Wie der Name schon sagt: ein Röhrenmonitor besteht im wesentlichen aus einer "Bildröhre", wie sie schon als Braun`sche Röhre etliche Jahre im TV Bereich bekannt ist. Das Herz des Monitors, die Kathodenstrahlröhre (CRT), ist ein geschlossenes Glasgebilde mit Elektronenkanonen am hinteren Ende und einer Phosphorbeschichtung im Frontbereich. Diese Beschichtung besteht pro Bildpunkt (Pixel) aus 3 unterschiedlichen Phosphorelementen, die entweder in einem Dreieck angeordnet sind oder aber als Streifen. Diese Elemente - der Leuchtstoff - "leuchten" rot, grün oder blau, wenn sie von einem der drei unterschiedlichen Elektronenstrahlen getroffen werden - die für jedes Leuchtelement existieren. Die Intensität der einzelnen Elemente bzw. die Kombination aus dem roten, grünen oder blauen Leuchtstoff erzeugt die unterschiedlichen Farben am Monitor. Daher spricht man auch vom sogenannten RGB-Modell - abgeleitet aus Rot, Grün und Blau. Welche Farbe exakt erzeugt wird, bestimmt u.a. die Grafikkarte, denn in deren Speicher befinden sich die digitalen Farbinformationen für jedes der Phosphorelemente. Wenn die Grafikkarte z.B. eine 24-bit Farbdarstellung unterstützt, so wird der Wert jedes einzelnen R-,G-, oder B-Leuchtstoffes in 8-bit gespeichert. Die Kombinationsmöglichkeiten sind in diesem Fall besonders hoch und man spricht hier auch von Echtfarben oder TrueColor. Der (Farb-)Monitor ist heute immer in der Lage Echtfarben darzustellen, doch dafür müssen die Daten erst einmal in analoge Daten für die Impulse der Elektronenkanone konvertiert werden.

Dies geschieht im RAMDAC (DAC = Digital Analog Converter) der Grafikkarte. Hier werden die digitalen Informationen des Bild- oder Videospeichers in analoge Werte für die Ansteuerung der Elektronenkanone umgewandelt. In diesem Zusammenhang spricht man auch von Pixelbandbreite bei der Grafikkarte oder Videobandbreite beim Monitor, die beide in "MHz" gemessen werden (dazu später mehr). Für jedes darzustellende Pixel werden die Farbwerte von der Grafikkarte zum Monitor gesandt, während die jeweilige Position eines Bildpunktes am Bildschirm bereits durch den Weg, den der Strahl durchläuft, bestimmt ist.

An der Röhre befinden sich des weiteren sogenannte magnetische Ablenkeinheiten oder Ablenkspulen, die dafür sorgen, daß der Elektronenstrahl auch in die Randbereiche der Röhre geschickt wird, also "abgelenkt" wird. Dies ist vor allem in "verkürzten" Röhren, wie sie immer häufiger auftauchen, sehr aufwendig, da der Strahl in einem extremen Winkel in die Außenbereiche geführt werden muß. Gelöst wird das Problem mittels dynamischer Fokussierung, die von Mikroprozessoren geleitet wird - natürlich ein wichtiges Kriterium für die Leistungsfähigkeit eines Monitors.

Bild 1: Grobaufbau einer Kathodenstrahl Bildröhre (CRT)