LED мерцание, технология устранила это?

Question

Основываясь на этом вопросе - Два изображения с одинаковыми настройками получаются с разным освещением - и ответы и комментарии Я провел быстрый тест на одной из моих светодиодных панелей непрерывного освещения.

Мне известно о возможности мерцания на светодиодах, как при использовании флуоресцентных ламп и т. Д., Но я понял, что никогда не замечал этого при съемке с использованием только двух из этих панелей. Это Excelvan GK-J-1040AS, который, как я признаю, я только что нашел на eBay в то же время, когда я купил свою первую цифровую зеркальную фотокамеру в ноябре прошлого года, прежде чем я вообще что-то знал об этом предмете, поэтому давайте назовем это довольно случайным выбором новичка.

Я провел быстрый тест на освещенном объекте, пытаясь быстрее и быстрее выдержать его, чтобы посмотреть, смогу ли я уловить его «между» импульсами ... но я не смог.

В качестве финального теста я довольно неловко направил камеру прямо на свет и снял ее при самой быстрой экспозиции, 1/4000 с. Результат получился немного размытым, потому что а) на нем есть диффузор и б) он был слишком приземистым, чтобы действительно хотеть смотреть на него больше, чем необходимо.

Однако существенным моментом является то, что даже на 1/4000 я не могу найти никаких темных светодиодов или признаков того, что они вообще мигают, даже при нескольких снимках.

Это изображение с минимальной интенсивностью света, но я видел одинаковые результаты при различной яркости, без намека на мерцание или «сканирование».

Достигли ли мы того момента, когда мы могли бы иметь полностью регулируемые светодиодные панели [& если бы я заплатил дополнительно, с переменной температурой), без какого-либо мерцания или, по крайней мере, мерцания, которое невозможно увидеть при 1/4000 с? *
Или в моем методе ошибка?

Гистограмма с картинки

Answer 1

Это светодиодные панели, специально предназначенные для фото или видео освещения. Они определены как «без мерцания» и используют постоянный ток, поэтому мерцание переменного тока отсутствует, и я предполагаю, что затемнение не выполняется с помощью ШИМ, но уменьшается ток.

Это очень отличается от простой и дешевой бытовой светодиодной лампы, которая использует гораздо более простую электронику и работает от сети переменного тока.

Answer 2

Светодиоды не создают мерцания из ничего. Они мерцают только в случае изменения тока привода.

Это не совсем вопрос новых технологий. Технология создания драйверов постоянного тока с разумной эффективностью существует гораздо дольше, чем светодиоды, пригодные для освещения.

Причина, по которой мерцают многие светодиодные лампы, состоит в том, что дешевле построить схемы драйверов таким образом.

Answer 3

светодиодное мерцание

Не существует такого понятия, как мерцание светодиода. Каждый источник света может мерцать (хотя не каждый может мигать достаточно быстро). Мерцание создается путем включения и выключения источника света, это свойство источника питания, а не источника света. Возьмите тот же светодиод, на DC он не будет мерцать, на PWM он будет. Сделайте ШИМ слишком медленным или слишком быстрым, и он снова исчезнет. Мерцание - это свойство определенной установки, а не категория источников света.

технология устранила это?

Нет, с чего бы это? Технология представила мерцание (в форме ШИМ) как высокоэффективный способ регулирования и меры по энергосбережению. Самые старые и самые простые светодиоды с резисторным регулированием никогда не мерцали. Мерцание - новая вещь.

Однако существенным моментом является то, что даже на 1/4000 я не могу найти никаких темных светодиодов или признаков того, что они вообще мигают, даже при нескольких снимках.

Это изображение с минимальной интенсивностью света, но я видел одинаковые результаты при различной яркости, без намека на мерцание или «сканирование».

Я думаю, вы смешиваете мерцание со сканированием. Если на панели необходимо отобразить изображение (например, экран телевизора), тогда имеет смысл сканирование, поскольку каждый отдельный пиксель необходимо адресовать отдельно. Но для мерцающей панели освещения все светодиоды будут мерцать в одной фазе.

Достигли ли мы того момента, когда у нас могут быть полностью затемняемые светодиодные панели без мерцания или, по крайней мере, мерцания, которые не видны при 1/4000 с? Или в моем методе ошибка?

У нас была технология с 1843 года. Она называется реостатом, но для ее обработки требуется много тепла и много массы, поэтому она никогда не была практичной. Сегодня вы можете сделать это с помощью линейного регулятора, но проблема нагрева остается. С другой стороны, высокоскоростная силовая электроника стала дешевле, поэтому «мерцание слишком быстрое, чтобы быть заметным» теперь легче достичь. Но в этом нет ничего нового. Более высокая частота обычно означает более высокие потери, поэтому ожидайте, что популярные диммеры будут оставаться вне диапазона человеческого глаза, а не вне диапазона высокоскоростной камеры.

