Quale parte di alcuni schermi TV LED funge da due grate incrociate ad angolo non diritto?

Alcuni moderni televisori a LED mostrano il seguente modello di diffrazione (foto tratte da questa domanda ):

Nella mia risposta a un'altra domanda sull'origine di questo modello ho spiegato che ciò dovrebbe essere dovuto a due reticoli di diffrazione incrociati ad angolo non diritto, poiché la trasformata inversa di Fourier di una riproduzione idealizzata del modello (ruotata di 90 °, vedere la risposta nel link sopra per il modello) è simile alla seguente:

Ma se guardiamo un primo piano, vedremo una semplice griglia quadrata di pixel, quindi non possiamo facilmente vedere le grate incrociate:

Ora sono andato in un negozio di elettronica e ho trovato diversi schermi, quindi ora posso nominare i modelli esatti e fornire più primi piani. Uno di questi è LG 49LK5400. Ecco come appare il suo motivo, con un'immagine, in modo che anche i pixel illuminati siano visibili. Si noti che la foto è una buona rappresentazione di ciò che vede l'occhio nudo umano (fino agli artefatti di compressione). Fai clic per la risoluzione completa.

Un altro schermo con una croce molto prominente (oltre ad altri schemi) è quello di HP Spectre 13-af006ur. Ha pixel molto più piccoli, quindi non sono riuscito a risolverli.

La mia ipotesi è che questo effetto potrebbe essere causato dalla disposizione dei conduttori che alimentano i pixel. Oppure può essere il modello di uno degli strati del sistema di retroilluminazione a diffusione luminosa.

Ma potrei sbagliarmi, quindi ho pensato che fosse meglio chiedere agli esperti: qual è la parte reale dello schermo LCD che si traduce in questo tipo di comportamento a griglia incrociata?

lcd light

— Ruslan
fonte

Fumetto

— Tom Carpenter,

Vedi questa domanda di Photography.SE per maggiori dettagli.

— Tom Carpenter,

@Ruslan La semplice griglia quadrata di pixel è visibile ad occhio nudo?

— Andrew Morton,

@TomCarpenter Moiré è completamente estraneo ai modelli di diffrazione. E la famiglia di modelli in questione è visibile ad occhio nudo nello stesso modo in cui la fotocamera li vede, e sono modellati come tali nel documento a cui mi sono collegato.

— Ruslan,

@AndrewMorton, per favore, vedi l'aggiornamento: ho aggiunto una foto di quello che ho visto ora e lo rappresenta fedelmente.

— Ruslan,

Risposte:

Il modello di matrice esagonale dei pixel a passo fine AMLCD si presta ai modelli di aliasing a 30,60 gradi trovati nella tua fotografia nei monitor LG 4k / 5k. Le emissioni di pixel possono essere ortogonali, ma qui stiamo osservando vettori altamente riflettenti sotto un vetro rivestito non riflettente.

Tecnicamente si chiama meglio un modello di diffrazione Fraunhofer.

Nella fotografia SLR da 35 mm, la forma dell'apertura può causare questo con diffrazione del bordo. Nel software, si chiama il filtro Starburst o North Star Effect. https://en.wikipedia.org/wiki/OLED

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
fonte

Se guardi le foto nell'OP - quelle con pixel risolti - vedrai che sono in un modello rettangolare, non esagonale.

— Ruslan,

gli emettitori di pixel di colore simili sono ortogonali ma il riflesso dei LED bianchi luminosi della luce si raccoglie sui modelli ricorsivi vettoriali di riflettanza nonostante i rivestimenti in vetro AR.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,

Potresti elaborare come è organizzata esattamente la struttura dello schermo in modo da generare questo schema?

— Ruslan,

volevi un'immagine di dimensioni nanometriche di riflettanza di ciascun elemento? Puoi farlo senza un flash usando una luce ambientale diffusa e luminosa con una buona macrofotografia

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Volevo una struttura schematica del pannello con una chiara indicazione di quali strati interagiscono per generare il modello. In particolare, non ho idea di cosa significhi "vettori riflettenti": cosa sono, a cosa servono, ecc.

— Ruslan,

-2

Come è stato menzionato nei commenti, questo non è un "modello di diffrazione" (cioè un modello prodotto da una griglia di diffrazione ), è un modello Moiré risultante dall'interazione della griglia del display con la griglia del sensore della fotocamera digitale.

In realtà, sono tre motivi separati, uno ciascuno per i pixel rosso, verde e blu in ciascuna griglia. Poiché gli elementi di colore sono leggermente sfalsati l'uno dall'altro in entrambe le griglie, anche i risultanti motivi Moiré sono sfalsati. Si fondono insieme per produrre lo stesso effetto "arcobaleno" che si ottiene da una griglia di diffrazione, ma tramite un meccanismo completamente diverso.

Non vedrai questo schema quando guardi il display direttamente con gli occhi. Inoltre non lo vedrai se scatti una foto del display con una cinepresa.

— Dave Tweed
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No, non è Moiré. Vedi la domanda aggiornata. Una delle foto risolve i pixel in modo che il Moiré scompaia, ma il motivo è ancora presente. Inoltre, esattamente lo stesso schema è visibile ad occhio nudo e la retina umana non ha uno schema di fotorecettori troppo regolare (almeno per non creare Moiré stabile con una griglia di schermo); le saccadi comporterebbero anche uno sfarfallio, che non ho osservato.

— Ruslan,

Penso di sapere perché pensavi che fossero tre motivi: grazie alla prima foto. Ma suppongo che uno sia stato fatto con una lampada fluorescente, il cui spettro allineato si traduce in questi massimi di diffrazione separati (notare come sono allungati tutti nella stessa direzione: questa è la forma della lampada). Le altre foto che ho fatto ora con un flash del telefono non hanno questa separazione.

— Ruslan,

Non è un modello Moiré fotografico ma un modello di spostamento angolare esagonale di pixel, -1

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75