Wie erzeugt das Halten eines Haares gegen einen Computerbildschirm Schwarz-Weiß-Muster (wenn es horizontal gehalten wird) und ein sichtbares Lichtspektrum (wenn es vertikal gehalten wird)?

Wenn ich ein Haar in unterschiedlichen Winkeln an meinen Dell XPS 13 IPS-Bildschirm halte, ergeben sich folgende Muster:

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Besonders in diesem hier können Sie sehen, wie sich die Frequenz der Muster-/Farboszillationen mit dem Winkel ändert, da sich das Haar ganz am Ende kräuselt (ich möchte auch nur eine Entschuldigung dafür, weil es fantastisch aussieht).Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dinge zu beachten:

  • Je diagonaler, desto größer ist die Frequenz dieser Farbschwingungen
  • Je vertikaler, desto bunter/lebendiger das Muster
  • Je horizontaler, desto mehr Schwarz/Weiß/Graustufen ist das Muster
  • Die Schwankung der Frequenz der Farbschwingung an einer bestimmten Strähne ist auf die Krümmung im Haar zurückzuführen. Wenn ich es mit einer zweiten Hand ganz gerade halte, gibt es überhaupt keine Schwingung, sondern eine einzige, reine Farbe, die ganze Länge.
  • Mein Bildschirm ist der matte, 1920 x 1080 Pixel große IPS-Bildschirm des Dell XPS 13. Wenn ich mit einem aufsteckbaren Makro-Telefonobjektiv hineinzoome, sehe ich Folgendes:

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Ich habe einige Ideen, wie dies zustande kommen könnte, aber die genaue Physik, z. B. wie das gesamte sichtbare Spektrum reproduziert wird, wenn die einfallenden Farben (gleiche Intensität) Rot, Grün und Blau sind, und eine quantitativere Erklärung der Schwingungsdauer als meine 'es kommt auf den Winkel an' ist für mich nicht ersichtlich.

Ich bin sehr gespannt auf Erklärungen für diese Phänomene!

(Entschuldigung, wenn die Tags ungenau sind.)

Eine gute Beobachtung, wie ich finde. Fortfahren. 👍👍

Antworten (1)

Sie müssen zunächst verstehen, dass ein Monitor nur 3 Farben (Rot, Grün, Blau) erzeugt. Alle anderen Farben werden durch Variieren der Intensität dieser drei erzeugt. Wenn alle 3 aus sind, wird an dieser Position schwarz; alles voll auf gibt weiß. Wenn eine oder zwei der Farben ausgeschaltet sind oder eine mittlere Intensität aufweisen, erhalten Sie unterschiedliche Farben und Schattierungen.

Was in Ihrem Fall passiert, ist, dass bei (fast) vertikalem Haar eine der drei Farben mehr als die anderen blockiert wird.

Auf einem weißen Bildschirm sehen Sie alle 3 Farben in gleicher Intensität. Angenommen, das Haar blockiert ein blaues Pixel. In diesem Fall ist das, was Sie an dieser Position sehen, nicht weiß, sondern rot + grün, was gelb ist. Wenn nicht das gesamte Blau blockiert ist, sehen Sie ein helleres Gelb. Wenn auch etwas von Rot oder Grün blockiert ist, sehen Sie entsprechend unterschiedliche Farben.

Bei leicht unterschiedlichen horizontalen Positionen ist die verdeckte Farbe unterschiedlich und daher ist auch die angezeigte Farbe unterschiedlich. Als Ergebnis sehen Sie unterschiedliche Farben an unterschiedlichen horizontalen Positionen. Wenn Sie die Haare in einem anderen Winkel halten, ändert sich auch das Muster, da sich die blockierten Farben ändern.

Sie werden feststellen, dass alle Pixel auf dem Bildschirm rechteckig sind: Sie sind dreimal höher als breit. Wenn Sie das Haar horizontal halten, neigt es dazu, alle drei Farben in gleichem Maße zu blockieren, und daher ändert sich das Weiß in einen Grauton, bis hin zu Schwarz, wenn die Extinktion 100 % beträgt.

Das Muster hängt auch von der Dicke des Haares ab. Wenn das Haar so breit oder breiter als ein Pixel wäre (ein RGB-Triplett), würde es das gesamte Pixel blockieren, und der Effekt wäre nicht so auffällig: Sie würden hier einen schwarzen Streifen mit möglicherweise etwas Farbe an den Rändern sehen und da.

Der Effekt, den Sie sehen, wird als Moiré-Muster bezeichnet. Diese Muster zeigen sich an vielen Stellen. Wenn Sie beispielsweise 2 Fliegengitter übereinander halten, sehen Sie ein Muster aus hellen und dunklen Streifen. Wikipedia hat einen guten Artikel, der Moiré-Muster erklärt , und enthält Berechnungen, die Sie verwenden können, um die hellen und dunklen Teile des Musters zu berechnen.

Wie erzeugt das Halten eines Haares gegen einen Computerbildschirm Schwarz-Weiß-Muster (wenn es horizontal gehalten wird) und ein sichtbares Lichtspektrum (wenn es vertikal gehalten wird)?
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