9.2. COMPARATIVA ENTRE CRT Y LCD

Las dos tecnologías dominantes en monitores para equipos de ordenador personal

-de mesa o portátiles- son: tubos de rayos catódicos (CRTs) y pantallas de cristal líquido

(LCDs).

Fig. 9.2.1. Fotografías que ilustran la diferencia entre un CRT y un LCD.

9.2.1. MONITORES CRT

Las imágenes basadas en rayos catódicos se utilizaron en un principio en los

aparatos de TV (desde fines de los años cuarenta). Los ordenadores personales, en sus

inicios, adoptaron esa tecnología para sus monitores, tecnología que se mantiene vigente

hasta la presente fecha, aunque poco a poco está siendo desplazada por otras más

modernas.

- El Tubo de Rayos Catódicos de los Monitores de ordenador

Casi todos los monitores para ordenadores de mesa basan su funcionamiento en

los CRT para mostrar su información visual.

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Fig. 9.2.2. Sección transversal de un monitor CRT.

Los términos “ánodo” y “cátodo” son sinónimos de terminales positivo y negativo.

En un tubo de rayos catódicos, el cátodo consiste de un filamento caliente (A),

localizado dentro de un tubo de vidrio (B), sellado al vacío. El “rayo” o “haz” (E) es un

flujo de electrones que emite el cátodo de manera natural.

En los monitores, el flujo de electrones es concentrado en un haz que se desplaza a

través del vacío e impacta en la pantalla (D), al otro extremo del tubo. La pantalla está

cubierta de material fosforescente (fósforo) que se enciende ante la presencia del haz de

electrones. Existen alambres de cobre enrollados, o bobinas, que permiten orientar

adecuadamente el flujo de los electrones. La posición de llegada del rayo se controla

mediante la variación de voltaje en esas bobinas.

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- El Material Fosforescente

Material fosforescente es aquel que, cuando está expuesto a radiación, emite luz

visible. La radiación puede ser luz ultravioleta o un haz de electrones.

En los monitores CRT, el material fosforescente recubre la parte interior de la

pantalla. Al golpear un haz de electrones en el material fosforescente, la pantalla se

enciende en los puntos de impacto.

En las pantallas en blanco y negro, existe un solo tipo de material fosforescente

que se enciende con color blanco cuando se expone al flujo de electrones.

En una pantalla a color hay 3 tipos de materiales fosforescentes -rojo, verde y

azul-, y un emisor de haces de electrones por cada color.

Existen miles de materiales fosforescentes que han sido formulados o

descubiertos, que se caracterizan por la emisión de color. Tales emisiones duran un

cierto tiempo -generalmente muy corto- después de haber sido excitados los materiales,

por lo que para mantener el color requieren de un “refrescamiento” frecuente.

- Los Monitores Blanco y Negro

En los monitores blanco y negro, la pantalla está recubierta con material

fosforescente blanco. Para pintar la pantalla entera, el haz de electrones “barre” la

superficie línea por línea, de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

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Fig. 9.2.3. Ilustración del escaneo de imagen de un monitor CRT.

Los puntos impactados por el haz de electrones adquieren el color blanco mientras

los no impactados aparecen con color negro.

- Los Monitores a Color

Los monitores a color difieren en 3 aspectos de los monitores blanco y negro:

- Hay 3 haces de electrones (D) que actúan simultáneamente sobre la pantalla.

Se los suele llamar rojo, verde y azul porque activan al material fosforescente que

emite esos colores, aunque el haz, en sí, no tiene color.

- La pantalla está recubierta de 3 tipos de material fosforescente (rojo, verde y

azul), organizados en puntos o subpíxeles (A). Los subpíxeles se agrupan en

triadas o píxeles, que forman parte de líneas horizontales y verticales de imagen, a

modo de una matriz de puntos de color.

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- Cerca de la capa de material fosforescente existe una placa metálica delgada,

llamada máscara de sombras (B). Esta máscara tiene pequeñas perforaciones

alineadas con los puntos de material fosforescente, para asegurar el impacto de los

electrones en el sitio apropiado.

- La combinación de los 3 colores básicos del sistema cromático RGB (Red,

Green & Blue), con diferentes intensidades en un mismo píxel, permite la creación

de millones de colores. Mientras el color blanco se obtiene con los 3 colores a su

máxima intensidad, el color negro se consigue al no encender ninguno de los 3

colores.

9.2.2. MONITORES LCD

Los LCD han estado durante muchos años en el mercado de los ordenadores

portátiles, pero se puede decir que son prácticamente nuevos en ordenadores de mesa.

