Flimmerfreies LED-Licht: Alles, was Sie wissen müssen
Vielleicht haben Sie sichtbares Lichtflimmern aufgrund fehlerhafter Verkabelungen, abgenutzter Glühbirnen und Stromprobleme erlebt. Ein weniger bekanntes Flimmern wird jedoch oft aus offensichtlichen Gründen übersehen – es ist möglicherweise mit bloßem Auge nicht sichtbar.
Das stimmt; LED-Lichter haben unsichtbare Flimmer, die erst nach dem Aufnehmen eines Fotos mit Ihrer Smartphone-Kamera oder wenn sie einen stroboskopischen Effekt auf bewegte Objekte erzeugen, sichtbar werden.
Da LED-Flimmern nicht immer mit dem Auge sichtbar ist, haben wir keinen offensichtlichen Grund, auf ein flimmerfreies LED-Licht umzusteigen. Ein genauerer Blick auf das Thema zeigt jedoch, warum ein flimmerfreies Licht wichtig ist.
Was ist Flimmern bei LED-Lichtern?
Das Flimmern bei LED-Lichtern bezieht sich auf schnelle Helligkeitsschwankungen, die mehrmals pro Sekunde auftreten. Die schnelle Geschwindigkeit des Flimmerns macht es oft unsichtbar für das Auge.
Es kann jedoch neurologische und physiologische Auswirkungen auf unseren Körper haben. Zum Beispiel können Sie aufgrund übermäßigen Lichtflimmerns Kopfschmerzen, Augenbelastung oder Müdigkeit erleben. Noch schlimmer, Schüler könnten Schwierigkeiten haben, sich zu konzentrieren.
Obwohl Flimmern meist unbemerkt bleibt, können Sie es in einigen Fällen beobachten.
Zum Beispiel wird es bemerkbar, wenn es einen stroboskopischen Effekt (ein optisches Phänomen, das durch ungehinderte Beleuchtung eines sich bewegenden Objekts entsteht und es stationär oder langsamer als die tatsächliche Geschwindigkeit erscheinen lässt) auf bewegte Objekte erzeugt.
Ebenso können Sie es in Form von vertikalen Streifenlinien nach dem Fotografieren mit Ihrem Smartphone beobachten.
Woher kommt es?
LED-Flimmern kommt aus zwei Hauptquellen: Pulsweitenmodulation (PWM) und Wechselstrom (AC).
Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, wie Wechselstrom Flimmern erzeugt. Jeder Wechselstrom (AC) hat eingebaute Schwankungen.
Der Wechselstrom wechselt 50-60 Mal pro Sekunde zwischen negativer und positiver Spannung in Form von Sinuswellen. Es ist erwähnenswert, dass eine 120-Volt-AC-Eingangsspannung ihren durchschnittlichen Spannungspegel darstellt. Dies bedeutet, dass sie zwischen 120 und 170 Volt schwanken kann.
Die AC-Wellenform ist nicht kompatibel, da LED-Lichter für Gleichstromeingang hergestellt werden. Daher müssen die elektronischen Teile das schwankende Wechselstromsignal korrigieren.
Eine einfache AC-Eingangs-Gleichrichtung kann die LED betriebsfähig machen. Sie wird jedoch bei jedem der „Täler“ zweimal pro Zyklus kurzzeitig aufhören oder die emittierte Lichtmenge drastisch verringern. Infolgedessen flimmert die LED-Birne 100-110 Mal pro Sekunde zwischen ihrem Aus- und Ein-Zustand.
Eine LED-Birne mit hochwertigen elektronischen Komponenten wandelt das AC-Signal in ein gleichmäßiges DC-Signal um und erzeugt wenig bis kein Flimmern. Daher beeinflussen die Elektronikkomponenten der LED-Birne direkt die Schwere des Flimmerns.
PWM ist die zweite Flimmerquelle in einer LED-Birne. Die Pulsweitenmodulation ist eine bewusste Manipulation einer Gleichstromquelle zwischen den Aus- und Ein-Zuständen des Lichts. Sie kann unterschiedliche Helligkeitswahrnehmungen erreichen, indem sie die relative Zeit zwischen den Aus- und Ein-Zuständen ändert.
LEDs haben einen Helligkeitsbereich zwischen 0-100%. Um jedoch die Illusion von 50% Helligkeit zu erzeugen, sind sie entweder zu 0% (aus) oder zu 100% (ein) in regelmäßigen Abständen.
