Dlaczego 7-segmentowe wyświetlacze LED rozpadają się podczas mycia zębów?

41

To pytanie może zabrzmieć głupio, ale jest bardzo poważne (chociaż geeky, muszę przyznać). Kiedy używam elektrycznej szczoteczki do zębów przed budzikiem (jeden z dużym czerwonym wyświetlaczem LED), liczby wydają się rozpadać. Dlaczego?

Z moim obecnym budzikiem pierwsze 3 segmenty (a, b, c) tworzą jedną grupę, a pozostałe 4 tworzą inną. Uderzające jest to, że obie grupy wydają się powoli oscylować w fazie antyfazowej. Nie mogę potwierdzić, że grupowanie jest takie samo dla każdego tego rodzaju wyświetlacza - i nie mogę teraz sprawdzić, ponieważ mam tylko jeden wyświetlacz LED w domu - ale widziałem tę iluzję na wielu różnych wyświetlaczach w przeszłości.

Myślę, że to złudzenie jest fascynujące (powiedziałem, że jestem maniakiem) i chciałbym zrozumieć, dlaczego jest ...

Uważam, że ma to coś wspólnego z 1) wibracjami szczoteczki do zębów powodującymi, że moje oczy oscylują na ich orbitach, więc obraz wydaje się poruszać (trochę jak po dotknięciu palcem oka na boku i cały obraz wydaje się poruszać ruch), 2) z okresowym odświeżaniem segmentów. Podejrzewam, że dwie grupy, które widzę, w rzeczywistości odpowiadają dwóm grupom migających synchronicznie słupków, więc tak naprawdę są dwie grupy (ale dlaczego się tak przemieszczają?) 3) z naszą okresową percepcyjną „częstotliwością odświeżania”. Coś podobnego do tego, co sprawia, że ​​postrzegamy koła samochodowe jako nieruchome, gdy obracają się z określoną prędkością.

Muszę powiedzieć, że moje kompetencje w dziedzinie elektroniki są bliskie zeru, więc moje pytania mogą być dla was trywialne. Jak przebiega odświeżanie segmentów linii na wyświetlaczu 7-segmentowym? Czy to cykl (a, b, c, d, e, f, g, a, b, c ...)? Dlaczego więc widzę dwie grupy? Przy jakiej częstotliwości migają diody LED? Rozumiem, że niektóre z tych pytań zależą od specyfikacji mojego budzika, ale odkąd widziałem to złudzenie na praktycznie każdym rodzaju wyświetlacza LED, który mijałem ze szczoteczką (mikrofalówka, magnetowid VHS (tak, historia zaczęła się dawno temu). Kupiłem szczoteczkę do zębów, której teraz używam, tylko po to, by zrozumieć tę głupią iluzję, ale tak naprawdę jako nastolatka to zauważyłem) ...), myślę, że jest tam coś stałego ...

Max
źródło
1
Zastanawiałem się dokładnie nad tym samym ...
Prof. Falken
Czy doświadczasz tego tylko wtedy, gdy używasz elektrycznej szczoteczki do zębów? A może zdarzyło się to również przy różnych okazjach?
Hrabia Zero
1
Używając starej elektrycznej szczoteczki do zębów Braun Oral B, nie byłem w stanie odtworzyć opisanego efektu na próbce dwóch wyświetlaczy. Jeden to budzik z czerwoną diodą LED, a drugi wyświetlacz czasu kuchenki mikrofalowej - najwyraźniej VFD. Prawie na pewno albo wchodzisz w interakcję z multipleksowaniem, albo jesteś szalony, albo masz guz mózgu. Na szczęście pierwsza z 3 opcji wydaje się najbardziej prawdopodobna. Sen jest potrzebny. Musisz się spieszyć. Cyfry są zwykle multipleksowane na jedną cyfrę. Nie zawsze.
Russell McMahon
6
Myślę, że Max opisuje efekt spowodowany zwielokrotnieniem segmentów wyświetlacza i nieznacznym, choć szybkim, wirowaniem głowy z powodu elektrycznej szczotki.
jippie
1
Właśnie obserwowałem to samo: myłem zęby, chodząc po mieszkaniu i widząc cyfry czasu na odbiorniku skaczące falowo. Najlepszy efekt do mycia zębów przednich, nic do trzymania wibrującej szczoteczki do zębów z boku mojej głowy. Pomyślałem, że to musi być częstotliwość częstotliwości LCD i szczoteczki do zębów. Cieszę się, że znalazłem tutaj dyskusję i podobne obserwacje :)

