Por que os displays de LED de 7 segmentos se separam quando escovo os dentes?

Essa pergunta pode parecer boba, mas é muito séria (embora nerd, devo admitir). Quando uso minha escova de dentes elétrica em frente ao meu despertador (um daqueles com um grande display de LED vermelho), os números parecem se dividir. Por quê?

Com o meu despertador atual, os 3 primeiros segmentos (a, b, c) formam um grupo e os outros 4 formam outro. O impressionante é que ambos os grupos parecem oscilar lentamente, na fase anti-fase. Não posso afirmar que o agrupamento é o mesmo para todas as telas do tipo - e não posso verificar agora porque só tenho essa tela de LED em casa - mas vi essa ilusão em muitas telas diferentes no passado.

Eu acho que essa ilusão é fascinante (disse que sou um nerd) e gostaria de entender por que é ...

Eu acredito que isso tem algo a ver com 1) as vibrações da escova de dentes, fazendo meus olhos oscilarem em suas órbitas, de modo que a imagem parece se mover (um pouco como quando você toca o olho do lado com o dedo e a imagem inteira parece move), 2) com a atualização periódica dos segmentos. Suspeito que os dois grupos que estou vendo correspondam a dois grupos de barras piscando em sincronia; portanto, existem realmente dois grupos (mas por que eles se deslocam assim?) 3) com nossa "taxa de atualização" perceptiva periódica. Algo semelhante ao que nos faz ver as rodas dos carros estacionárias quando elas rodam a uma certa velocidade.

Devo dizer que minha competência em eletrônica é quase zero, então minhas perguntas podem ser triviais para vocês. Como ocorre a atualização dos segmentos de linha em uma exibição de 7 segmentos? É andar de bicicleta (a, b, c, d, e, f, g, a, b, c ...)? Como é que eu vejo dois grupos, então? Em que frequência os LEDs estão piscando? Entendo que algumas dessas perguntas dependem das especificações do meu despertador, mas desde que eu vi essa ilusão em praticamente todos os tipos de telas de LED que eu passei com minha escova de dentes (microondas, gravador de vídeo VHS (sim, a história começou há muito tempo). Comprei a escova de dentes que estou usando agora apenas para entender essa ilusão boba, mas foi na adolescência que eu percebi) ...), acho que há algo constante lá ...

Sim, parece que você está vendo artefatos de frequência de escova de dentes vibrando sua cabeça e, portanto, seus olhos, e batendo contra a frequência de atualização do LED.

Este é um efeito semelhante ao comer batatas fritas (na verdade, qualquer coisa crocante) enquanto assiste à tela de LED. Nesse caso, as vibrações da cabeça são mais aleatórias, de modo que partes da tela de LED parecem saltar aleatoriamente. Alguns segmentos serão exibidos durante uma parte da cabeça alta de uma vibração e outros durante a cabeça baixa. Eles aparecerão em locais diferentes.

Os LEDs são atualizados de todos os tipos. Muito tem a ver com o quão inteligente ou competente era o engenheiro que escreveu o firmware. Vi algoritmos de atualização ingênuos que simplesmente fazem cada dígito em ordem. Aqueles têm a cintilação mais aparente para qualquer taxa de atualização. Melhor significa intercalar dígitos, como entrelaçar linhas de varreduras de TV antigas. A exibição inteira ainda é atualizada na mesma taxa, mas a cintilação aparente está pelo menos em parte relacionada à taxa de entrelaçamento. Existem esquemas sofisticados que intercalam dígitos e segmentos, mas isso geralmente não é possível com telas comuns, onde dígitos inteiros já estão parcialmente conectados.

Isso pode ser observado com qualquer vibração da cabeça na frente de certos monitores LCD - geralmente fornos de microondas por algum motivo - de forma divertida, vibrando os lábios como você faria quando imitava o som de um carro ou moto - nenhuma tecnologia de higiene oral é necessária .

Se você franzir os lábios e modular sua frequência de trombeta de alto a baixo, poderá ver efeitos diferentes em várias frequências - em frequências mais altas, as letras meramente vibram de uma maneira verde chata, mas em frequências mais baixas elas parecem oscilar como um lago. besta nadando em sua tela - que é conhecida por reduzir uma sala cheia de estudantes de trombeta à histeria, como se o Grande e o Santo Desafio que eles haviam se reunido para adorar com todo tipo de lábio franzido, tivesse acabado de lhes contar uma piada muito suja.

Então, sim, é obviamente o resultado de batimentos criados entre a taxa de atualização da tela e a frequência do seu crânio vibratório (e também os globos oculares - supondo que você tenha sido abençoado com a configuração padrão do soquete ocular humano). Como a exibição do forno digital ao lado do meu micro-ondas não mostra nenhum efeito (seja uma frequência muito mais alta ou simplesmente um arranjo de corrente contínua).

Receio que meu conhecimento sobre monitores eletrônicos esteja muito ausente). Portanto, se no início você não sentir nada, não fique desanimado - basta passar para o próximo eletrodoméstico (fazendo uma pausa breve para fazer uma rápida limpeza no aparelho vitimado).

No entanto, se você tentar isso em casa, recomendo começar sozinho. Seus filhos vão adorar, mas pode ser apenas a desculpa que seu cônjuge está esperando para convidar aqueles bons homens de jaqueta branca para o chá da tarde.

Como outras respostas indicaram, porque os LEDs estão sendo digitalizados a uma taxa que interfere com as vibrações em sua cabeça / olhos. No entanto, você pode realmente medir a frequência ressonante de seus olhos, observando um rastro lento em uma luneta e batendo na sua cabeça! Você verá o traço "pular" e, nas calibrações, obterá uma medida da resposta de impulso de seus olhos. Não tenho certeza se funciona em escopos digitais, mas certamente funcionou nos antigos analógicos.

O ruído da linha de energia pode estar batendo contra a taxa de atualização da tela LCD (supondo uma fonte de alimentação subfiltrada ou sub-blindada e uma saída da tela digitalizada de matriz). O motor da escova de dentes pode criar um campo EM oscilante que pode acoplar-se às linhas de energia. É como tocar duas notas desafinadas ligeiramente diferentes e ouvir uma "batida", exceto visualmente.

Portanto, isso não acontece quando o pincel está apenas correndo, mas não na sua boca; você tem que estar realmente escovando os dentes? Se isso for verdade, acho que você acertou em cheio, que é um efeito estroboscópico entre o pincel interagindo com os olhos e a taxa de atualização da exibição do relógio.

Vejo algo relacionado quando estou dirigindo na estrada à noite e me aproximando de um carro com luzes traseiras LED, se eu varrer meus olhos rapidamente pela estrada enquanto examino o tráfego. Essas luzes traseiras parecem uma linha vermelha pontilhada, enquanto as incandescentes parecem uma única faixa vermelha.