《计算机图形学》2.1.4 彩色CRT监视器

CRT监视器利用能发射不同颜色光的荧光层的组合来显示彩色图形。不同荧光层的发射光组合起来，可以生成一种按其比例而定的可见颜色。

显示彩色图形的一种方法是在屏幕上涂上多层不同的荧光粉。发射颜色由电子束在英冠曾钟的穿透深度决定。这种方法称为电子束穿头发（beam-penetration），它常用语红、绿两层结构。速度慢的电子束只激活外面的红色层，速度快的电子束能穿过红色层病激活里面的绿色层。而中速的电子束通过发射红、绿光的组合来生成灵位的颜色：橙色和黄色。电子的速度，也就是屏幕上任意一点的颜色，受电子束的加速电压控制。电子束穿透法是随机扫描监视器生成彩色图形的廉价途径，但是只可能有较少的颜色种类，而且图形质量不如其他方法的好。

荫罩法（shadow-mask）常用语光栅扫描系统（包括彩色电视机），因为它能产生的彩色范围比电子束穿透法大得多。这种方法基于我们熟悉的由红、绿、蓝三原色来组合颜色的原理，称为RGB颜色模型（RGB color model）。对于每个像素位置，荫罩CRT有三个荧光彩色点：一个荧光点发射红光，另一个发射绿光，而第三个发射蓝光。这类CRT有三支电子枪，与每个彩色点一一对应，而荫罩栅格位于紧靠涂覆有荧光层的屏幕之后。由于人眼可将三点发出的光结合成一种组合色，因此三种荧光粉发出的光生成像素位置的一个小颜色点。图2.10给出了通常用于彩色CRT系统的delta-delta荫罩法。其中的三支电子束一起被偏转、聚焦并发射到荫罩上。荫罩上有按荧光点模式分布的一系列孔。当三支电子束通过荫罩上的孔时，将激活一个点三角形，从而在屏幕上显示一个小的彩色两点。荧光点以三角形排列，并使每支电子束通过荫罩时，只能激活与之对应的彩色点。三支电子枪的另一配置结构是按线（in-line）排列。其中，三支电子枪及屏幕上相应的红-绿-蓝彩色点都沿扫描线而不是成三角形模式排列。这种电子枪的按线排列容易保持对齐状态，通常用于高分辨率的彩色CRT。

[图2.10]

改变三支电子枪的轻度等级，可以改变荫罩CRT显示的颜色。

彩色图形系统可以根据裴勇多种CRT显示设备进行设计。摩羯廉价的家用计算机系统和电子游戏机则设计成能裴勇彩色电视机和RF（radio-frequency，无线电频率）调制器。RF调制器的作用是模拟广播电视台的信号。这意味着必须组合图形的颜色和亮度信息，并叠加到广播平率载波信号上来作为电视机的输入。（天线接收我自己生成的信号，黑科技啊！）然后，电视机中的电路从RF调制器接受这种信号，抽取图形信息，并在屏幕上进行显示。正如我们可以预料的，由于RF调制器和TV电路对图形信息的额外处理，将会降低图像显示的质量。

合成式监视器（composite monitor）是用于允许广播电视旁路的电视适配设备。这些显示设备仍然要求组合图形信息，但无需载波信号。它将图形信息组合为合成信号，然后由监视器分离，所得图形的质量仍然不太好。

人们将图形系统的彩色CRT设计成RGB监视器（RGB monitor）。这些监视器采用荫罩法且不经任何中间处理，直接从计算机系统取得每支电子枪（红、绿、蓝）的强度等级。在高质量的光栅图形系统的帧缓存中，每个像素对应24位，每支电子枪允许256级电压设置，因而每个像素有近1700万种颜色可供选择（从(0,0,0)到(255,255,255)）。每个像素具有24个存储位的RGB彩色系统通常称为全彩色系统（full-color system）或真彩色系统（true-color system）。