Interferentiepatroon op tv-scherm

Moderator: physicalattraction

Berichten: 1

Interferentiepatroon op tv-scherm

Onlangs heeft mijn televisie een ander plekje gekregen in de slaapkamer. Nu is mijn opgevallen dat een specifiek interferentiepatroon in de vorm van een kruis zichtbaar is wanneer licht op mijn televisie valt (zie foto's in bijlage). De televisie in kwestie is een Philips 43PFS5503 LED 1080p.

In eerste instantie dacht ik direct aan dunnefilm-interferentie maar het patroon is daar te regelmatig voor. Door de kleurenbanden die ontstaan krijg ik eerder het gevoel dat ik hier met tralies te maken heb. Het is mijn niet helemaal duidelijk waardoor het interferentiepatroon een vorm van een kruis heeft, zou het niet logischer zijn als het patroon radiaal om de lichtbron op het scherm zou verschijnen?

Kortom, ik heb twee vragen.
1. Zou het zo kunnen zijn dat de kleine LEDs hier als tralie werken?
2. Hoe komt het dat het patroon de vorm van een kruis heeft?

Kunnen jullie mij verder helpen?


IP tv 2.jpeg
IP tv 1.jpeg

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.186

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

De pixels van een beeldscherm zijn geplaatst in een regelmatig rooster, en als dat reflecteert is het in principe een diffractierooster. Kijk eens met een loep of de leds in hoogte verspringen. Misschien komt dat overeen met de richtingen van het kruis.

Op mijn eigen tv verspringen de leds niet in hoogte, ze liggen horizontaal naast elkaar. Het scherm van mijn tv laat daardoor bij de reflectie van een lamp geen "x"-kruis zien, maar een "+"-kruis dat uit een horizontale en verticale streep bestaat.


Berichten: 9

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Afbeelding

Het gaat ook op onze TV! Nog een close-up beeldje:

Afbeelding

Zij opgemerkt dat de groene en rode dikke staafjes gebroken zijn met op het oog gelijke hoeken als de scheve X. Dat kan geen toeval zijn. Als de staafjes niet gebroken waren zou de X een horizontale lijn zijn.

Nog een fotootje met wit licht:
Afbeelding

Berichten: 9

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Overigens ook interessant, verscheidene pixel patronen:

Afbeelding

De gebroken variant is er niet bij. En daar ligt denk ik de oplossing.

Berichten: 9

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

TapuNacho schreef: di 04 jan 2022, 10:35 Kortom, ik heb twee vragen.
1. Zou het zo kunnen zijn dat de kleine LEDs hier als tralie werken?
2. Hoe komt het dat het patroon de vorm van een kruis heeft?
Zien de kleurpixels er zo uit? Als gebroken rechthoekjes?

Afbeelding

Ik durf te voorspellen van wel.

Berichten: 9

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

jkien schreef: di 04 jan 2022, 12:28 Kijk eens met een loep of de leds in hoogte verspringen. Misschien komt dat overeen met de richtingen van het kruis.
Zou het niet horizontaal op een lijn liggen de oorzaak kunnen zijn, of deze pixel vorm:

Afbeelding

Berichten: 9

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Kijk eens goed naar deze veelzeggende foto:

Afbeelding

Zie je dat ook de vorm van het het raam in de kleuren op het beeldscherm te zien is? Wat betekent dat?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.995

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

De vorm van het interferentiepatroon is de convolutie van het interferentiepatroon van een puntbron en de vorm van de lichtbron. Dat is dus niet bijzonder.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.186

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

VanVelzen schreef: vr 10 jun 2022, 17:36 Zou het niet horizontaal op een lijn liggen de oorzaak kunnen zijn, of deze pixel vorm:
Ik denk dat je gelijk hebt, dat een x-kruis als lampreflectie erop wijst dat de pixels chevron-vormig zijn. Dus niet in hoogte verspringende pixels zoals bij figuur TV CRT in jouw bericht. Ik heb in een winkel nieuwe TV's en laptops bekeken, zie de figuur. Ik zag dat chevronvormige pixels betrekkelijk vaak voorkomen, maar in hoogte verspringende pixels nooit. Misschien waren in hoogte verspringende pixels ooit zinvol bij ouderwetse beeldbuizen (CRT) die even en oneven beeldlijnen interlaced weergaven, maar nu niet meer bij moderne led-schermen.

