Проблемът с амплитудно модулираната светлина и ползването на широчинно-импулсна модулация за регулиране на яркостта на светлинни източници

Някои монитори и други източници на светлина излъчват амплитудно модулирана светлина, която може да предизвика стробоскопичен ефект, да намали скоростта на възприемане на визуалната информация, да предизвика главоболие, епилептични пристъпи и други проблеми при хората и вероятно други животни, които са облъчени с такава светлина.

Накратко за ефектите

При повечето хора не се забелязват някакви ефекти (което не значи че ги няма).

Ефектът на по-бавно възприемане на визуална информация е малък, но е измерим (може да се установи експериментално).

Главоболието се наблюдава не при всички хора, които са облъчени с такава светлина.

Стробоскопичният ефект не винаги е проблем.

Проблемът с епилептичните пристъпи също така се наблюдава много рядко (само при хора, които страдат от епилепсия).

Възможно е да има и други ефекти върху мозъка, ефектите от амплитудно модулираната светлина не са добре изучени.

Защо крушките с нажежаема жичка излъчват амплитудно модулирана светлина?

Защото топлинният капацитет на нажежаемата жичка е малък – изстива когато протичащият ток е по-малък. При някои стари модели крушки това не е така и при тях няма забележима амплитудна модулация.

При обикновените крушки с нажежаема жичка се наблюдава амплитудна модулация на светлината с честота 100Hz (удвоената мрежова честота).

Защо се ползва широчинно-импулсна модулация при мониторите и други източници на светлина?

При регулиране на интензитета на светлината чрез промяна на постоянния ток през светодиодите се променя и спектъра на излъчваната светлина. При ползване на широчинно-импулсна модулация (ШИМ) големината на тока през времето на светене (допускаме, че импулсите са стръмни, близки до правоъгълните) не се променя и това значи, че и спектърът не се променя.

В новите монитори може би са решили този проблем като ползват по-добри светодиоди, при които този ефект е по-слабо изразен, но може и да са измислили нещо друго – като например да се включват/изключват различен брой светодиоди. Не съм запознат точно как са решили проблема на практика, методът с промяна на броя на включените светодиоди.

Защо някои светодиодни крушки, които не ползват ШИМ излъчват амплитудно модулирана светлина?

Светодиодите на някои светодиодни крушки се захранват грец схема и филтриращ кондензатор, като има кондензатор последователно свързан в началото за да ограничи напрежението на входа на греца.

При тази схема токът през светодиодите се променя с честота 100 херца (удвоената мрежова честота). Кондензаторът след греца не е с достатъчно голям капацитет за да заглади тока (или изобщо го няма).

На снимката е една крушка, която снимах във връзка с рекламация – търговецът я рекламираше като излъчваща постоянна светлина (немодулирана амплитудно). На екрана зад крушката се вижда как се представя на сайта на търговеца, а в ръката си държа получената крушка (със свален разсейвател). Очевидно да ми пробутали от по-евтиния модел погрешка или са решили да спечелят малко повече за моя сметка (не им се получи).

От същия търговец съм получавал и истински крушки, светодиодите на които са захранвани с постоянен ток, те работят без проблем.

Как да се провери дали мониторът или светодиодната крушка излъчва амплитудно модулирана светлина?

Най-лесния начин за проверка е с камерата на телефона (цифровия фотоапарат). Ще се получи стробоскопичен ефект, защото честотата на опресняване (сканиране) е близка до тази на модулиращия сигнал (100Hz – удвоената мрежова честота).

Ефектът обикновено е по-ясно изразен когато фотоапаратът е близо до крушката. На това видео съм заснел евтина китайска крушка:

При някои крушки се ползва ШИМ и честотата на модулиращия сигнал на излъчената светлина е смес между 100Hz (заради не добре филтрирано захранване) и няколко kHz, като може да липсва съставката от 100 Hz при добро филтриране. При тях може да не се види резултат на цифровия фотоапарат.

Не е известно какво е въздействието върху зрението и мозъка при такава честота, предполага се, че ефекти няма или са значително по-трудно забележими от тези при честота от порядъка на 100Hz и по-ниска честота.

При достатъчно бърз фотоапарат може да се види трептенето в режим на забавен кадър – това е крушка с нажежаема жичка:

Който има осцилоскоп може да свърже фотодиод на входа и да наблюдава напрежението.

Като алтернатива на осцилоскопа може да се ползва звуковата карта на компютъра и софтуер като xoscope.

Направил съм индикатор на нивото на оптични пулсации, за който пиша в следващата публикация: Индикатор на нивото на оптични пулсации

Коментари

Популярни статии

Търся си приятелка

Съществуват ли наистина мемите? Истински „неща“ ли са или измишльотина на шарлатани (подобно на чакрите, аурите и рептилите, дегизирани с човешка кожа)? Лоши ли са психическите вируси?

Как да решим проблема с обувките лесно – просто си купете с няколко номера по-големи обувки и сложете един или повече слоя допълнителни стелки

За вредата от позитивното мислене (положителното мислене) - какво мислят истинските психолози по въпроса

За вредата от озонаторите и йонизаторите на въздух

Снимане на публични и обществени места - правни аспекти

Идея: свързани тагове/категории (в система за управление на съдържанието)

Блогът на Григор Гачев

Блогът на Майя Маркова

Блогът на Петър Стойков

Блогът на Begem0t

Блогът на Димитър Кръстев

Книголандия

Блогът на Александър Бизарски (Sparx)

Блог за книги

Блогът на chitanka.info

Блогът за икономика

Институт за пазарна икономика

Блог на Институт за радикален капитализъм "Атлас"

Пещерата на неандерталеца

Още блогове

Всички публикации в блога (цъкни тук за да се отвори архива)