Вы используете панели, специально предназначенные для фотографирования. Таким образом, они могут быть «без мерцания» либо с регулировкой постоянного тока с потерями (таким образом, они действительно без мерцания, даже если вы снимаете их на камеру с разрешением 1 000 000 кадров в секунду), либо просто с таким быстрым мерцанием, что это не будет иметь значения на типичной фотографии 1/4000. Как только вы получите камеру с выдержкой 1/1000000, вы можете снова заметить мерцание.

Лучший способ поймать мерцание - это зафиксировать экспозицию, установить самый быстрый затвор и автоматически сделать десятки снимков одной и той же сцены, освещенных только вашим предполагаемым источником, установленным как минимум (вы были на правильном пути здесь!). Мерцание приведет к непоследовательному воздействию. Одно изображение не имеет большого значения, это согласованность между изображениями, которая теряется при мерцании. (Иногда, иногда затвор может улавливать мерцание, что приводит к горизонтальной полосе. Но большинство светодиодов потребительского уровня, особенно «белые», слишком медленные для этого, так же как лампа накаливания слишком инертна, чтобы мерцать на частоте 50–60 Гц. .)

Answer 4

Проверка на мерцание светодиода выполняется легко.

Вы можете использовать простое электронное устройство измерения освещенности. Я придумаю один на месте для вас:

• Купите небольшой солнечный элемент. Это преобразует освещение в напряжение.
• Установите конденсатор последовательно (например, 10 мкФ).
• Подключите его к аудиовходу вашего смартфона
• Установите приложение звукового осциллографа, которое позволит вам просматривать осциллограмму.

Это должно быть довольно дешево. Теперь есть и другие решения. Например, у этого фонаря есть диммер ШИМ:

Быстрое движение фонарика (как показано на рисунке) сделает мерцание ШИМ ОЧЕНЬ видимым невооруженным глазом (или камерой).

Если освещение слишком велико, чтобы это было практичным, вы можете приклеить непрозрачный лист спереди крошечной дырочкой и быстро сканировать глаза слева направо. Или используйте режим камеры вашего смартфона и покачивайте телефон, чтобы сделать размытость изображения.

Если свет постоянен, он будет размыт в линию. Если он мигает, линия будет пунктирной.

Итак, если вы можете купить свет в магазине, достаньте мобильный телефон и проведите тест!

Немного электроники:

Диммирование ШИМ - самый простой (то есть самый дешевый) способ затемнения светодиода.

• Однако мигает
• Точно (в среднем).
• Увеличивает эффективность драйвера переключения (потому что он всегда работает в точке максимальной эффективности)
• Снижает эффективность светодиодов (поскольку КПД светодиодов в лм / Вт уменьшается при больших токах)
• В целом, он менее эффективен, чем собственное аналоговое затемнение
• Поддерживает постоянную цветовую температуру (это также немного зависит от тока)

Вы можете изменить мерцающий светодиод, добавив цоколи и резисторы, но, пожалуйста, не пытайтесь взламывать оборудование с питанием от сети (и / или дорого), если вы не знаете, как оно работает ...

Теперь ответим на вопрос:

Достигли ли мы того момента, когда у нас могут появиться полностью регулируемые светодиодные панели без мерцания

Да, это выполнимо, хотя и немного дороже. Производителям не нравятся дополнительные расходы, и поэтому я объясняю, как это проверить.

Обратите внимание, что цветовая температура будет незначительно меняться в зависимости от светоотдачи, если только ...

[& если бы я доплатил, переменная температура]

Да, однако, это, вероятно, будет сделано с несколькими типами белых светодиодов (каждый с регулируемой яркостью), поэтому рассеиватель должен быть достаточно хорошим, чтобы не было цветных теней.

Этот тип панели может компенсировать дрейф цвета светодиода в зависимости от тока и температуры с помощью программной калибровки, ЕСЛИ производитель ее реализует.

Кроме того, поскольку разные светодиоды имеют разные спектры и CRI, невозможно гарантировать, что две разные модели панелей будут иметь одинаковую цветопередачу. Даже если они имеют одинаковую цветовую температуру, их спектры могут отличаться.

Поскольку в этом заинтересованы только фотографы, рассчитывайте заплатить премию за фототехнику ...

Answer 5

Как вы уже поняли, ваши светодиоды работают от постоянного напряжения. Если он питается от батареи, у вас не будет абсолютно никакого мерцания. Но если они питаются от преобразователя переменного тока в постоянный, вы можете обнаружить, что полученное напряжение постоянного тока не идеально. Обычно есть небольшие ripple. То есть небольшие «остатки» исходного напряжения переменного тока.

То есть в теории это есть. Практически, есть некоторые различия:

Чтобы уменьшить эту пульсацию, ваш преобразователь переменного тока в постоянный содержит несколько конденсаторов. Они накапливают энергию для преодоления восходящей / падающей части выпрямленной волны переменного тока Для некоторых приложений пульсация должна быть минимальной, в диапазоне мВ (например, в блоке питания компьютера). Кроме того, ваше обычное мерцание переменного тока происходит при частоте 50 Гц (это 50 раз в секунду для тех, кто моложе или просто не сильно увлекается физикой). Пульсация импульсных источников питания примерно на частоте переключения. Для дешевого, это примерно 100 кГц = 100 000 раз в секунду.

