Liquid Crystal Display (LCD)

Dalam kehidupan sehari-hari kita sudah mengenal istilah LCD. LCD merupakan akronim dari liquid crystal display atau bila diterjemahkan adalah display kristal cair. LCD banyak dimanfaatkan dalam teknologi display untuk berbagai aplikasi seperti monitor komputer, notebook, tv, handphone dan sebagainya. Berdasarkan hasil penelitian dan prediksi pasar dari society for information display (SID), LCD sejak tahun 1999 hingga tahun 2007 cukup dominan dalam menguasai pasar flat panel display (FPD) dibandingkan dengan pasar tv konvensional atau cathode ray tube (CRT). 


LCD +/- terdiri dari bahan polimer yang disebet "kristal cair" (Liquid Crystal), yang diapit (sandwiched) di antara 2 kaca, kaca depan dan kaca belakang. Di bagian kaca depan terdapat elektroda (konduktor) tembus pandang (misalnya dari bahan ITO: Indium Tin Oxide). ELektroda ITO ini terdiri dari segmen-segmen (misalnya 7 segmen atau lebih), bergantung dari jenis display nya. Lalu di atas/depan kaca depan diletakkan sebuah kaca polarisator.
Bahan kristal cair mempunyai sifat optik: jika seberkas cahaya menembusnya, maka arah/bidang polarisasi cahaya akan dipengaruhi oleh "orientasi" molekul-molekul bahan ini. Sedang orientasi molekul-molekul bahan ini dapat dipengaruhi oleh medan listrik luar. Jadi artinya medan listrik luar akan dapat memutar orientasi molekul kristal ini, yang akhirnya juga "memutar" arah polarisasi cahaya yang menembusnya.
Pada salah satu jenis desain LCD, dibuat agar dalam keadaan tidak ada tegangan (medan listrik) pada elektroda-2 nya, orientasi molekul bahan kristal cair sedemikian rupa, sehingga cahaya yang menembus dari belakang bidang polarisasinya akan diputar (sedemikian rupa) sehingga pada saat sampai di permukaan depan akan dilewatkan oleh keca polarisator ("jeruji" dalam istilahnya bung Tony), sehingga kita melihat LCD dalam keadaan tembus pandang ("putih").
Jika (misalnya kita tekan angka "5" pada kalkulator ber LCD kita), maka segmen-2 dari ke 7-segmen yang posisinya membentuk "angka 5" akan mendapat tegangan listrik (high), akibatnya volume bahan kristal cair di bawah ke lima segmen tersebut berputar 90 derajat, sehingga berkas cahaya yang melalui bagian ke 5 segmen tersebut bidang polarisasinya juga berputar 90 derajat. Ini tidak akan dilewatkan oleh kaca polarisator ("jeruji") tadi, sehingga nampak berwarna hitam.
Di dalam aplikasi, umumnya berkas cahaya bukan menembus dari belakang LCD, tetapi dari atas juga (seperti digunakan pada LCD hampir semua produk elektronik) . Untuk ini dapat digunakan cermin di bagian belakang LCD.

Sebenarnya apa itu kristal cair ?

Kristal cair merupakan fase cair yang berada diantara fase kristal padat dan amorf cair. Maksudnya adalah ketika temperatur bertambah fase padat akan kehilangan keteraturan posisi namun orientasinya tetap, jadi kristal cair masih memiliki beberapa keteraturan secara parsial. Dari definisi tersebut kristal cair tergantung pada temperatur dengan rentang antara -20 C sampai 80 C, namun bisa juga lebih yaitu sekitar -30 C sampai 120 C. Bentuk molekul dari kristal cair yang terkenal adalah bentuk batang (rod shape) sedangkan bentuk lain yang sedang dikembangkan untuk meningkatkan kualitas sudut pengelihatan adalah bentuk piringan (disk like shape). Sedangkan fase di dalam kristal cair terdiri dari tiga fase yaitu, nematik, smektik, dan cholesterik.

