Как да измерим пулсациите на светлината със смартфон?

Една от най-големите технологични вреди около нас е трептенето на светлината. Има мнения, особено от казионните научни среди, че за пулсиращата светлина няма доказателства за вреда. Повечето мнения, включително и от неутрални научни среди са на обратното мнение - пулсациите вредят на здравето.
В този материал няма защитавам или громя нито една от двете противоположни позиции, истината е другаде. Пулсациите са досадни за човешкото тяло и ние отхвърляме такъв източник само след няколко часа работа. Недобрият източник често е с лош спектър и цветопредаване, а пулсациите са индикатор, че този източник не е добър. Те са индикатор.
Проблемите за здравето идват тогава, която не се вслушаме в сигналите на тялото. Преумора на очните мускули, превъзбуждане на нервната система, претоварване на мозъка да компенсира беден спектър и лошо цветопредаване.
Факт е, че човек вярва на дела, а не на думи. Поне така смятаме ние, инженерите. Пулсации най-лесно се отчитат с осцилоскоп, даже с най-древен като на снимката. И фотодатчик.

 

Не всеки има осцилоскоп у дома, нито може да го разнася до всеки светлинен източник. По-големият проблем е, че не всеки може да се справи с разчитането на данни от класически осцилоскоп.

Затова ви предлагам да ползвате смартфон, софтуерен осцилоскоп през звуковия вход и фотодатчик. Всичко това ще ви излезе около 5лв, ако сами свъжете датчика към стерео-жак. И около 10лв. за платена версия на добър софтуерен осцилоскоп, какъвто ви показвам на снимките.

Измервания

Измерванията започвам с класическа халогенна лампа, 105 вата. Тя има пулсации в размер на 100Hz, но тези пулсации са инертни, с ниска амплутуда и трудно се долават от зрението ни. Пълен спектър, отличен индекс на цветопредаване (CRI=Ra). Най-добрата лампа за домашно осветление.

Братовчедът на халогенната лампа е арт лампата с нажежаема жичка (Едисонова крушка). Тя има почти същите характеристики като халогенната лампа. Колкото по-мощна е халогенната лампа, толкова интензитетът в синята, зелената и нагоре области расте. Слънцето може да се представи като една безкрайно мощна халогенна лампа, която осигурява целия спектър в максимален интензитет.

Това е характеристика на флуоресцентната лампа, наричана от някои още и луминесцентна. От този тип бяха първите енероспестяващи лампи. Тази лампа трепти много по-агресивно от халогенна лампа, защото не е толкова инертна. Цветопредаването е посредствено. Спектърът няма достатъчен интензитет. В някои лампи е вграден ел. баласт (например аквариумни или за фотографски цели), който показва честотата и съответно минимизира умората за зрение и психика.

Маркова LED лампа с много агресивени пулсации на 100Hz. Сравнително добро цветопредане. Синтетично стоплена цветова температура. Вероятно се ползва трислоен луминофор.

 

Добра LED лампа от Китай (с не много скромна цена). Пълна липса на пулсации. Класически за LED спектър, поради липса на филтри (голо стъкло). Вариант с класически студен луминофор. Съществува и с топла температура (Warm).

А това е измерване на монитор с ШИМ, или с пулсации за регулация на яркостта, където се променя коефициента на запълване.

Не толкова елегантен метод като с осцилоскопа е измерването чрез сензора на камерата. По дълбоките "щори" може да се разпознае агресивното пулсиране на LED като на снимката, по-леките "щори" са индикация на флуоресцентната лампа, а по леките "вълнички" - халогенна лампа. В следващ материале ви обясна какви точно настройки на камерата да направите за да вижда тя пулсациите на почти всеки пулсиращ източник.