Migotanie światła oznacza szybkie i powtarzające się zmiany intensywności lub jasności źródła światła. Zjawisko to może być zauważalne wizualnie i u niektórych osób może powodować dyskomfort, a nawet problemy zdrowotne. Ważne jest, aby rozwiązać problemy z migotaniem, szczególnie w środowiskach, w których komfort wizualny i bezpieczeństwo mają kluczowe znaczenie, takich jak biura, domy i placówki służby zdrowia. W przeszłości do opisu migotania używaliśmy jedynie fluktuacji strumienia świetlnego, obecnie do oceny tętnienia stosuje się pojęcia takie jak TLA, Pstlm i SVM, a niektóre z nich są ściśle wymagane w niektórych przetargach na duże projekty oświetleniowe.
Tymczasowe artefakty świetlne (TLA)
TLA odnosi się do zaburzeń widzenia lub artefaktów, które powstają w wyniku interakcji między ludzkim układem wzrokowym a źródłami światła, których intensywność lub kolor zmieniają się w czasie. Artefakty te są zwykle zauważalne podczas obserwacji źródeł światła w ruchu lub podczas szybkich zmian. TLA mogą objawiać się na różne sposoby i były badane w kontekście wyświetlaczy cyfrowych, technologii oświetleniowych i innych środowisk wizualnych. Oto kilka typowych przykładów TLA:
Widoczne migotanie: Migotanie występuje, gdy źródło światła szybko przełącza się pomiędzy stanami włączonymi i wyłączonymi lub stanami wysokiego i niskiego poziomu. Może to być szczególnie zauważalne w przypadku starszych typów oświetlenia fluorescencyjnego lub niektórych rodzajów oświetlenia LED, które nie utrzymują stałego poziomu oświetlenia. Długotrwałe narażenie na migotanie może u niektórych osób powodować dyskomfort lub nawet powodować bóle głowy.
Efekt stroboskopowy: Efekt ten występuje, gdy źródło światła zmienia intensywność lub kolor z częstotliwością odpowiadającą lub zbliżoną do częstotliwości klatek kamery lub ludzkiego oka. W rezultacie poruszające się obiekty mogą sprawiać wrażenie poruszających się na szczudłach lub nierówno. Często obserwuje się to w kontekście nagrań filmowych i wideo.
Efekt Phantom Array: Jest to artefakt, w wyniku którego ludzki układ wzrokowy dostrzega siatkę lub wzór w obecności szybko poruszających się lub zmieniających się świateł. Może się to zdarzyć, gdy na przykład rząd świateł włącza się i wyłącza po kolei.
Artefakty czasowo-kolorowe: Niektóre systemy oświetleniowe, szczególnie te z możliwością dynamicznej zmiany kolorów (takie jak inteligentne systemy oświetleniowe), mogą wykazywać TLA podczas przechodzenia między kolorami. Gwałtowne zmiany kolorów mogą powodować artefakty wizualne lub dyskomfort dla widzów.
Tymczasowe powidoki: pod wpływem intensywnych lub szybko zmieniających się źródeł światła ludzie mogą doświadczyć powidoków, które są trwałymi wrażeniami wizualnymi nawet po usunięciu źródła światła. Mogą one być szczególnie zauważalne w sytuacjach, gdy występuje jasne, szybko zmieniające się oświetlenie.
Zrozumienie i łagodzenie TLA jest ważne w różnych dziedzinach, w tym w projektowaniu oświetlenia, rozwoju technologii wyświetlania i produkcji wideo. Inżynierowie i projektanci dążą do minimalizacji TLA, aby zapewnić użytkownikom wygodne i przyjemne wizualnie doświadczenia. Może to obejmować optymalizację czasowej charakterystyki źródeł światła, poprawę liczby klatek na sekundę lub zastosowanie technologii zapobiegających migotaniu.
Tradycyjne sposoby opisywania TLA mówią o tętnieniu bez czynników takich jak częstotliwość, prędkość poruszania się obiektu czy wrażliwość wzrokowa człowieka, dopóki nie zostaną wygenerowane koncepcje Pst LM i SVM.
| Tymczasowy artefakt świetlny (TLA) | Częstotliwość | Źródło światła | Ludzkie oko | Powiązany parametr |
|---|---|---|---|---|
| Migocący | 0-2kHz | Statyczny | Statyczny | Głębokość modulacji (MD) i wskaźnik migotania (FI) |
| Wizualne migotanie | 0-80Hz | Statyczny | Statyczny | PstLM |
| Efekt stroboskopowy | 80-2 kHz | Dynamiczny | Statyczny | SVM |
| Efekt widma fantomowego | 80-3kHz | Dynamiczny | Poruszający | Badania |
| Kolorowe artefakty czasowe | 80-3kHz | Dynamiczny | Obydwa | Badania |
| Czasowe powidoki | 80-3kHz | Dynamiczny | Obydwa | Badania |
Wskaźnik krótkoterminowej modulacji światła (PstLM)
Zgodnie z normami IEC/TR 61547-1 i IEC 61000-4-15, PstLM mierzy migotanie w niskich częstotliwościach i uwzględnia demodulację ludzkiego mózgu oraz czułość filtrowania mózgu. Oto równanie, które podaje wartość PstLM:
Pomiar widoczności stroboskopowej (SVM)
Zgodnie z normą IEC TR 63158, SVM ocenia efekt stroboskopowy dynamicznego źródła światła w zakresie częstotliwości 80-2 kHz, biorąc pod uwagę możliwości ludzkiej percepcji. Oto równanie, które podaje wartość SVM:
Wymagania PstLM i SVM
- Zgodnie z NEMA77 (2017 Tymczasowe artefakty świetlne: metody testowania i wytyczne dotyczące kryteriów akceptacji)
| Parametr | Wnętrz | Na wolnym powietrzu |
|---|---|---|
| PstLM | ≤1.0 | ≤1.0 |
| SVM | ≤1.6 | – |
- Zgodnie z rozporządzeniem Komisji (UE) 2019/2020:
| Parametr | Limit | Warunek testowy |
|---|---|---|
| PstLM | ≤1.0 | 100% obciążenia |
| SVM | ≤0.4 | 100% obciążenia |
Pomiary PstLM i SVM
Oto 3 dostawców urządzeń testujących:
Streszczenie
PstLM i SVM to dwie nowe koncepcje oceny TLA, chociaż branża LED jest dziś stosunkowo mierna. Prawidłowe zrozumienie i zmierzenie ich znacznie poprawi wydajność i jakość światła. Jednak nadal pozostaje wiele do zrobienia w zakresie różnych zastosowań oświetlenia LED w dynamicznym środowisku i poruszających się obserwatorach. uPowerTek jest zawsze zgodny z najnowszymi wymaganiami branżowymi i dostarcza na rynek odpowiednie produkty.
Dokumentacja referencyjna:
(Prosimy o kontakt w celu uzyskania tej dokumentacji)
1. Standard IEEE 1789-2015 – Zalecane praktyki IEEE dotyczące modulowania prądu w diodach LED o wysokiej jasności w celu ograniczenia ryzyka dla zdrowia widzów
2. Signify – Migotanie (Pstlm) i efekt stroboskopowy (SVM) – Pomiary światła w laboratoriach fotometrycznych. Signify opracowała metodę konfiguracji i walidacji.
3. Zapięcie – tymczasowe artefakty świetlne (migotanie) Wymóg jakościowy dla GSL
4. Systemy Viso – Efekty migotania i stroboskopowe – proste pomiary
