כיצד פועל צג מחשב?

צג הוא התקן הפלט החזותי המחובר למגדל המחשב. הוא מציג תמונות ותמונות בזמן אמת, ומאפשר לאדם ליצור אינטראקציה עם המחשב, להפעיל ולהפעיל את התוכניות שלו כרצונו. ישנם שני סוגים עיקריים של מסכי מחשב, כל אחד עם יתרונות משלו על פני השני. צג Cathode Ray Tube, או CRT, הוא זול יותר, עמיד יותר ומסוגל לעמוד בפני פגיעה ולהישאר פונקציונלי, ובעל הדרגה טובה יותר בין הצבעים. צג Liquid Crystal Display, או LCD, קל וקומפקטי יותר, דורש פחות חשמל ונוטה לקבל רזולוציה טובה יותר.

ל-CRT יש צינור ואקום גדול מאחור, עם קתודה המכילה נימה מחוממת הפונה קדימה, לכיוון הצופה. חוט חוט מחומם זה הופך לאקדח אלקטרוני, שיורה זרמים של אלקטרונים בתגובה לאות החזותי שהוא מקבל מהמחשב. לפני הקתודה, מצלצלת לה, קבוצה של אלקטרומגנטים המופעלים בתגובה לאותו אות. מגנטים אלה משנים את מהלך זרם האלקטרונים ומכוונים אותו. בחלקו הקדמי של הצג לוחית זכוכית. על גב הצלחת הזו יש מיליוני נקודות זרחן זעירות. נקודות אלו משולבות לקבוצות של שלוש - אחת אדומה, אחת כחולה ואחת ירוקה. קבוצות אלו נקראות פיקסלים. כאשר זרם האלקטרונים נוגע בפיקסלים, השילוב הנכון של נקודות הזרחן יידלק ובעוצמות שונות כדי ליצור כל צבע בספקטרום. הזרם עובר על כל הצג בקצב של 50 עד 100 פעמים בשנייה כדי ליצור את התמונה האינטראקטיבית הרציפה שאנו רואים.

צג LCD מורכב משתי לוחות זכוכית מקוטבת מטופלים במיוחד שנלחצו זה בזה. בין הלוחות הללו נמצא חומר גבישי נוזלי המגיב לזרם חשמלי בכך שהוא מאפשר אורכי גל שונים של אור לעבור בנקודות שונות על פני השטח שלו. במקום ליצור נקודות אור, כל הנחת היסוד של צג LCD היא לחסום את רובן אור, כדי לאפשר רק אורכי גל ספציפיים, המתפרשים כצבעים על ידי המוח שלנו, דרך החלק הקדמי של לפקח. תאורה אחורית פולטת זרם רציף של אור המכסה את כל חלקו האחורי של הצג, בכל אורכי הגל הנראים לעין. הזרם החשמלי שנוצר מהאות החזותי הנשלח מהמחשב גורם לחומר הגבישי הנוזלי לחסום אורכי גל שונים של אור על פניו כדי ליצור את הצורות והצבעים הכלליים של תמונה. מאחורי פני הצג אך מול הגביש הנוזלי נמצאת מטריצה ​​סגורה של טרנזיסטורים המחוברים לפיקסלים על פני המסך. המטריצה ​​הזו כל כך דקה שהיא נראית שקופה. אבל כאשר עובר בו זרם משתנה, אותו זרם כמו זה שמתפעל את הגביש הנוזלי, הוא גורם לפיקסלים מסוימים להידלק, ומוסיף הגדרה לצבע הכולל העובר מה- פנס אחורי.