Дешевый производитель, вероятно, сэкономит деньги, используя слишком маленькие конденсаторы, что приведет к сильным колебаниям.

Но хорошо то, что светодиоды могут выдерживать даже сильную рябь. Пока пиковое напряжение не превышает их характеристики, они мерцают только на частоте пульсации. И даже если пульсация действительно велика, ее мерцание будет трудно уловить вашей камерой: яркость светодиодов является нелинейной функцией приложенного напряжения (чем выше напряжение, тем меньше эффективность), а датчик вашей камеры не -линейный тоже.

Я не могу дать надежную оценку, но я не уверен, что даже совершенно дерьмовый дешевый 19V AC-DC импульсный источник питания с пульсацией 1V при 50 кГц должен создавать постоянное напряжение, которое достаточно для фотографирования , Например, шансы намного меньше, чем 1: 100 000, что вы можете сделать снимок с немного (<1%) тусклым светом. </p>

И я полагаю, что ваш обычный преобразователь переменного тока в постоянный более близок к пульсации 0,1 В на частоте 120 кГц, значительно снижая шансы - даже для движущихся целей / источников света.

(Чтобы дать некоторые соотношения: я однажды измерил свой [дорогой] компьютерный блок питания с помощью профессионального осциллографа, и даже при самой высокой нагрузке пульсации были намного ниже 0,05 В при частоте более 240 кГц).

Отказ от ответственности: я не профессиональный фотограф и не инженер-электрик. И ваши огни полностью в порядке! :)

Answer 6

Я посмотрел на создание панели с использованием дешевых светодиодных лент.

Для управления яркостью есть два основных способа.

Изменение напряжения легко с ручкой ручного управления, но расходует энергию (плохо, если (при использовании батарей)) и выделяет больше тепла в тех компонентах, с которыми необходимо иметь дело.

Мигание светодиода при номинальном напряжении вместо этого более эффективно. Но он мигает. Классические часы и такая мощность по одному сегменту за раз, и некоторые люди (например, я) могут увидеть это, и это видно на фотографиях. Но теперь есть чипы управления яркостью, которые намного быстрее , и вы можете сделать это достаточно быстро, чтобы не отображаться на ваших быстрых выдержках. Вы можете проверить на electronics.se компромисс между использованием самых быстрых: более высокая цена, хорошее качество необходимых дополнительных компонентов, эффективность использования энергии?

Также разумно установить рабочий цикл каждой строки, чтобы она была в шахматном порядке, поэтому общая яркость (и потребление мощности) постоянны, поэтому yku не заметит мерцания в сцене, освещаемой панелью. Это, я полагаю, будет более «мягким», чем простое отключение некоторых светодиодов, и потребует меньше отдельных линий для одинакового контроля.

Теперь также возможно эффективное снижение напряжения. Обратите внимание, что «настенные бородавки», содержащие трансформаторы, почти вымерли, их заменили очень крошечные импульсные источники питания. Это может быть не очень хорошо для мощной панели, но учтите, что переменные источники питания существуют.

Answer 7

Не ответ, а добавление знаний: чтобы запечатлеть мерцание светодиода, попробуйте перемещать камеру во время короткой экспозиции. Мерцающие светодиоды будут отображаться в виде пунктирных линий, а не мерцающие источники будут сплошными. На этой странице есть изображение индикатора сканера (с использованием ШИМ), которое показывает, что я имею в виду: https://www.metabunk.org/dashed-lights-coming-from-the-sky-likely-long-exposure-flash-flickering-lights.t2639/

Answer 8

В большинстве случаев любое заметное мерцание можно проследить до 50-60 Гц, исходящих от сети переменного тока. Это происходит, когда для питания светодиодов используется так называемый бестрансформаторный источник питания, который, как вы можете догадаться из его названия, дешевле, чем подходящий источник питания с трансформатором.

Однако, как только светодиодная лампа сделана достаточно приличной, чтобы устранить мерцание 50–60 Гц, очень маловероятно, что она будет мигать вообще. Затемнение ШИМ может использоваться в самых дешевых вариантах, но это обычно означает, что источник питания также будет дешевым, и вы также увидите мерцание 50–60 Гц.

Конечно, не существует такого понятия, как постоянный ток 100%, и даже хорошие драйверы светодиодов будут иметь вариацию в несколько процентов (обычно с частотой около 50-100 кГц), что приведет к изменению светодиодов яркость аналогичной величины и частоты. Это изменение можно измерить с помощью датчика быстрого света и анализатора спектра, но вряд ли вы сможете запечатлеть его с помощью камеры.

Answer 9

Высококачественные светодиодные источники света мерцают на частотах в десятки кГц или выше, поэтому мерцание будет невозможно обнаружить, если вы не делаете действительно высокоскоростную фотографию.