PWM bietet eine schnelle und funktionale Möglichkeit, die Dimm-Illusion zu erzeugen. Je effizienter die PWM-Frequenz, desto geringer das LED-Flimmern.
Jedes Flimmern, das durch PWM auftritt, ist auf PWM-Controller und Dimmer mit niedriger Frequenz zurückzuführen.
Messung des Flimmerns bei LED-Lichtern
Die Helligkeit der flimmernden Lichtquelle erzeugt schnelle Schwankungen. Das Ausmaß der Schwankung kann mit einer Messgröße namens Prozentflimmern unterschieden werden.
Um das Prozentflimmern zu berechnen, messen wir den Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Helligkeit, die während eines Flimmerzyklus angezeigt wird.
Lichtquellen mit 0% Flimmern zeigen an, dass sie nicht flimmern. 100% Flimmern bedeutet jedoch, dass sie zwischen Ein- und Aus-Zuständen schwanken. Im Allgemeinen hilft eine Lichtquelle mit weniger als 5% Flimmern, die Flimmereffekte zu reduzieren.
Diagnose von LED-Lichtflimmern
Obwohl LED-Flimmern fast unbemerkt bleibt, kann die Schwere des Flimmerns für hochsensible Personen ein Ärgernis sein.
Während Sie ein Lichtmessgerät oder ein Oszilloskop verwenden können, um das Ausmaß des Flimmerns zu bestimmen, kostet das Gerät ein paar hundert Dollar pro Testeinheit, was für die meisten Menschen keine praktische Option ist.
Glücklicherweise können Sie die Flimmerintensität mit der integrierten Kamera-App eines Smartphones überprüfen. Wählen Sie die Zeitlupen-Videoeinstellung und richten Sie sie auf die Lichtquelle, die Sie überprüfen möchten. Drücken Sie dann auf Aufnahme und stoppen Sie sie nach 4-5 Sekunden.
Spielen Sie nun das Video ab und beobachten Sie es sorgfältig. Sie werden ein wiederholtes Flimmern oder Blinken sehen, wenn Ihre LED-Leuchte der Übeltäter ist. Wenn die Lichtquelle jedoch stabil ist, haben Sie kein Flimmerproblem.
Warum ist es wichtig, flimmerfreies Licht für Videos zu haben?
Flimmerprobleme sind beim Filmen im Freien höchst unwahrscheinlich. Sie können jedoch beim Filmen in Innenräumen störend sein, da das Flimmern sehr auffällig ist.
Sie könnten annehmen, dass Glühlampen und LED-Beleuchtung nicht flimmern, da sie mit Gleichstrom betrieben werden. Dies ist jedoch bei zahlreichen Anwendungen nicht der Fall.
Glühlampen flimmern unter normalen Bedingungen nicht. Wenn jedoch eine Wechselstromquelle verwendet wird, erhitzt und kühlt sich der Glühfaden der Lampe 60 Mal pro Sekunde ab.
Der erhitzte Glühfaden glüht und strahlt auch beim Abkühlen weiterhin Licht aus. Wenn der nächste Zyklus beginnt, beginnt er wieder zu glühen.
Im Allgemeinen kann das menschliche Auge es nicht sehen, da alles zu schnell passiert. Das Flimmern ist unter normalen Aufnahmebedingungen nicht wahrnehmbar, da die Kamera dieselben Lichtimpulse in jedem Bild aufnimmt.
Wenn jedoch die Bildraten der Kamera erhöht werden, haben Sie Bilder mit inkonsistenten Lichtimpulsen, die Flimmern zeigen.
Daher müssen die Impulse mit der Bildrate übereinstimmen, um ein stabiles, konsistentes Video aufzunehmen, was mit einer flimmerfreien LED-Leuchte möglich ist.
Fazit
Die Schwere des Flimmereffekts variiert je nach Lichtquelle, da verschiedene Lichtquellen unterschiedliche Flimmerfrequenzen aufweisen.
Der beste Weg, den Flimmereffekt zu minimieren, ist die Wahl einer flimmerfreien LED-Beleuchtung.
Sie minimieren nicht nur Verzerrungen bei Videoaufnahmen, sondern reduzieren auch Augenbelastung, Kopfschmerzen und andere Probleme, die mit Lichtflimmern verbunden sind.
Glücklicherweise erfüllt die Redgrass R9 Desk Lamp Ihre Bedürfnisse, indem sie eine flimmerfreie Lichtquelle bietet. Sie können lernen, malen oder nähen, ohne Ihre Augen zu belasten oder die Konzentration zu verlieren.