Dari sifat cahaya yang dihasilkan LCD dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian yaitu, transmisi, transrefleksi, dan refleksi. Konsep dasar bagaimana LCD bekerja adalah fisika gelombang dan optik terutama tentang cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, cahaya berhubungan dengan warna dan pengelihatan, dan polarisasi cahaya sebagai gelombang. 

Sumber :
http://isugihar.blogspot.com/2007/10/liquid-crystal-display-versi-bahasa.html 
http://tech.groups.yahoo.com/group/fisika_indonesia/message/1707 

Read more »

Posted in: Seputar Optik

Prinsip Kerja Kacamata 3D

Dahulu, sewaktu kecil sempat dihebohkan dengan adanya kacamata 3D untuk menonton televis, dimana nantinya gambar yang kita lihat solah-olah berada di ruang nyata atau tiga dimensi sesungguhnya,
Sebenarnya bagaimana cara kerja kacamata ini, mari kita simak ..


A. Kacamata berbeda warna. Merah/hijau, atau merah/biru
Sistem ini menggunakan kacamata berbeda warna. Merah/hijau atau yang lebih umum merah/biru. Pada film 3D, proyektor akan menampilkan dua jenis gambar sekaligus. Filter pada kacamata memperbolehkan hanya satu jenis gambar yang masuk ke tiap-tiap mata, kemudian otak akan menyelesaikan sisanya. Sistem kacamata berbeda warna ini mempunyai kelemahan. Warna pada film tidak terlihat dengan baik, sehingga kualitas gambar yang terlihat kurang begitu baik.


B. Kacamata Polarisasi
Di Disney world, Universal studio, dan tempat 3D lainnya, metode yang digunakan adalah lensa polarisasi, karena menghasilkan kualitas gambar yang lebih baik. Dua buah proyektor memproyeksikan dua respektif pada layar, masing-masing dengan polarisasi yang berbeda. Kacamata membuat hanya satu image yang masuk ke tiap-tiap mata karena terdapat lensa dengan polarisasi berbeda.


Ada 4 cara kerja yang umum untuk menampilkan film 3D, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.

1. XPAND

Teknologi ini dulunya bernama nuvision dan bekerja dengan sebuah lensa pengatur cahaya dan proyektor. Gambar diproyeksikan secara bergantian untuk mata kiri dan kanan.

Lensa pengatur cahaya yang dikendalikan melalui inframerah dan dioperasikan dengan baterai akan mengurangi cahaya pada masing-masing mata, terutama pada saat sebuah gambar tidak harus terlihat oleh mata tersebut. Lantaran bekerja tanpa polarisasi, teknologi ini dapat menggunakan jenis layar apa saja.

Kelebihan   : Tidak pakai layar perak

Kekurangan : Kacamata mahal dan kepala tidak boleh miring

2. Real D

Proyektor akan menampilkan gambar secara bergantian melalui Z-Filter ke sebuah layar perak. Proyektor ini akan mengubah cahaya untuk masing-masing mata dengan menggunakan polarisasi sirkular. Kacamata hanya untuk melewatkan cahaya yang sesuai.

Kelebihan   : Kepala boleh miring

Kekurangan : Memerlukan layar perak

3. Dolby 3D Digital Cinema

Sebuah color filter yang berputar akan mengganti panjang gelombang pada gambar-gambar yang diputar secara bergantian untuk masing-masing mata. Sebuah kacamata interferensi akan menyaring semua panjang gelombang, kecuali yang sengaja dihasilkan untuk masing-masing mata.

Kelebihan : Tidak harus menggunakan layar perak

Kekurangan : Perlengkapan mahal

4. Proyeksi ganda dengan polarisasi

Dua proyektor sekaligus, masing-masing untuk mata kiri dan kanan, akan mengirim cahaya dengan polarisasi berbeda secara bersamaan ke layar perak. Kacamata hanya untuk melewatkan gambar yang telah ditentukan untuk mata tersebut.