Una pantalla de cristal líquido funciona basada en las características de los cristales al

aplicar electricidad sobre ellos. Una matriz de estos cristales forma la capa del

visualizador que puede tener los colores encendidos o apagados por la aplicación de una

corriente. Una retroiluminación aplicada por detrás de la capa les ilumina de modo que

es visible en cualquier condición de luz.

La mejor ventaja de los monitores de LCD es su tamaño y peso. La mayoría de los

LCD vendidos en el mercado varía desde aproximadamente 1 o 3 pulgadas de grosor

comparado con los monitores CRT que pueden ser tanto como 24”. Esta reducción de la

cantidad de material significa que las pantallas de LCD son más fáciles de transportar y

son lo suficientemente pequeñas como para colocarlas en una pared. Cualquiera con un

pequeño escritorio estará agradecido por cuánto de poco espacio ocupa un monitor de

LCD.

Las pantallas de LCD también tienden a producir menos fatiga en los ojos al

usuario. El constante barrido de luz y el escaneo de las líneas del tubo de CRT tienden a

causar tensión en aquellos que usan mucho los ordenadores. La baja intensidad de los

monitores de LCD emparejada con su pantalla de píxeles o bien encendidos o apagados

produce menos fatiga para el usuario.

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Finalmente, los monitores de LCD son mucho más eficientes energéticamente

comparados con un monitor CRT. La mayoría de la energía usada para las pantallas de

LCD procede de la retroiluminación de la pantalla. La cantidad de voltaje requerido

para mantener el estado de varios píxeles encendidos o apagados es insignificante

cuando se compara con aquella de la luz trasera. Por otro lado, las pantallas de CRT

usan inmensas cantidades de energía para mantener el haz de electrones constantemente

fluyendo por la pantalla.

Puesto que la tecnología LCD es mucho más nueva comparada con la tecnología

CRT, es mucho más caro producir los monitores LCD. Esto es una gran desventaja

cuando un monitor CRT de 19” se puede comprar por aproximadamente la mitad que un

monitor LCD de 17” incluso tienen casi el mismo área visible. A medida que los

fabricantes mejoran sus técnicas de fabricación de los LCD y crece su demanda, los

costes comenzarán a descender.

La segunda desventaja de las pantallas de LCD es su resolución fija o natural. Una

pantalla de LCD puede sólo mostrar el número de píxeles en su matriz y no más. Puede

mostrar una baja resolución de una de dos formas. Usando sólo una fracción del total de

píxeles de la pantalla o a través de interpolación. La interpolación es un método por el

cual el monitor combina múltiples píxeles para simular un único píxel muy pequeño.

Éste a menudo puede llevar a una imagen confusa o borrosa particularmente con texto

cuando funciona la pantalla por debajo de su resolución natural.

Finalmente, la tecnología detrás de las pantallas de LCD puede provocar un

fantaseo de imágenes en movimiento en una pantalla con un fondo oscuro. Esto se debe

al hecho de que mientras cambian el estado de los cristales de encendido a apagado, la

velocidad a la que puede cambiarse es casi cuatro veces menor o mayor. Después de que

se muestran las imágenes en la pantalla mientras el píxel está siendo cambiado de

encendido a apagado, el fantaseo tiende a dejar de ser débil.

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9.2.3. LA DESAPARICIÓN DE LOS MONITORES CRT

Prácticamente desde los inicios de la microcomputación (hace más de 20 años), se

predijo la decadencia y desaparición de los monitores CRT, y su pronto reemplazo por

otras tecnologías. Las razones son muchas:

- Son pesados y voluminosos

- Consumen mucha energía eléctrica (alrededor de 150 W para un monitor de

17”).

- El campo eléctrico de alto voltaje, los campos magnéticos de baja frecuencia

y los rayos X que emiten son dañinos para la salud.

- La tecnología de barrido que emplean provoca el parpadeo de las imágenes y

causan sobreesfuerzo y fatiga en los ojos.

- La forma cilíndrica o esférica de la superficie visible provoca distorsiones en

los extremos de la pantalla, lo que afecta a la calidad de las imágenes.

A pesar de haber surgido tecnologías innovadoras como LCD y Plasma, existen

buenas razones para explicar el dominio de los monitores CRT en el mercado de los

ordenadores de mesa:

- La tecnología de los materiales fosforescentes está suficientemente

desarrollada para permitir una excelente saturación de color mediante pequeñas

partículas, condición requerida en las altas resoluciones.

- La emisión de luz de los materiales fosforescentes permiten visibilidad desde

casi todos los ángulos posibles (alrededor de 150º).

