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频闪、闪烁如何保证照明产品发光稳定性
2014/8/6 13:57:58分类:全部

频闪、闪烁的基本概念和发光稳定性的意义


LED照明产品的频闪已成为继蓝光危害争议(早期很多质疑,经业界努力现已达成共识)之后的第二大疑虑。对于LED照明是否存在频闪,哪些电路结构原理存在或程度如何,以及与传统照明的比较,目前还未见系统的实验分析报道。


一些人用数码像机、手机对LED照明产品拍照或录像,发现有干扰条纹;有些人用测频闪螺陀也发现有频闪,以此把LED照明产品高调定性为频闪严重、不适合普通照明。但是,这些实验有没有去深入解析数码像机的刷新频率是多少?测频闪螺陀的转速是多少?而这些参数是确定是否有人能感觉到频闪的关键参数?


数码像机拍到的条纹可能是数码相机高刷新频率与照明光的高频“拍频”频闪,这种高频频闪可能人眼根本感觉不到,也就是对人来说,没有频闪。同理,螺陀转速问题也可能是如此。因此,通过其它实验对该问题深入分析,解除人们的疑虑,促进LED照明的健康发展,这对推动照明节能减排有较大的现实意义。


频闪、闪烁的概念和原理


第一,闪烁一般是指单次光闪动或者时间间隔无规律性的多次光闪动,而频闪一般是指时间间隔有规律重复性的光变化。任何有规律重复性的光变化都产生频闪,且分为人能感觉到的低频频闪和人感觉不到的高频频闪。临界频闪与人眼的“视觉暂留”效应时间密切相关。因人而异,且同一人在不同的年龄、环境和时期也可能不一样。


人眼观察景物时,光信号传入大脑神经,需要经过短暂的时间。光的作用结束后,先前的景物不会马上消失,这一现象被称为“视觉暂留”。据报道,“物体快速运动时,当人眼看到物体的影像消失后,人眼仍能继续保留物体的影像0.1~0.4秒的图像;对于中等亮度的光刺激,‘视觉暂留’时间约0.05~0.2S”。如果没有这个效应,人眼将看到不断闪动变化的光,对身心健康很不利。”


“视觉暂留”使人眼对频闪的敏感度大为降低,举例来说,人们看到的电影画面是舒适连续渐变的。这是因为现在的电影是每秒钟24幅图像(两幅画之间间隔0.042秒,短于绝大部分人的“视觉暂留”时间)。如果人眼没有“暂留效应”,即使这时演播的是静止山水画面,我们也将看到每秒24幅不断闪动的图画,连续观看一定时间会引起头痛等。


第二,如果画面变化的时间间隔长于“视觉暂留”时间,例如早期的电影是每秒8幅画面(两幅画之间间隔0.125秒,长于部分人的“视觉暂留”时间),那么前一幅画在脑中暂留的亮度不断下降,当保留了“视觉暂留”时间后会下降到一定程度(即认为完全消失),而与之紧接的第二幅画还没到来,此时在脑中或眼中是“黑暗”的,即从“亮”变到“暗”;当第二幅画亮度到来时,又出现从“暗”变到“亮”;整个过程就是不断“亮-暗-亮”的闪动。


第三,频闪还与物体运动速度有关。在每秒8幅画面的电影中,即使是走路这样的慢速度,部分人看起来也是跳动、不连续的画面,其结果相当于频闪。对于现在每秒24幅图画的电影,走路速度已成连续渐变的,但如果是很快速的运动的人或物使得紧接的第二幅影像图画内容与前一幅相差很大,仍将会出现较严重的频闪。因此,有些电视、电脑显示器等需长时间用眼的已采用85Hz或100Hz等的更高刷新频率,使显示很稳定。


人们不会有意识地直接观看灯发出的光,频闪、闪烁或波动是人们观察被灯照射的物体表面上亮度变化所感觉的现象,而灯本身的光参数例如光通量、亮度、波动深度等只是其间接相关的参数。


根据理论,绝对无频闪的是稳定直流工作的灯。另据前人的经验,光波动深度(即波幅与波谷之差再与波幅的比值)不超过5%的是“绝对”无频闪的。白炽灯的波动深度约为20%~25%,绝大多数人对其感觉是没有频闪的,但并不是“绝对”无频闪。尽管很多普通照明用电光源(灯)在正常50Hz供电使用时的波动深度大于白炽灯较多,有的达到60%~70%,甚至100%。


然而,纯粹按电流波形来说,20~50KHz的高频电子镇流荧光灯的等幅正弦电流波形与电感镇流的荧光灯的近似方波的50Hz电流波形的波动比例相同,但人们却感觉高频荧光灯光输出非常稳定,甚至认为是“绝对”无频闪。


general2014/8/7 13:56:05
1.光有波动就是有频闪。频闪现象有的能被人眼察觉,有的不能察觉。人眼能察觉、并引起不适、错觉等现象的,叫频闪效应。 2. 现在电影是每秒24幅图像,但电影机出来的光是闪48次的,不是24次!这个可以了解一下电影放映机的原理就知道了。