio di elettroni per ogni punto dell'immagine. I segnali di sincronismo pilotano invece il giogo di deflessione e piegano i tre fasci di elettroni in modo che ogni fotogramma venga ridisegnato in perfetta sincronia con il segnale in ingresso. Il fascio di elettroni si muove come un pennello (infatti il fascio viene chiamato in gergo "pennello elettronico"), spazzolando la superficie dello schermo dall'alto verso il basso, riga dopo riga.

Riproduzione della scala dei grigi fotografata con esposizione a 1/50, 1/200 e 1/400
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Il materiale fosforescente, una volta eccitato dagli elettroni, inizia ad emettere una quantità di luce proporzionale alla potenza del fascio di elettroni e si spegne pochi millisecondi dopo. Nell'immagine qui in alto potete osservare una foto del TV Thomson acquisita con tempi di esposizione rispettivamente di 1/50, 1/200 e 1/400 di secondo. In poche parole, le immagini riprodotte attraverso un CRT sono costituite da una serie di "lampi", in cui la luce è solo una parte. Il rapporto tra luce e "nero" dipende da molti fattori. Ad esempio, dipende dal tempo di risposta dei fosfori, dalla potenza del fascio di elettroni, dalla frequenza di quadro e anche dal livello di illuminamento che raggiunge i nostri occhi.

La frequenza di quadro di 50Hz utilizzata in Europa è piuttosto bassa e genera uno sfarfallio (il termine tecnico è "flicker") che è più evidente con la visione periferica. Negli stati uniti, con la frequenza di quadro di 60Hz (con più precisione è di 59,94Hz), lo sfarfallio è meno evidente. Più recentemente, sono arrivati anche i TV Color con scansione raddoppiata (i famigerati 100Hz), quelli a scansione progressiva e poi anche quelli che accettano segnali ad alta definizione (di tipo analogico, attraverso l'ingresso component). In USA e Giappone, fino a qualche anno fa erano in vendita TV CRT con ingresso digitale (DVI oppure HDMI) per riprodurre segnali ad alta definizione, anche con codifica HDCP.

Per approfondire l'argomento, oltre a wikipedia, vi consiglio la seconda puntata di Cinemaking