- Al focalizar el impacto de los electrones se pueden alcanzar niveles de

iluminación muy altos.

- La tecnología CRT es muy madura y permite su fabricación con costos

reducidos.

- Tienen mejor resolución por pulgada cuadrada.

- Mejores en su capacidad anti-reflejante.

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9.2.4. ¿QUÉ ES MEJOR UN MONITOR LCD O UN CRT?

Fig. 9.2.4. Interior de un monitor CRT.

Por desgracia, la respuesta a la pregunta formulada no es sencilla y está como

siempre a expensas de las necesidades del usuario.

Fig. 9.2.5. Diferencia de tamaño entre un monitor LCD y uno

CRT.

Hacemos referencia a las necesidades del usuario ya que éstas son distintas y cada

uno tiene no sólo un trabajo específico para su monitor, sino también tiene un

presupuesto específico para éste.

Hay que tener en cuenta que los monitores son la parte del hardware que más

información presenta al usuario del ordenador, es una parte fundamental

de éste y como tal son indispensables y deben de tratarse con cuidado.

Inicialmente, los monitores LCD eran sumamente costosos por ser más livianos y

delgados y porque su elaboración era muy costosa.

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Fig. 9.2.6. Imagen de un monitor LCD.

En contra se encontraban los monitores CRT, que son más grandes y estorbosos si

se quiere ocupar la palabra, pero son más utilizados en el diseño.

Fig. 9.2.7. Imagen de un monitor CRT.

Hay que también tomar en cuenta las necesidades del usuario ya que algunos

poseen vista débil o cansada o se necesita que más de una persona observe

la información que aparece en la pantalla.

Fig. 9.2.8. Diferencia de ángulo de visión entre el LCD y el CRT.

Como sugerencia para el usuario se le recomienda pensar detenidamente

el tipo de trabajo o desempeño que se espera de un monitor próximo a comprar,

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ya que si sólo se va a usar para ver videojuegos o películas, animaciones o

incluso programar, se recomienda un monitor LCD.

En cambio si se planea realizar diseño grafico, o de páginas, diseño o edición de

animaciones, vídeo o de imágenes en las cuales se desea una mayor calidad de

resolución, definición, color y brillo se sugiere un monitor CRT.

9.2.5. VENTAJAS DE LOS DISPOSITIVOS LCD FRENTE A LOS

CRT

- Más compactos y ligeros (permiten ganar espacio, lo que es especialmente

importante en ámbitos reducidos de trabajo como unidades móviles de

retransmisión, pequeños estudios, etc.).

- Larga vida útil y gran fiabilidad.

- Bajo consumo eléctrico y menor generación de calor (ahorro de energía).

- Imágenes con gran luminancia.

- Imágenes sin parpadeo (disminuye el cansancio visual).

- Disminuye las necesidades de mantenimiento.

- Flexibilidad en el funcionamiento.

- Eliminación de los efectos de interferencias magnéticas (por lo tanto, se

puede instalar tranquilamente al lado de otros dispositivos).

- El margen de convergencia y geometría es del –0,1% (mientras que en

dispositivos CRT es de +5%).

- El contraste es el mismo durante toda la vida útil del dispositivo (mientras

que en CRT disminuye hasta un 20% con 4.000 horas de trabajo).

- El ajuste del contraste no afecta a la vida del dispositivo (en los CRT, cuanto

más contraste menos vida).

- No se ven afectados por las vibraciones (mientras que sí ocurre en los CRT).

- Las imágenes fijas (por ejemplo, texto) no marcan la pantalla (en los CRT

las imágenes fijas marcan el fósforo).

- La instalación, el transporte y el almacenamiento son más fáciles y más

económicos.

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- No genera electricidad estática (este problema se puede resolver en los CRT

con conexiones a tierra y accesorios antiestáticos).

9.2.6. DESVENTAJAS

- Precio aún elevado.

- Imágenes confusas fuera de la resolución natural.

- Aspecto borroso en imágenes en movimiento rápido ya que algunos modelos

de LCD no poseen un tiempo de respuesta suficiente.

- Colores difusos, por lo que el nivel de negro es insuficiente.

- Resolución fija mientras que en el CRT se puede aumentar la resolución

aumentando la velocidad de refresco.

- Limitaciones de los LCD para aplicaciones de vídeo debido a los

controladores.

9.2.7. COMPARACIÓN DE PARÁMETROS DE CRT CON LCD

- TAMAÑO DE LA PANTALLA

A diferencia de los monitores CRT, en las pantallas LCD el tamaño indicado por

la diagonal representa el área de visión real. Por lo tanto, una pantalla LCD de 17”

medirá 17” de esquina a esquina, mientras que el equivalente en CRT puede llegar a

medir tan sólo 15” también en diagonal.

