[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Im mittleren Bereich haben links und rechts eine andere Helligkeit.

Die helligkeit ist oben links am geringsten, steigt dann in der Zeile nach rechts an, dann macht die Schreibmaschine einen Wagenrücklauf und dann gehts in der nächsten Zeile weiter. Du musst Dir das als langen Papierstreifen vorstellen.

[Rumgucker]

Und wir müssen jetzt alle mal tapfer sein, und Didi erklären, warum man mit vier Volt an einer weißen LED eben alles erwarten kann. Aber keinen konstanten Strom.

Wer kann "Stromquelle", "long-tail", "Temperaturgang von Halbleitern" usw. einmal runterrattern?

Christian?

[christianw.]

Ja, aber ich wollte eigentlich was anderes schreiben.

Bezüglich des Graukeils male ich mal auf, wa ich da sehe, das ist abhängig vom Display. (Was schon damit anfängt, dass viele Displays heute nur 6Bitter sind, was bei Grau sehr schlecht ist)

Bezüglich der Farbveränderung, man möge eine 3/5mm LED (rot durchgefärbt) mal im Überstrombetrieb betrachten und mir meine Ansicht bestätigen, dass die Farbe von Rot über Orange nach Gelb nach kaputt geht.

Und bezüglich Power-LEDs, da komme ich gleich nochmal mit lm/w um die Ecke.

[Rumgucker]

Genau..

Das passt wunderbar. Ich weiß jetzt nicht, wie der Temperaturgang von LEDs genau ist. Aber ich vermute mal, dass die Spannung in üblicher Weise sinkt, wenn die Dinger heiß werden. Immerhin belastetet Didi die ja mit fast 100mW. Das können die nur über die Drähte loswerden. Das transparente Plastikzeugs leitet kaum Wärme.

Je heller die also werden, desto heißer werden sie, die Flussspannung sinkt und sie werden noch heller. So ne Art Heißleiterverhalten. Sobald Didi über 50% gekommen ist, kippen die Dinger sozusagen um und schaukeln sich hoch.

Mit seinem log-Poti hat er diesen Knickpunkt weiter nach rechts verschoben.

Tja. Gut. Klare Ursache, klare Wirkung.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Bezüglich der Farbveränderung, man möge eine 3/5mm LED (rot durchgefärbt) mal im Überstrombetrieb betrachten und mir meine Ansicht bestätigen, dass die Farbe von Rot über Orange nach Gelb nach kaputt geht.

*Bestätig*

[Rumgucker]

Ich mess mal den Temperaturgang von den Dingern. Und guck mir auch mal an, wie lange es bei 4V/39 Ohm dauert, bis die umkippen.

[christianw.]

Meiner Meinung nach erklärt sich die Farbänderung durch das höhere Elektronenniveau, da mehr Strom ja mehr Spannung bedingt.

Hier mal der Graukeil, die roten Punkte markieren die Einteilungen des jeweils unteren Balkens in equidistante Teilstücke. Die blauen Punkte markieren die Stelle, wo ich auf meinem Monitor eine keinen Unterschied mehr zwischen Teilstück und Keil ausmachen kann, jeweils von der längeren Seite/Achse genähert. (Also linke Seite von Rechts, Rechte Seite von Links)



Bei Monitoren (LED/LCD) ist immer zu erwarten, dass sie um den Mittelpunkt (resp. 128 bei 8bit) in beide Richtungen linear arbeiten/abbilden. An den Randbereichen eher nicht, dort kommt es zu "optischer Kompression", bzw. Gradation. In der Videotechnik gibt es diese Ende sogar gar nicht.

