¿Qué parte de algunas pantallas de TV LED actúan como dos rejillas cruzadas en ángulo no recto?

Algunos televisores LED modernos muestran el siguiente patrón de difracción (fotos tomadas de esta pregunta ):

En mi respuesta a otra pregunta sobre el origen de este patrón, expliqué que esto debería deberse a dos rejillas de difracción cruzadas en un ángulo no recto, ya que la transformada inversa de Fourier de una reproducción idealizada del patrón (girada 90 °, ver la respuesta en el enlace de arriba para el patrón) se ve así:

$transformada inversa de Fourier del patrón de difracción idealizado$

Pero si miramos un primer plano, veremos una cuadrícula cuadrada simple de píxeles, por lo que no podemos ver fácilmente las rejillas cruzadas:

Ahora fui a una tienda de electrónica y encontré varias pantallas de este tipo, por lo que ahora puedo nombrar modelos exactos y proporcionar más primeros planos. Uno de ellos es LG 49LK5400. Así es como se ve su patrón, con una imagen, para que los píxeles iluminados también sean visibles. Tenga en cuenta que la foto es una buena representación de lo que ve el ojo humano desnudo (hasta artefactos de compresión). Haga clic para obtener la resolución completa.

Otra pantalla con una cruz muy prominente (además de algunos otros patrones) es la de HP Spectre 13-af006ur. Tiene píxeles mucho más pequeños, por lo que no pude resolverlos.

Supongo que este efecto podría ser causado por la disposición de los conductores que alimentan los píxeles. O puede ser el patrón de una de las capas del sistema de retroiluminación que difunde la luz.

Pero puedo estar equivocado, así que pensé que es mejor preguntar a los expertos: ¿cuál es la parte real de la pantalla LCD que da como resultado este tipo de comportamiento de rejillas cruzadas?

lcd light

— Ruslan
fuente

Cómic obligatorio: xkcd.com/1814

— Tom Carpenter

Vea esta pregunta de Photography.SE para más detalles.

— Tom Carpenter

@Ruslan ¿La simple cuadrícula cuadrada de píxeles es visible a simple vista?

— Andrew Morton

@TomCarpenter Moiré no tiene ninguna relación con los patrones de difracción. Y la familia de patrones en cuestión son visibles a simple vista de la misma manera que la cámara los ve, y están modelados como tales en el papel al que me vinculé.

— Ruslan

@ AndrewMorton, por favor vea la actualización: agregué una foto de lo que he visto ahora y la representa fielmente.

— Ruslan

Respuestas:

El patrón de matriz hexagonal de píxeles de paso fino AMLCD se presta a los patrones de alias de 30,60 grados que se encuentran en su fotografía en monitores LG 4k / 5k. Las emisiones de píxeles pueden ser ortogonales, pero aquí estamos viendo vectores altamente reflectantes bajo un vidrio recubierto no reflectante.

Técnicamente, se denomina mejor patrón de difracción de Fraunhofer.

En la fotografía SLR de 35 mm, la forma de apertura puede causar esto con difracción de bordes. En software, se llama filtro Starburst o North Star Effect. https://en.wikipedia.org/wiki/OLED

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
fuente

Si observa las fotos en el OP, aquellas con píxeles resueltos, verá que están en un patrón rectangular, no hexagonal.

— Ruslan

los emisores de píxeles de color similar son ortogonales, pero el reflejo de los LED de luz blanca parpadea en los patrones vectoriales de reflectancia recursivos a pesar de los recubrimientos de vidrio AR.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

¿Podría explicar cómo se organiza exactamente la estructura de la pantalla para generar este patrón?

— Ruslan

¿Querías una imagen de reflectancia de tamaño nano de cada elemento? Puede hacerlo sin flash utilizando luz ambiental difusa brillante con una buena cámara macro

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Quería una estructura esquemática del panel con una indicación clara de qué capas interactúan para generar el patrón. En particular, no tengo idea de qué "vectores reflexivos" quieres decir: qué son, para qué sirven, etc.

— Ruslan

-2

Como se ha mencionado en los comentarios, este no es un "patrón de difracción" (es decir, un patrón producido por una rejilla de difracción ), es un patrón de Moiré que resulta de la interacción de la cuadrícula de la pantalla con la cuadrícula del sensor de la cámara digital.

De hecho, son tres patrones separados, uno para cada uno de los píxeles rojo, verde y azul en cada cuadrícula. Dado que los elementos de color están ligeramente desplazados entre sí en ambas cuadrículas, los patrones Moiré resultantes también están desplazados. Se mezclan para producir el mismo efecto "arco iris" que se obtiene de una rejilla de difracción, pero a través de un mecanismo completamente diferente.

No verá este patrón cuando mire la pantalla directamente con los ojos. Tampoco lo verá si toma una foto de la pantalla con una cámara de película.

— Dave Tweed
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No, no es Moiré. Ver la pregunta actualizada. Una de las fotos resuelve los píxeles para que el Moiré desaparezca, pero el patrón todavía está presente. Además, se ve exactamente el mismo patrón a simple vista, y la retina humana no tiene un patrón de fotorreceptores demasiado regular (al menos para no producir Moiré estable con una cuadrícula de pantalla); las sacádas también darían lugar a un parpadeo, que no observé.

— Ruslan

Creo que sé por qué pensaste que eran tres patrones: debido a la primera foto. Pero supongo que se hizo con una lámpara fluorescente, cuyo espectro alineado da como resultado estos máximos de difracción separados (tenga en cuenta cómo se alargan todos en la misma dirección: esta es la forma de la lámpara). Las otras fotos que hice ahora con un flash del teléfono no tienen esta separación.

— Ruslan

No es un patrón fotográfico de Moiré, sino un patrón de desplazamiento angular hexagonal de píxeles, -1

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75