Para tener una idea aproximada de las áreas de visión correspondientes entre

CRT y LCD, hay que tener en cuenta que:

17” CRT = 15” LCD

19” CRT = 17-18,4” LCD

21” CRT = 19-20” LCD

Estas equivalencias tan sólo son indicativas y, en cualquier caso, un monitor

CRT de 19” que proporcione un área de visión de 18” será, naturalmente, mayor que

el que ofrezca una pantalla de 17” LCD.

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- RESOLUCIÓN

Todos los dispositivos LCD presentan una resolución óptima gracias al número

de píxeles fijo del que dispone el panel. Por esta razón, no es posible aumentar el

máximo de resolución con la configuración del panel.

Se puede trabajar en un dispositivo LCD con una resolución inferior a la

configuración óptima; sin embargo, la calidad se resentirá de ello. Cuanto más se

modifique la resolución óptima, peor será la calidad general de la imagen.

La resolución no depende del tipo de señal de entrada sino que está predefinida

de fábrica. Por lo tanto, 1.024 x 768 (resolución XGA) significa que hay 1.024 x 768

píxeles en la pantalla. Se puede trabajar con otras resoluciones, pero los controles

electrónicos deberán expandir la imagen de entrada a 1.024 x 768.

Las resoluciones habituales son:

• 2,5”: 480 x 234 máx.

• 3,5”: 600 x 234 máx.

• 4”: 480 x 234 máx.

• 5”: 600 x 234 máx. o 960 x 234 máx. (Según el modelo)

• 5,6”: 600 x 234 máx. o 960 x 234 máx. (Según el modelo)

• 6,4”: 600 x 234 máx. o 960 x 234 máx. (Según el modelo)

• 6,8”: 1.152 x 234 máx.

• 8,4”: 640 x 480 máx. o 800 x 600 máx. o 1.024 x 768 máx. (Según el modelo)

• 10,4”: 640 x 480 máx. o 800 x 600 máx. (Según el modelo)

• 12,1”: 800 x 600 máx.

• 13,3”: 1.024 x 768 máx.

• 15,1”: 1.024 x 768 máx.

• 17”: 1.280 x 1.024 máx.

• 18,1”: 1024 x 768 máx. o 1.280 x 1.024 máx. (Según el modelo)

• 19”: 1.280 x 1.024 máx. o 1.600 x 1.200 máx. (Según el modelo)

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• 20,1”:640 x 480 máx. o 1.600 x 1.200 máx. (Según el modelo)

- VELOCIDAD DE REFRESCO

Es imprescindible saber que los dispositivos LCD no parpadean como los CRT a

velocidades de refresco bajas.

Efectivamente, todos los fabricantes de LCD manifiestan que la velocidad de

refresco óptima para sus paneles LCD es de 60 Hz (una cifra que, tan sólo en unos

minutos, provocaría dolor de cabeza en cualquier CRT).

- VELOCIDAD DE RESPUESTA

La velocidad de respuesta se forma con dos variables: “incremento” y

“disminución”. La combinación de estas dos variables proporciona la velocidad de

respuesta del panel.

El resultado puede variar entre los 8 ms (la respuesta más rápida hoy en día

disponible) y los 50 ms (en los dispositivos LCD más lentos). En condiciones óptimas,

se debe buscar el panel con la mayor velocidad de respuesta posible, puesto que a

mayor velocidad, mayor será la rapidez con la que cada píxel se desplazará de blanco

a negro (o viceversa) y con la que la información de la pantalla se actualizará.

A mayor tiempo de respuesta, mayor será la posibilidad de que se formen

imágenes “fantasma” o “falsas”.

VELOCIDAD DE RESPUESTA BAJA: 50 ms

VELOCIDAD DE RESPUESTA CORRECTA: 30 ms

VELOCIDAD DE RESPUESTA BUENA: 15 ms

- NÚMERO DE COLORES

El número de colores que un monitor puede visualizar es muy importante si está

destinado a reproducir gráficos y vídeo: cuanto más amplia sea la gama de colores,

mejor será la calidad de la imagen. En general, los monitores CRT son mejores que los

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LCD, pero la tecnología LCD está evolucionando rápidamente en este campo.

Asimismo, el ratio de contraste administra la “legibilidad” de la imagen a la vez que

hace posible distinguir mejor los detalles allí donde hay colores parecidos.

La mayoría de paneles LCD disponen de una paleta de 15,2 millones de colores.

