Unter Lichtflimmern versteht man die schnelle und wiederholte Veränderung der Intensität oder Helligkeit einer Lichtquelle. Dieses Phänomen kann visuell wahrnehmbar sein und bei manchen Personen zu Beschwerden oder sogar gesundheitlichen Problemen führen. Es ist wichtig, Flimmerprobleme anzugehen, insbesondere in Umgebungen, in denen Sehkomfort und Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind, z. B. in Büros, zu Hause und im Gesundheitswesen. Früher verwendeten wir zur Beschreibung des Flackerns nur die Lumenleistungsschwankung. Heutzutage werden Konzepte wie TLA, Pstlm und SVM zur Bewertung der Welligkeit verwendet, und einige davon sind in einigen Ausschreibungen für große Lichtprojekte unbedingt erforderlich.
Temporale Lichtartefakte (TLA)
TLA bezieht sich auf Sehstörungen oder Artefakte, die aufgrund der Interaktion zwischen dem menschlichen Sehsystem und Lichtquellen auftreten, die im Laufe der Zeit zeitliche Schwankungen in ihrer Intensität oder Farbe aufweisen. Diese Artefakte fallen typischerweise auf, wenn diese Lichtquellen in Bewegung oder bei schnellen Veränderungen beobachtet werden. TLAs können sich auf unterschiedliche Weise manifestieren und wurden im Zusammenhang mit digitalen Displays, Beleuchtungstechnologien und anderen visuellen Umgebungen untersucht. Hier sind einige gängige Beispiele für TLAs:
Sichtbares Flackern: Flackern tritt auf, wenn eine Lichtquelle schnell zwischen Ein- und Aus-Zustand oder hohem und niedrigem Pegel wechselt. Dies kann sich besonders bei älteren Arten von Leuchtstofflampen oder einigen LED-Beleuchtungen bemerkbar machen, die kein gleichmäßiges Beleuchtungsniveau aufrechterhalten. Eine längere Einwirkung von Flimmern kann bei manchen Personen unangenehm sein oder sogar Kopfschmerzen verursachen.
Stroboskopischer Effekt: Dieser Effekt tritt auf, wenn die Intensität oder Farbe einer Lichtquelle mit einer Frequenz variiert, die der Bildfrequenz einer Kamera oder des menschlichen Auges entspricht oder dieser nahe kommt. Dadurch kann es vorkommen, dass sich bewegte Objekte gestelzt oder ruckartig bewegen. Es wird häufig im Zusammenhang mit Film- und Videoaufnahmen beobachtet.
Phantom-Array-Effekt: Hierbei handelt es sich um ein Artefakt, bei dem das menschliche visuelle System bei sich schnell bewegenden oder wechselnden Lichtern ein Gitter oder Muster wahrnimmt. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn eine Reihe von Lichtern nacheinander ein- und ausgeschaltet wird.
Zeitliche Farbartefakte: Einige Beleuchtungssysteme, insbesondere solche mit dynamischen Farbwechselfunktionen (z. B. intelligente Beleuchtungssysteme), können beim Übergang zwischen Farben TLAs aufweisen. Schnelle Farbänderungen können zu visuellen Artefakten oder Unbehagen beim Betrachter führen.
Zeitliche Nachbilder: Wenn Menschen intensiven oder sich schnell ändernden Lichtquellen ausgesetzt werden, können Nachbilder auftreten, bei denen es sich um bleibende visuelle Eindrücke handelt, selbst nachdem die Lichtquelle entfernt wurde. Diese können besonders in Situationen mit hellem, sich schnell änderndem Licht auffallen.
Das Verständnis und die Eindämmung von TLAs ist in verschiedenen Bereichen wichtig, darunter Lichtdesign, Entwicklung von Display-Technologie und Videoproduktion. Ziel von Ingenieuren und Designern ist es, TLAs zu minimieren, um den Benutzern ein komfortables und optisch ansprechendes Erlebnis zu bieten. Dies kann die Optimierung der zeitlichen Eigenschaften von Lichtquellen, die Verbesserung der Bildraten oder den Einsatz von Anti-Flimmer-Technologien umfassen.