Kelebihan   : Brightness tinggi

Kekurangan : Kepala tidak boleh miring

Kesimpulan :

Film dengan feature 3D memang tengah marak dan selalu ramai dibicarakan. Teknologi 3D memang masih mahal untuk home theater. Namun, begitu film-film 3D bermunculan dalam format Bluray, player yang dibutuhkan pun bakal terjangkau oleh pasar. Jadi, setiap orang dapat menikmati tayangan film 3D secara optimal di rumah.

Prinsip Kerja 3D :

     Kacamata ini membuat gambar pada film bioskop dan televisi seperti adegan 3 dimensi yang terjadi tepat di depan anda. Dengan objek bergerak keluar masuk layar dan seolah menuju ke arah anda, dan tokoh jahat yang bergerak keluar untuk menangkap dan meraih tangan anda.

       Kacamata 3D membuat anda merasa bagian dari adegan film, tidak hanya seseorang yang duduk disana menonton adegan tersebut. Mengingat alat ini mempunyai nilai entertainment yang tinggi, anda akan terkejut betapa sederhananya sebetulnya kacamata 3D ini.

     Manusia lahir dengan dua buah mata dan sistem penglihatan binocular yang sangat luar biasa. Untuk objek dengan jarak lebih dari 20 kaki (6 – 7 meter), sistem binocular membuat kita mudah menetukan seberapa jauh jarak objek tersebut secara akurat. Sebagai contoh.

     Jika ada beberapa objek di depan, kita akan dengan mudah mengetahui objek mana yang lebih jauh dan objek mana yang lebih dekat, serta seberapa jauhnya jarak objek tersebut dengan kita. Apabila anda melihat dunia dengan sebelah mata tertutup, anda akan tetap dapat memperkirakan jarak, namun keakuratan perkiraan jarak akan menurun.

Dalam menonton film 3D, alasan kenapa anda memakai kacamata 3D adalah untuk memberikan gambar yang berbeda pada mata. Layar sesungguhnya menampilkan dua gambar, dan kacamata menyebabkan satu gambar masuk ke satu mata dan gambar lainnya masuk ke mata yang satunya. Terdapat dua sistem umum yang digunakan.

1. Kacamata Merah-Hijau

2. Kacamata Merah-Biru

Sistem ini menggunakan kacamata berbeda warna. Merah/hijau atau yang lebih umum merah/biru. Pada film 3D, proyektor akan menampilkan dua jenis gambar sekaligus.

Sumber : http://hermawayne.blogspot.com/2009/02/cara-kerja-kacamata-3d.html

    

Read more »

Posted in: Seputar Optik

Fiber Optik

Pada pembelajaran matakuliah optik, sering kali diungkapkan mengenai fiber optik, untuk lebih memahaminya ada baiknya kita telaah dahulu apa itu fiber optik.

 
Fiber optik merupakan saluran transmisi (pemindah informasi) yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Fiber Optik terbuat dari serat kaca dan bentuknya panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Serat kaca ini merupakan serat yang dibuat secara khusus yang terbuat dari bahan kaca murni dan kemudian diproses menjadi sebentuk gulungan kabel agar dapat digunakan untuk melewati data yang ingin dikirim atau diterima.

Fiber optik ini terdiri dari beberapa bagian yaitu Cladding, Core, dan Buffer Coating. Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik dan menjadi tempat berjalannya cahaya sehingga pengiriman cahaya dapat dilakukan. Cladding adalah lapisan luar yang membungkus Core dan memantulkan kembali cahaya yang terpancar keluar kembali ke dalam Core. Sedangkan Buffer Coating merupakan lapisan plastik yang melindungi serat dari kerusakan dan kelembaban.



Core dan Cladding terbuat dari kaca sedangkan Buffer atau Coating terbuat dari plastik agar fleksibel.