Este número depende del número de bits de control. Así, si se trabaja con una relación

de 6 bits/subpíxel, 1 subpíxel es un elemento RGB, de forma que si disponemos de 18

bits, 218 significa 262.144 colores. Y si trabajamos con una relación de 8 bits/subpíxel,

obtendremos 16 millones de colores. Este parámetro depende de la placa electrónica.

- RATIO DE CONTRASTE

El ratio de contraste es la diferencia en la intensidad de la luz entre el blanco más

brillante y el negro más oscuro. Un mayor ratio de contraste significa que se producirá

una mejor representación del color (la mejor información aparecerá encima de un fondo

oscuro) que en un dispositivo LCD con un ratio de contraste menor.

Es decir que, a mayor ratio de contraste, más fuertes e intensos se verán los colores y,

por lo tanto, más precisos los detalles.

Los paneles LCD presentan una gama de contrastes que va de 150:1 a 1.000:1, con

una media alrededor de 350:1.

Ante estas cifras ¿cuál será un ratio de contraste aceptable?

BAJA: 100:1

CORRECTA: 250:1

BUENA: 400:1

- ÁNGULO DE VISIÓN

La calidad de la imagen, especialmente los niveles de contraste, puede variar

según la pantalla esté más o menos en frente del usuario. Si este se encuentra

exactamente delante de la pantalla, se asegura de que el resultado visual sea óptimo,

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mientras que cuanto más se desplace de esta posición, la imagen irá apareciendo más

apagada, en un mayor o menor grado según la tecnología LCD utilizada.

Por otro lado, si el usuario no desea que nadie más pueda ver el contenido de la

pantalla con la que está trabajando, existen filtros polarizadores que reducen

considerablemente el ángulo de visión y garantizan que sólo el usuario situado

exactamente delante de la pantalla pueda ver su contenido.

La tecnología TFT ha evolucionado notablemente es este campo. Con los primeros

modelos era prácticamente imprescindible sentarse exactamente delante del monitor

para poder ver la imagen claramente. Pero esto ya está superado.

Los ángulos de visión se miden en grados tanto en sentido vertical como

horizontal y, actualmente, la media se sitúa en 160º, tanto en horizontal como en

vertical.

- LUMINOSIDAD Y CONTRASTE

La luminancia o brillo de una pantalla se mide en candelas por m2. Los

dispositivos LCD TFT no brillan por sí mismos. En su construcción, hay que incorporar

una retroiluminación para que transmita luz desde el interior del panel hacia el exterior.

Actualmente, el único fabricante de este tipo de tubos es Philips. Estos tubos trabajan a

1 Kv, a 4 mA y a una frecuencia de 30 kHz (según los modelos). Por lo tanto, un brillo

estándar sería de alrededor de 200 Cd/m2, de forma que para conseguir mayores niveles

de brillo se requieren dos o más tubos hasta llegar a las 1.700 Cd/m2.

Un tubo de rayos catódicos puede llegar hasta 500 Cd/m2; no obstante, a pesar de

que un dispositivo LCD tiene menos luminancia, la luz exterior influye menos en este

último gracias a su mayor contraste. Esta es una ventaja esencial de los dispositivos

LCD en relación con los monitores CRT.

Ante estas cifras, un brillo aceptable será:

BAJO: de 80 a 100 Cd/m²

CORRECTO: de 200 a 250 Cd/m²

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BUENO: 400 Cd/m²

- VIDA DE LA LÁMPARA

Por norma general, los monitores LCD pueden ofrecer un periodo de vida útil de

hasta dos veces el de un CRT (TFT de 50.000 horas). Ello es debido a que la tecnología

CRT utiliza una fuente de alta tensión para dirigir un haz de electrones a la capa de

fósforo de la pantalla, lo que conlleva de forma inevitable un desgaste por el uso en el

cañón de electrones CRT. Por el contrario, la vida de un panel LCD está determinada

principalmente por la vida de la luz posterior que genera la luminancia en la imagen

LCD.

Se considera que, para un monitor de ordenador personal, una vida de 20.000

horas es suficiente (no están pensados para funcionar continuamente), pero en

aplicaciones industriales es necesario disponer de una vida útil de entre 40.000 y 50.000

horas. Los fabricantes deben especificar siempre este parámetro en los dispositivos que

comercializan.

Ahora bien, cuando se determina la vida de un monitor en 50.000 horas, ello no

significa que una vez superado este tiempo la lámpara deje de funcionar por completo;

lo que sucederá es que sólo proporcionará la mitad del brillo o potencia de la candela

que cuando era nuevo.

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