Die traditionelle Art und Weise, TLA zu beschreiben, besteht darin, von Welligkeit zu sprechen, ohne Faktoren wie Frequenz, Objektbewegungsgeschwindigkeit oder menschliche Sehempfindlichkeit, bis die Konzepte von Pst LM und SVM generiert werden.
| Temporales Lichtartefakt (TLA) | Frequenz | Lichtquelle | Menschliches Auge | Zugehöriger Parameter |
|---|---|---|---|---|
| Flackern | 0-2kHz | Statisch | Statisch | Modulationstiefe (MD) und Flickerindex (FI) |
| Visuelles Flackern | 0-80Hz | Statisch | Statisch | PstLM |
| Stroboskopischer Effekt | 80-2kHz | Dynamisch | Statisch | SVM |
| Phantom-Array-Effekt | 80-3kHz | Dynamisch | Ziehen um | Forschen |
| Zeitliche Farbartefakte | 80-3kHz | Dynamisch | Beide | Forschen |
| Zeitliche Nachbilder | 80-3kHz | Dynamisch | Beide | Forschen |
Kurzzeit-Lichtmodulationsanzeige (PstLM)
Gemäß IEC/TR 61547-1 und IEC 61000-4-15 misst PstLM niederfrequentes Flimmern und berücksichtigt dabei die Demodulation des menschlichen Gehirns und die Filterempfindlichkeit des Gehirns. Hier ist die Gleichung, die den Wert von PstLM angibt:
Stroboskopische Sichtbarkeitsmessung (SVM)
Gemäß IEC TR 63158 bewertet SVM den Strobe-Effekt einer dynamischen Lichtquelle mit einem Frequenzbereich von 80–2 kHz unter Berücksichtigung der menschlichen Wahrnehmungsfähigkeiten. Hier ist die Gleichung, die den Wert von SVM angibt:
Anforderungen von PstLM und SVM
- Gemäß NEMA77 (2017 Temporal Light Artifacts: Test Methods and Guidance for Acceptance Criteria)
| Parameter | Drinnen | Draussen |
|---|---|---|
| PstLM | ≤1.0 | ≤1.0 |
| SVM | ≤1.6 | – |
- Gemäß der Verordnung (EU) 2019/2020 der Kommission:
| Parameter | Grenze | Testbedingung |
|---|---|---|
| PstLM | ≤1.0 | 100 % Ladung |
| SVM | ≤0.4 | 100 % Ladung |
Messungen von PstLM und SVM
Hier sind 3 der Testgerätelieferanten:
Zusammenfassung
PstLM und SVM sind zwei neue Konzepte zur Bewertung von TLA, obwohl die LED-Industrie heute relativ maßgebend ist. Wenn Sie sie richtig verstehen und messen, wird die Lichtleistung und -qualität erheblich verbessert. Es gibt jedoch noch viel zu tun bei verschiedenen LED-Lichtanwendungen mit dynamischer Umgebung und sich bewegenden Beobachtern. uPowerTek orientiert sich stets an den neuesten Branchenanforderungen und stellt dem Markt die passenden Produkte zur Verfügung.
Referenzdokumentationen:
(Bitte kontaktieren Sie uns für diese Dokumentation)
1. IEEE-Standard. 1789-2015 – IEEE-Empfehlungen zur Modulation des Stroms in LEDs mit hoher Helligkeit zur Minderung von Gesundheitsrisiken für Betrachter
2. Signify – Flicker (Pstlm) und Stroboskopeffekt (SVM) – Lichtmessungen in photometrischen Laboratorien. Signify entwickelte Setup- und Validierungsmethode.
3. Verschluss – Temporale Lichtartefakte (Flimmern) Eine Qualitätsanforderung für GSLs
4. Viso-Systeme – Flicker- und Stroboskopeffekte – Messungen leicht gemacht
