Vielleicht sind Sie schon einmal auf sichtbares Lichtflimmern gestoßen, das auf fehlerhafte Kabelverbindungen, verschlissene Glühbirnen und Stromprobleme zurückzuführen ist. Eine weniger bekannte Art von Flimmern wird jedoch aus offensichtlichen Gründen oft übersehen - es ist möglicherweise mit bloßem Auge nicht sichtbar.
Richtig, LED-Leuchten haben ein unsichtbares Flackern, das nur nach einer Aufnahme mit der Smartphone-Kamera zu sehen ist, oder wenn sie einen stroboskopischen Effekt auf Objekte in Bewegung erzeugen.
Da LED-Flackern für das Auge nicht immer sichtbar ist, gibt es keinen offensichtlichen Grund, auf eine flimmerfreie LED-Leuchte umzusteigen. Ein genauerer Blick auf das Thema zeigt jedoch, warum ein flimmerfreies Licht wichtig ist.
Was ist Flimmern bei LED-Leuchten?
Das Flimmern bei LED-Licht bezieht sich auf schnelle Helligkeitsschwankungen, die mehrmals pro Sekunde auftreten. Die schnelle Geschwindigkeit des Flimmerns macht es für das Auge oft unsichtbar.
Sie kann jedoch neurologisch und physiologisch Auswirkungen auf unseren Körper. Zum Beispiel können Kopfschmerzen, Überanstrengung der Augen oder Müdigkeit aufgrund von übermäßigem Lichtflimmern auftreten. Noch schlimmer ist es, wenn sich die Schüler nicht konzentrieren können.
Obwohl Flimmern in den meisten Fällen nicht wahrnehmbar ist, können Sie es in einigen wenigen Fällen beobachten.
Er macht sich zum Beispiel bemerkbar, wenn er bei sich bewegenden Objekten einen stroboskopischen Effekt (ein optisches Phänomen, das durch die ungehinderte Beleuchtung eines sich bewegenden Objekts auftritt und es stationär oder langsamer als in Wirklichkeit bewegt erscheinen lässt) erzeugt.
Ebenso können Sie es in Form von vertikalen Streifen beobachten, nachdem Sie mit Ihrem Smartphone Fotos gemacht haben.
Woher kommt sie?
LED-Flackern hat zwei Hauptursachen: Pulsweitenmodulation (PWM) und AC-Strom.
Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, wie Wechselstrom Flimmern erzeugt. Jeder Wechselstrom (AC) hat eine eingebaute Fluktuation.
Die Wechselspannung wechselt 50-60 Mal pro Sekunde zwischen negativer und positiver Spannung in Form von Sinuswellen. Es ist erwähnenswert, dass eine 120-Volt-Wechselstrom-Eingangsspannung dem durchschnittlichen Spannungsniveau entspricht. Das bedeutet, dass sie sich zwischen 120 und 170 Volt bewegen kann.
Die Wechselstrom-Wellenform ist nicht kompatibel, da LED-Leuchten für Gleichstrom-Eingänge hergestellt werden. Daher müssen die elektronischen Bauteile das schwankende Wechselstromsignal korrigieren.
Eine einfache Gleichrichtung am AC-Eingang kann die LED betriebsbereit machen. Allerdings wird das emittierte Licht in jedem der “Täler” zweimal pro Zyklus kurzzeitig unterbrochen oder drastisch verringert. Infolgedessen flackert die LED-Glühbirne 100-110 Mal pro Sekunde zwischen ihrem Aus- und Ein-Zustand hin und her.
Eine LED-Glühbirne mit hochwertigen elektronischen Komponenten wandelt das Wechselstromsignal in ein gleichmäßiges Gleichstromsignal um, das wenig bis gar nicht flackert. Daher hat die Elektronik der LED-Glühbirne einen direkten Einfluss auf die Stärke des Flimmerns.
PWM ist die zweite Flimmerquelle in einer LED-Glühbirne. Die Pulsbreitenmodifikation ist eine absichtliche Manipulation einer Gleichstromquelle zwischen dem Aus- und dem Ein-Zustand des Lichts. Durch die Veränderung der relativen Zeit zwischen dem Aus- und dem Ein-Zustand können verschiedene Helligkeitsstufen wahrgenommen werden.
LEDs haben einen Helligkeitswert zwischen 0-100%. Um jedoch die Illusion von 50% Helligkeit zu erreichen, sind sie in regelmäßigen Abständen entweder auf 0% (aus) oder 100% (ein).