Het x-kruis dat ik bij de Philips TV zag komt door de chevronvormige pixels. Bij de laptops Surface Pro X en Vivobook Flip is een zwak x-kruis zichtbaar dat loodrecht op de chevron staat. Maar ook een sterker x-kruis dat smaller en hoger is, met een onduidelijke oorzaak.

pixel combi.jpg

VanVelzen schreef: za 11 jun 2022, 13:31 Kijk eens goed naar deze veelzeggende foto ... Zie je dat ook de vorm van het het raam in de kleuren op het beeldscherm te zien is?
De ramen op de foto zijn parallellogrammen of trapeziums. Dat zie ik niet terug in de kleuren.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.471

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Interessant topic. Ben zelf werkzaam geweest in de OLED industrie. Met als doel displays te maken. Maar dit is moeilijker dan het lijkt, dat terzijde. Hier mijn ervaring wat ik graag wilde delen.

De volgende link wilde ik extra aanhalen betreffende pixel vormen van LCD schermen. De Chevron vorm is nieuw voor mij. Op deze pagina mooie overzicht/catalogus van pixel vormen (Duits): http://lcdtech.info.

Merk op een OLED display, hierbij is ieder pixel een organische LED en zelf licht uitstraalt in tegenstelling tot LCD (backlight/LED). Echter de menselijke ogen zijn minder gevoelig voor rood en blauw licht. Dit betekend om alle kleuren te zien meer vermogen nodig is voor rode en blauwe pixels.

Dit heeft als nadeel dat de levensduur sneller afneemt voor rood en blauw. Bij OLED displays gebruikt men soms de truck de oppervlakte te vergroten voor bijvoorbeeld blauwe pixels om hetzelfde te bereiken. Zie: Wiki. Dit kan misschien een heel typisch diffractie patroon opleveren. Zie voorbeeld onderstaand, of dit tegenwoordig nog noodzakelijk is weet ik niet.

Er bestaan kwantum dot waarbij heel efficiënt wit licht omgevormd word in 100% blauw licht (middels een kwantummechanisch verschijnsel). Dit met bijna nihil energie verlies in tegenstelling tot een kleurfilter, evenzo energetische omvorming wit licht in rood en/of groen. Verschil in pixel grootte bij OLED is hier minder noodzakelijk. Zie kwantum dots: Wiki Q-Dots. De techniek kan bij zowel LCD als OLED toegepast worden.
220px-Nexus_one_screen_microscope.jpg
220px-Nexus_one_screen_microscope.jpg (17.71 KiB) 1803 keer bekeken
Bron: Wiki: OLED actief matrix picel size (geen Q-dots)

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.186

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Ik zag een groot beeldscherm van het merk LG met een helder reflectiekruis waar de afstand tussen rode maxima redelijk te schatten was, α = 1° = 0.02 rad, bij λ = 600 nm. De tralieconstante die daaruit volgt is d = λ/α = 0.03 mm. Dat is veel kleiner dan de pixelbreedte.
LG-kruis.jpg
A: reflectie van puntbron op donker TV-scherm; B: langere belichtingstijd; C: van dichtbij (10 cm), en gefocusseerd op de pixels. Zichtbaar is dat de ene diagonaal van het kruis bestaat uit reflecties op de bovenkant van de chevron-pixels, en de andere diagonaal uit reflecties op de onderkant. De verticale lichtzuil bestaat uit reflecties op de horizontale gate lines.


