Welcher Teil einiger LED-Fernsehbildschirme fungiert als zwei Gitter, die in einem nicht geraden Winkel gekreuzt werden?

10

Einige moderne LED-Fernseher zeigen das folgende Beugungsmuster an (Fotos aus dieser Frage ):

Differenzierungsmuster eines LED-Fernsehers

In meiner Antwort auf eine andere Frage zum Ursprung dieses Musters erklärte ich, dass dies auf zwei Beugungsgitter zurückzuführen sein sollte, die in einem nicht geraden Winkel gekreuzt wurden, da die inverse Fourier-Transformation einer idealisierten Reproduktion des Musters (um 90 ° gedreht, siehe) Die Antwort im obigen Link für das Muster sieht folgendermaßen aus:

inverse Fourier-Transformation des idealisierten Beugungsmusters

Wenn wir uns jedoch eine Nahaufnahme ansehen, sehen wir ein einfaches quadratisches Pixelraster, sodass wir die gekreuzten Gitter nicht leicht erkennen können:

Nahaufnahme des Musters

Ich bin jetzt in ein Elektronikgeschäft gegangen und habe mehrere solcher Bildschirme gefunden, damit ich jetzt genaue Modelle benennen und mehr Nahaufnahmen machen kann. Eines davon ist das LG 49LK5400. So sieht das Muster mit einem Bild aus, sodass auch die beleuchteten Pixel sichtbar sind. Beachten Sie, dass das Foto eine gute Darstellung dessen ist, was das menschliche bloße Auge sieht (bis hin zu Kompressionsartefakten). Klicken Sie für die vollständige Auflösung.

LG 49LK5400

Ein weiterer Bildschirm mit einem sehr markanten Kreuz (zusätzlich zu einigen anderen Mustern) ist der von HP Spectre 13-af006ur. Es hat viel kleinere Pixel, daher konnte ich sie nicht auflösen.

HP Spectre 13-af006ur

Ich vermute, dass dieser Effekt durch die Anordnung der Leiter verursacht werden kann, die die Pixel versorgen. Oder es kann das Muster von einer der Schichten des Lichtverteilungssystems der Hintergrundbeleuchtung sein.

Aber ich kann mich irren, deshalb dachte ich, es ist besser, Experten zu fragen: Was ist der eigentliche Teil des LCD-Bildschirms, der zu dieser Art von Verhalten mit gekreuzten Gittern führt?

Ruslan
quelle
5
Obligatorischer Comic: xkcd.com/1814
Tom Carpenter
1
Weitere Informationen finden Sie in dieser Photography.SE-Frage .
Tom Carpenter
@ Ruslan Ist das einfache quadratische Pixelraster mit bloßem Auge sichtbar?
Andrew Morton
@ TomCarpenter Moiré hat nichts mit Beugungsmustern zu tun. Und die fragliche Musterfamilie ist mit bloßem Auge so sichtbar, wie die Kamera sie sieht, und wird in dem von mir verlinkten Papier als solches modelliert.
Ruslan
@ AndrewMorton siehe Update: Ich habe ein Foto von dem hinzugefügt, was ich jetzt gesehen habe, und es repräsentiert es getreu.
Ruslan

Antworten:

1

Das hexagonale Array-Muster von AMLCD-Pixeln mit feiner Tonhöhe eignet sich für die 30,60-Grad-Aliasing-Muster, die in Ihrer Fotografie auf LG 4k / 5k-Monitoren zu finden sind. Die Pixelemissionen mögen orthogonal sein, aber hier betrachten wir stark reflektierende Vektoren unter einem nicht reflektierenden beschichteten Glas.

Technisch wird es am besten als Fraunhofer-Beugungsmuster bezeichnet.

Bei der 35-mm-SLR-Fotografie kann die Aperturform dies mit Kantenbeugung verursachen. In der Software wird es als Starburst- oder North Star-Effektfilter bezeichnet. https://en.wikipedia.org/wiki/OLEDGenau wie die

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
quelle
Wenn Sie sich die Fotos im OP ansehen - die mit aufgelösten Pixeln -, werden Sie feststellen, dass sie in einem rechteckigen Muster und nicht sechseckig sind.
Ruslan
Die gleichen Farbpixelemitter sind orthogonal, aber die Reflexion von weißen Blitz-LEDs des Lichts nimmt die rekursiven Vektormuster des Reflexionsvermögens trotz AR-Glasbeschichtungen auf.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Können Sie erläutern, wie genau die Struktur des Bildschirms angeordnet ist, um dieses Muster zu erzeugen?
Ruslan
Wollten Sie ein nanoskaliges Bild des Reflexionsvermögens jedes Elements? Sie können dies ohne Blitz mit hellem diffusem Umgebungslicht mit einer guten
Makrokamera tun
Ich wollte eine schematische Struktur des Panels mit einer klaren Angabe, welche Ebenen interagieren, um das Muster zu erzeugen. Insbesondere habe ich keine Ahnung, welche "reflektierenden Vektoren" Sie meinen: was sie sind, wofür sie sind usw.
Ruslan
-2

Wie in den Kommentaren erwähnt wurde, handelt es sich nicht um ein "Beugungsmuster" (dh ein Muster, das durch ein Beugungsgitter erzeugt wird ), sondern um ein Moiré-Muster, das sich aus der Wechselwirkung des Anzeigerasters mit dem Sensorgitter der Digitalkamera ergibt .

Tatsächlich handelt es sich um drei separate Muster, jeweils eines für die roten, grünen und blauen Pixel in jedem Raster. Da die Farbelemente in beiden Gittern leicht voneinander versetzt sind, sind auch die resultierenden Moiré-Muster versetzt. Sie verschmelzen miteinander, um den gleichen "Regenbogen" -Effekt zu erzielen, den Sie von einem Beugungsgitter erhalten, jedoch über einen völlig anderen Mechanismus.

Sie werden dieses Muster nicht sehen, wenn Sie das Display direkt mit Ihren Augen betrachten. Sie werden es auch nicht sehen, wenn Sie mit einer Filmkamera ein Bild vom Display aufnehmen.

Dave Tweed
quelle
Nein, es ist nicht Moiré. Siehe die aktualisierte Frage. Auf einem der Fotos werden die Pixel aufgelöst, sodass der Moiré verschwindet, das Muster jedoch noch vorhanden ist. Außerdem ist genau das gleiche Muster mit bloßem Auge sichtbar, und die menschliche Netzhaut weist kein zu regelmäßiges Muster von Fotorezeptoren auf (zumindest um nicht zu einem stabilen Moiré mit einem Bildschirmgitter zu führen). Sakkaden würden auch zu Flimmern führen, was ich nicht beobachtet habe.
Ruslan
Ich glaube, ich weiß, warum Sie dachten, es wären drei Muster: aufgrund des ersten Fotos. Aber ich nehme an, man hat eine Leuchtstofflampe gemacht, deren ausgekleidetes Spektrum zu diesen getrennten Beugungsmaxima führt (beachten Sie, wie sie alle in die gleiche Richtung verlängert sind: Dies ist die Form der Lampe). Die anderen Fotos, die ich jetzt mit einem Telefonblitz gemacht habe, haben diese Trennung nicht.
Ruslan
Es ist kein fotografisches Moiré-Muster, sondern ein Muster der hexagonalen Winkelverschiebung von Pixeln, -1
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75