Odpowiedzi:

29

Tak, brzmi to tak, jakbyś widział, jak artefakty częstotliwości szczoteczki do zębów wibrują twoją głowę, a zatem i twoje oczy, i to w porównaniu z częstotliwością odświeżania diod LED.

Jest to podobny efekt jak jedzenie chipsów ziemniaczanych (właściwie wszystko chrupiące) podczas oglądania wyświetlacza LED. W takim przypadku wibracje głowy są bardziej losowe, więc części wyświetlacza LED wydają się skakać losowo. Niektóre segmenty będą wyświetlane podczas części wibracji sięgającej do góry, a inne podczas obniżania głowy. Pojawią się w różnych lokalizacjach.

Diody LED są odświeżane na wiele sposobów. Wiele ma związek z tym, jak sprytny i kompetentny był inżynier, który napisał oprogramowanie. Widziałem naiwne algorytmy odświeżania, które po prostu wykonują każdą cyfrę w kolejności. Te mają najbardziej widoczny migotanie dla dowolnej częstotliwości odświeżania. Lepszy oznacza przeplatanie cyfr, podobnie jak przeplot starych linii skanów telewizyjnych. Cały wyświetlacz jest wciąż odświeżany z tą samą częstotliwością, ale pozorne migotanie jest przynajmniej częściowo związane z częstotliwością przeplotu. Istnieją fantazyjne schematy, które przeplatają zarówno cyfry, jak i segmenty, ale często nie są to możliwe w przypadku zwykłych wyświetlaczy, w których całe cyfry są już częściowo połączone okablowaniem.

Olin Lathrop
źródło
Wielkie dzięki. Tak, to zabawne, że po zauważeniu tego po raz pierwszy szczoteczką do zębów widziałem ten efekt przeskakiwania podczas jedzenia czegoś chrupiącego lub nawet po prostu szczekania szczęką.
Maks
Muszę powiedzieć, że jestem trochę rozczarowany tym wyjaśnieniem ... Więc nie ma interakcji z „percepcyjną częstotliwością odświeżania” ...
Max
2
@Max: Spowodowanie częstotliwości uderzeń jest interakcją.
Olin Lathrop
1
Dzięki, dobrze. Ale ta interakcja nie obejmuje naszej percepcyjnej częstotliwości próbkowania. Trwają badania nad tym tematem. Okazuje się, że w przeciwieństwie do naszej naiwnej intuicji, nasza percepcja nie jest ciągła, a raczej przebiega w „pulsacjach”. Byłoby miło wykorzystać tę iluzję jako sposób na zbadanie tematu. Wcześniej jest jednak trochę pracy ... Ale nie traćmy wiary :)
Max
1
Nawiasem mówiąc, bardzo powszechny obwód budzika zasilał połowę cyfr wyświetlacza z każdej strony wejściowego zasilania prądem przemiennym (niskie napięcie, pochodzące z transformatora). Wszystko, co jest potrzebne do sterowania „zwykłymi” przewodami wyświetlacza, to dioda (a jeśli odwrotna awaria wyświetlaczy przekracza napięcie zasilania, można to pominąć).
supercat
5

Można tego doświadczyć przy każdej wibracji głowy przed niektórymi wyświetlaczami LCD - zwykle z jakiegoś powodu to kuchenki mikrofalowe - najbardziej zabawnie, wibrując wargami tak, jak dziecko, naśladując dźwięk samochodu lub motocykla - nie jest wymagana technologia higieny jamy ustnej .