Ik heb met mijn smartphone door een macrolensje foto's gemaakt van de pixels van dat beeldscherm. Daarop zijn binnen de pixels daadwerkelijk stroken met een breedte van 0.03 mm zichtbaar. Als je licht van opzij laat invallen blijkt de halve breedte van iedere strook te reflecteren, en samen kunnen de stroken daardoor werken als een diffractietralie. Vanwege de beperkte kwaliteit van de foto is niet precies zichtbaar wat voor stroken het zijn, misschien zijn het elektrodes binnen de pixel.
combi.jpg

Bij het reflectiekruis ben ik ook nog benieuwd naar een verklaring voor de merkwaardige plaats van de diffractiekleuren. Vooral foto B laat zien dat de diffractiekleuren binnen de linkerbenen van het kruis liggen, en buiten de rechterbenen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.995

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Een andere - enigszins off-topic - vraag, wat is de reden van die chevronvormige pixels? Geven die een betere beeldkwaliteit (kan ik me eigenlijk niet voorstellen), maken die de fabricage makkelijker?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.471

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Xilvo schreef: za 18 jun 2022, 14:26 Een andere - enigszins off-topic - vraag, wat is de reden van die chevronvormige pixels? Geven die een betere beeldkwaliteit (kan ik me eigenlijk niet voorstellen), maken die de fabricage makkelijker?
Goede vraag! En heb ik ook niet bij stil gestaan. LCD IPS (in plane switching) is de opvolger van TN (twisted nematic).

Via mijn eerdere link (Duits site) kwam ik op deze met geschiedenis. En probeer hier een samenvatting te geven. Uit eigen kennis en opnieuw enig lees- studeerwerk. Echter, geen volledig antwoord.
Evolution_of_IPS_LCDW540.jpg
Bron: Web Archieve.org

In de begin periode van LCD was de kijkhoek erg limiterend. De electroden (+, -) waren vroeger (20 jaar geleden) gestapeld in de kijkrichting, en de polarisatie van de TN-LC vloeistof voorgespannen door krasjes in glas (achterzijde en topzijde), aanbracht door "rubbing" (zo noemde men dat dacht ik). Dit had veel kijkhoek afhankelijkheid deze krasrichting voor- achterzijde krashoek diende aangepast te worden per toepassing (cockpit piloot, of display in auto). Dit bij de LCD fabriek in Heerlen 2000 thans, ik werkte bij de PolyLED (OLED) afdeling.

Blijkbaar staan tegenwoordig elektroden rechtopstaand in kijkrichting (zie link). Allemaal ten dienste van de volgende belangrijke kwaliteit eisen voor LCD:
  • Contrast, per definitie moeilijk voor LCD, zwart is moeilijk te maken voor backlight LCD.
  • Kijkhoek afhankelijkheid. Door effecten ruimtelijke polarisatie.
  • Pixelafmeting in combinatie met schakel electronica oppervlakte per pixel. Ratio tussen pixel (licht) en electronica (donker) oppervlakte.
  • Schakelsnelheid, de LCD/polymeren schakelen per definitie langzaam, vroeger zag je tijdens een voetbalwedstrijd effecten aan de bal zoals de Bohemian Rhapsody muziek video :lol:
Hoe ik begrijp heeft de Chevron structuur twee polymeer/LC voorspanrichtingen ipv van eentje vroeger. Dus binnen een enkel pixel twee polarisatie velden/richtingen. Verder vermoed ik dat patenten ook een rol spelen. Wie welke technologie gebruikt.

Helaas geen volledig antwoord, maar hopelijk enig context gegeven.

Meer: Wiki IPS panel

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 7.995

Re: Interferentiepatroon op tv-scherm

Dank je.

In het Wikipedia artikel waarnaar je linkt staat bij een plaatje dat de chevron-vorm de kijkhoek vergroot. Helaas wordt dat niet verder uitgelegd. Als je nog meer vindt houd ik me aanbevolen.

Reageer