Terdapat dua jenis fiber optik yang umumnya digunakan, yaitu Single Mode dan Multi Mode. Kabel Single Mode mempunyai ukuran Core yang kecil dan dapat menjangkau jarak yang lebih jauh hingga ratusan kilometer serta hanya dapat mengirim satu sinyal pada satu waktu (contoh: telepon dan TV kabel). Sedangkan Multi Mode memiliki ukuran Core yang lebih besar, dapat mengirim sinyal yang berbeda pada saat yang bersamaan, namun hanya mampu menjangkau kurang dari 550 meter. Di dalam sistem komunikasi menggunakan fiber optik, sinyal informasi yang lalu-lalang di dalamnya adalah berwujud cahaya karena cahaya relatif lebih kebal terhadap gangguan dari luar. Cahaya tidak akan terganggu oleh listrik bertegangan tinggi, tidak akan terganggu oleh suhu udara baik panas maupun dingin, dan juga tidak terganggu oleh frekuensi radio di sekitarnya.

Kecepatan transmisi fiber optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi seperti telepon, TV kabel, atau internet. Fiber optik juga digunakan untuk keperluan pemotretan medis , sensor, dan optik pencitraan. Komunikasi di dunia tidak akan berkembang demikian cepat tanpa adanya teknologi yang satu ini.

Fiber optik memiliki banyak kelebihan di antaranya adalah informasi yang ada ditransmisikan dengan kapasitas (bandwidth) yang besar. Fiber optik dapat dipergunakan dengan kecepatan yang tinggi, hingga mencapai beberapa gigabit/detik. Karena murni terbuat dari kaca dan plastik maka signal tidak terpengaruh pada gelombang elektromagnetik dan frekuensi radio. Ukurannya kecil dan ringan sehingga sangat memudahkan pengangkutan dan pemasangan di lokasi. Fiber optik juga sangat aman dipasang di tempat-tempat yang mudah terbakar karena tidak akan terjadi hubungan api pada saat kontak atau terputusnya fiber optik.

Fiber optik memerlukan daya listrik yang relatif tidak terlalu besar. Karena fiber optik tidak digunakan untuk melewatkan sinyal-sinyal listrik, maka fiber optik tidak akan mengalami kepanasan dan penipisan akibat tegangan listrik yang lewat di dalamnya. Fiber optik bisa ditanam di tanah jenis apapun atau digantung di daerah manapun tanpa harus cemas mengalami korosi/berkarat. Komunikasi menggunakan fiber optik lebih aman karena informasi yang lewat tidak mudah untuk disadap atau dikacaukan dari luar.

Kelebihan Serat Optik
Dalam penggunaan serat optik ini, terdapat beberapa keuntungan antara lain

1. Lebar jalur besar dan kemampuan dalam membawa banyak data, dapat memuat kapasitas informasi yang sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit-per detik dan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan
2. Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi
3. Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang
4. Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio
5. Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api
6. Tidak berkarat

Di antara begitu banyak kelebihan yang dimilikinya, fiber optik juga memiliki kekurangan di antaranya adalah harganya yang cukup mahal serta fiber optik ini susah untuk disambung dibandingkan kabel biasa karena metode penyambungannya yang harus menggunakan teknik dan alat khusus serta ketelitian yang tinggi. 

Kode warna pada kabel serat optik

Selubung luar

Dalam standarisasinya kode warna dari selubung luar (jacket) kabel serat optik jenis Patch Cord adalah sebagai berikut:

Warna selubung luar/jacket	Artinya
Kuning	serat optik single-mode
Oren	serat optik multi-mode
Aqua	Optimal laser 10 giga 50/125 mikrometer serat optik multi-mode
Abu-Abu	Kode warna serat optik multi-mode, yang tidak digunakan lagi
Biru	Kadang masih digunakan dalam model perancangan

Sumber : 
http://engineeringtown.com/kids/index.php/teknologi-komunikasi/147-apa-itu-fiber-optik 
https://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik 

Read more »

Posted in: Seputar Optik

Ilusi Optik

Ilusi optik selalu mempesonakan manusia sejagat kerana apabila ianya pertama kali dijumpai, menimbulkan pelbagai persoalan tentang bagaimana cara otak kita bekerja. Ilusi optik berikut pasti akan menguji imaginasi anda dan kemahiran pemerhatian anda ke tahap maksima. Oleh itu cuba lihat dan uji bagaimana keupayaan otak anda berfikir.
Walaupun bertahun-tahun penelitian dan kajian dibuat, otak manusia masih memiliki banyak misteri yang belum terungkai. Cara otak kita merasakan realiti adalah sebuah topik yang diperdebatkan untuk jangka waktu yang lama dan jawabannya masih lagi agak kabur.� Walaupun kita mungkin tepengaruh untuk percaya bahawa apa yang kita lihat adalah sama dengan apa yang minda kita fikir/rasakan, namun beberapa contoh ilusi optik berikut mampu membuat kita berfikiran sebaliknya.