Jeśli zaciskasz usta i modulujesz częstotliwość trąbienia od wysokiej do niskiej, możesz zobaczyć różne efekty przy różnych częstotliwościach - przy wyższych częstotliwościach litery wibrują po prostu nudno zielony sposób, ale przy niższych częstotliwościach wydają się oscylować jak loch bestia pływająca po twoim wyświetlaczu - o której wiadomo, że sprowadza całą grupę trąbiących uczniów do histerii, jakby Wielka i Święta Defy, którą zgromadzili, aby wielbić najróżniejszymi wargami, właśnie powiedziała im bardzo brudny żart.

Więc tak, to oczywiście w wyniku uderzeń powstających między częstotliwością odświeżania wyświetlacza a częstotliwością wibrującej czaszki (a więc także gałek ocznych - zakładając, że jesteś pobłogosławiony standardową konfiguracją gniazda gałki ocznej człowieka). Ponieważ cyfrowy wyświetlacz piekarnika obok mojej kuchenki mikrofalowej nie wykazuje żadnego efektu (ani o wiele wyższa częstotliwość, ani po prostu ustawienie DC po wyłączeniu.?

Obawiam się, że bardzo brakuje mi wiedzy na temat wyświetlaczy elektronicznych). Więc jeśli na początku nic nie doświadczasz, nie zniechęcaj się - po prostu przejdź do następnego urządzenia gospodarstwa domowego (zatrzymaj się na chwilę, aby szybko zlikwidować poszkodowane urządzenie).

Jeśli jednak spróbujesz tego w domu, polecam zacząć sam. Twoje dzieci pokochają to, ale może to być tylko wymówka, na którą czekał twój małżonek, aby zaprosić tych miłych mężczyzn w białych kurtkach na popołudniową herbatę.

Allan Muir
źródło
1

Jak stwierdzono w innych odpowiedziach, ponieważ diody LED są skanowane w tempie zakłócającym wibracje w głowie / oczach. Możesz jednak zmierzyć częstotliwość rezonansową gałek ocznych, patrząc na powolny ślad na lunecie i uderzając się w głowę! Zobaczysz ślad „skacz” i na podstawie kalibracji uzyskaj miarę odpowiedzi impulsowej twoich oczu. Nie jestem pewien, czy działa na lunetach cyfrowych, ale na pewno działał na starych analogowych.


źródło
0

Szum linii zasilającej może bić w stosunku do częstotliwości odświeżania wyświetlacza LCD (przy założeniu, że zasilacz jest niedofiltrowany lub niedostarczony, a wyjście matrycy skanowane). Silnik szczoteczki do zębów może wytwarzać oscylujące pole elektromagnetyczne, które może łączyć się z liniami energetycznymi. To tak, jakby zagrać 2 nieco odmienione nuty i usłyszeć „beat”, z wyjątkiem wizualnego.

hotpaw2
źródło
0

Tak się nie dzieje, gdy szczotka po prostu biegnie, ale nie w twoich ustach; musisz myć zęby? Jeśli to prawda, to myślę, że przybiłeś ją, że jest to efekt stroboskopowy między pędzlem oddziałującym z twoimi oczami a częstotliwością odświeżania wyświetlacza zegara.

Widzę coś związanego, gdy jadę nocą autostradą i podchodzę do samochodu z tylnymi światłami LED, jeśli szybko przesuwam oczy po drodze podczas skanowania ruchu. Te tylne światła wyglądają jak czerwona kropkowana linia, a żarowe wyglądają jak pojedyncza czerwona smuga.

JRobert
źródło
Nie, nie dzieje się tak, gdy szczoteczka do zębów jest poza ustami. Nawet jeśli nie dociska zębów.
Maks