PWM bietet eine schnelle und funktionelle Möglichkeit, die Dimm-Illusion zu erreichen. Je effizienter die PWM-Frequenz ist, desto weniger flackert die LED.
Jedes Flimmern, das aufgrund von PWM auftritt, ist auf PWM-Controller und Dimmer mit niedriger Frequenz zurückzuführen.
Messung von Flimmern in LED-Leuchten
Die Helligkeit der flackernden Lichtquelle unterliegt schnellen Schwankungen. Das Ausmaß der Schwankungen kann mit einem Maß, dem prozentualen Flimmern, bestimmt werden.
Zur Berechnung des prozentualen Flimmerns wird die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Helligkeit während eines Flimmerzyklus gemessen.
Lichtquellen mit 0% Flicker bedeuten, dass sie nicht flimmern. Ein Flimmern von 100% bedeutet jedoch, dass sie zwischen dem Ein- und Aus-Zustand schwanken. Im Allgemeinen hilft eine Lichtquelle mit weniger als 5% Flimmern, die Flimmereffekte zu reduzieren.
Diagnose von LED-Lichtflimmern
Obwohl das Flimmern von LEDs kaum wahrnehmbar ist, kann die Stärke des Flimmerns für hochsensible Personen ein Problem darstellen.
Sie können zwar ein Lichtmessgerät oder ein Oszilloskop verwenden, um das Ausmaß des Flimmerns festzustellen, doch kostet ein solches Gerät einige hundert Dollar pro Testgerät, was für die meisten Menschen keine praktische Option ist.
Zum Glück können Sie die Intensität des Flackerns mit der integrierten Kamera-App Ihres Smartphones überprüfen. Wählen Sie die Zeitlupenvideo-Einstellung und richten Sie die Kamera auf die Lichtquelle, die Sie überprüfen möchten. Drücken Sie dann auf Aufnahme und stoppen Sie die Aufnahme nach 4-5 Sekunden.
Spielen Sie nun das Video ab und beobachten Sie es genau. Sie werden ein wiederholtes Flackern oder Blinken sehen, wenn Ihr LED-Licht der Übeltäter ist. Wenn die Lichtquelle jedoch stabil ist, gibt es kein Flackerproblem.
Warum ist eine flimmerfreie Beleuchtung für Videos wichtig?
Bei Außenaufnahmen sind Flimmern-Probleme sehr unwahrscheinlich. Bei Innenaufnahmen können sie jedoch ein Ärgernis sein, da das Flimmern sehr auffällig ist.
Man könnte annehmen, dass Wolfram- und LED-Beleuchtung nicht flackert, weil sie mit Gleichstrom betrieben werden. Bei zahlreichen Anwendungen ist dies jedoch nicht der Fall.
Glühbirnen flackern unter normalen Bedingungen nicht. Bei Verwendung einer Wechselstromquelle erwärmt sich der Glühfaden der Glühlampe jedoch 60 Mal pro Sekunde und kühlt wieder ab.
Der erhitzte Glühfaden leuchtet und strahlt auch nach dem Abkühlen weiter. Wenn der nächste Zyklus beginnt, leuchtet er also wieder.
Im Allgemeinen kann das menschliche Auge es nicht sehen, weil alles zu schnell passiert. Unter normalen Aufnahmebedingungen ist das Flimmern nicht wahrnehmbar, da die Kamera in jedem Bild die gleichen Lichtimpulse aufnimmt.
Wenn jedoch die Bildrate der Kamera erhöht wird, treten Bilder mit uneinheitlichen Lichtimpulsen auf, die ein Flimmern aufweisen.
Daher müssen die Pulse mit der Bildrate übereinstimmen, um ein stabiles, konsistentes Video zu drehen, was mit einer flimmerfreien LED-Leuchte möglich ist.
Schlussfolgerung
Der Flickereffekt ist je nach Lichtquelle unterschiedlich stark ausgeprägt, da verschiedene Lichtquellen unterschiedliche Flimmerfrequenzen aufweisen.
Der beste Weg, um den Flimmereffekt abzuschwächen, ist die Entscheidung für eine flimmerfreie LED-Beleuchtung.
Sie minimieren nicht nur Verzerrungen bei der Videoaufzeichnung, sondern reduzieren auch Augenermüdung, Kopfschmerzen und andere Probleme im Zusammenhang mit Lichtflimmern.
Glücklicherweise ist die Redgrass R9 Schreibtischlampe erfüllt Ihre Bedürfnisse mit einer flimmerfreien Lichtquelle. Sie können lernen, malen oder nähen, ohne Ihre Augen zu überanstrengen oder die Konzentration zu verlieren.