Contoh pertama adalah gambar yang menunjukkan seolah-olah ada 2 segitiga, namun hakikatnya ialah hanya ada 1 segitiga yang dilukis. Ilusi optik ini dikenali sebagai ilusi Segitiga Kanisza .
Berikut adalah beberapa contoh ilusi optikal yang lain:
Ilusi Fraser Spiral
Kontras dalam gambar� ini seolah-olah mewujudkan satu siri lingkaran atau spiral konsentrasi yang mampu mengelabui otak kita. Hakikatnya, ianya bukanlah satu lingkaran, tetapi hanya satu siri bulatan berpusat yang membentuk lingkaran tersebut.


 
Ilusi Gambar Bergerak
Kadang-kadang kontras warna dan penempatan sesuatu elemen tertentu mampu menipu otak kita berfikir bahawa beberapa imej atau gambar tersebut bergerak padahal sebenarnya mereka statik.� Situasi ini terjadi jika anda perhatikan gambar di bawah:

ilusi optik- papan catur bergerak

ilusi optik - roda kelihatan berpusing walhal ia sebenarnya tidak

Ilusi Dinding Cafe
Satu contoh ilusi mata yang klasik ialah Ilusi Dinding Cafe, yang mula ditemui oleh Dr. Richard Gregory. Dalam ilusi ini, garisan-garisan tersebut kelihatan bengkok, padahal hakikatnya mereka merupakan garisan-garisan yang lurus dan selari. Hanya cuba perhatikan betul-betul, anda akan pasti dapat melihatnya.

The Hermann Grind

Ilusi ini pertama kali ditemui pada tahun 1870 ditandai dengan kemunculan berselang-seli� titik berwarna kelabu yang tampaknya menyambung permukaan putih dan latar belakang hitam.� Namun, setelah kita melihat dengan lebih dekat, kita akan dapati titik-titik “ajaib” itu menghilang. Ilusi ini dapat dijelaskan oleh disonansi yang terjadi dalam bidang reseptif dari otak.
Kekaburan Fotografik
Sekarang terdapat banyak ilusi berdasarkan konsep ini. Kekaburan fotografik menguji imaginasi anda serta kemahiran pengamatan anda dengan meletakkan gambar berbeza yang dapat dirasakan dengan melihat dari sudut yang berbeza. Contohnya, bolehkah anda melihat kedua-dua wanita muda dan wanita tua dalam gambar di bawah?

Bermasalah mencari penyelesaian tentang gambar ini? Berikut adalah sedikit hint/petunjuk untuk menjadikannya lebih mudah: dagu wanita muda itu sebenarnya membentuk hidung wanita tua.
Jika yang satu ini sepertinya terlalu jelas untuk anda, cuba amati gambar di bawah. Gambar ini benar-benar mencabar kemampuan otak anda membuat pengamatan dengan lebih terperinci. Bolehkah anda mencari harimau yang tersembunyi dalam gambar ini?

Lukisan ini mungkin kelihatan seperti tidak lebih hanya sebuah lukisan pemandangan biasa yang indah tetapi sebenarnya ia mengandungi rahsia yang tidak dapat dijumpai hanya dengan sekilas pandang.
Sudahkah anda menjumpai “the hidden tiger” yang dimaksudkan pada gambar di atas. Jangan hanya pandang pada gambar harimau yang anda nampak sahaja….

Sumber : http://panduanpercuma.info/tahukah/3627/ilusi-optik-ajaibnya-otak-manusia/

Read more »

Posted in: Seputar Optik