Vgl. 0-255 -> 16-235

Eingeführt in der Rec.601, forgeführt in der Rec.709

Zitat:Rec. 709 coding uses SMPTE reference levels (a.k.a. "studio-swing", legal-range, narrow-range) levels where reference black is defined as 8-bit interface code 16 and reference white is defined as 8-bit interface code 235. Interface codes 0 and 255 are used for synchronization, and are prohibited from video data. Eight-bit codes between 1 and 15 provide footroom, and can be used to accommodate transient signal content such as filter undershoots. Eight-bit interface codes 236 through 254 provide headroom, and can be used to accommodate transient signal content such as filter overshoots. In some camera systems, headroom in the signal is used to contain specular highlights, however, these "extended-range" signals are not allowed in the broadcast system and are clamped during final mastering. Bit-depths deeper than 8 bits are obtained by appending least-significant bits. Ten-bit systems are commonplace in studios. (Desktop computer graphic systems ordinarily use full bit-depth encoding that places reference black at code 0 and reference white at code 255, and provide no footroom or headroom.) The 16..235 limits (for luma; 16..240 for chroma) originated with ITU Rec. 601.[1]

Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Rec._709

Das ganze wird dann interessant, wenn man Schwarz und Weiss definiert, für die einen gilt 0/255, für die anderen 16/235. Schaut man nun bspw. TV, gesendet nach 709, bekommt man 16-235 geliefert, welches der Monitor auf 0-255 spreizt. Ein Video vom Rechner, normal in 0-255 encodiert, erscheint bei gleichen Einstellungen dann zu dunkel + zu hell in den Grenzen. Und mitm 6Bit Display wirds richtig gut.

Das geht aber voll am Thema vorbei.

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich mess mal den Temperaturgang von den Dingern. Und guck mir auch mal an, wie lange es bei 4V/39 Ohm dauert, bis die umkippen.

Ungefähr da, wo sie anfangen, dunkler zu werden.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Ungefähr da, wo sie anfangen, dunkler zu werden.

Die Spannung über den LEDs sinkt innerhalb von 5 Sekunden nur um ein paar Millivolt. Eigentlich Pillepalle.

ABER... da ja nur 4V eingespeist werden, steigt der Strom überproportional an!

17 mA auf 19 mA innerhalb von 5 Sekunden. Somit steigt die Leistungsaufnahme um 10% (die Spannung sinkt kaum, der Strom steigt überproportional).

Je geringer die PWM-Spannung und je höher die Flussspannung der LED, desto deutlicher fällt der Effekt aus.


Ok. Beweiskette erledigt.

Fräse anwerfen....

(sorry.... ist mir so rausgerutscht )

--------

Mal ganz unabhängig davon: Deine Fertigungstechnik ist schon geil, Didi. Platinen fräsen, Alu-Frontplatten auch. Oder Frontplatten sogar in der Fa. lasern. Nicht schlecht, nicht schlecht. Magst Du mal etwas mehr darüber erzählen? Wie fräst Du die Platinen genau?

[christianw.]

Farbeindruck bei PowerLEDs/ weissen LEDs.

Dargestellt ist die Wellenlängenverteilung am Beispiel von einer CREE XP-G.



Der Peak bei 450nm ist die Primäremission der blauen LEDs, die Maxima bei 540/570/612nm ergeben sich aus dem verwandten Phosporgemisch (Sekundäremission), das gewichtete Mittel wird zu "gleicher" Helligkeit verschiedener Farbtemperatur.

Im Überstrombetrieb werden diese LEDs "blauer", da sich der Primärpeak nach links verschiebt. Gut zu beobachten bei warmweissen LEDs. Daraus ergibt sich Farbtemperatur = f(Betriebsstrom).

Die Frage, ob doppelter Betriebsstrom = doppelter Lichtstrom ist, lässt sich nachfolgend verneinen:



Wie man leicht sieht, ergibt eine Vervierfachung des Betriebsstrom keine Vervierfachung des Lichtstroms.

Um vom Lichtstrom nun zur Leuchtdichte zu kommen, verweise ich auf:

http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdichte

Auf den ersten Blick nicht für jeden trivial.

Aber:

Zitat:Der Beobachter nimmt die Leuchtdichten der ihn umgebenden Flächen unmittelbar als deren Flächenhelligkeiten wahr. Aufgrund der Anpassungsfähigkeit des Auges können die wahrnehmbaren Leuchtdichten zahlreiche Größenordnungen überstreichen. Die angegebenen Werte schwanken von Mensch zu Mensch und sind auch von der Frequenz des Lichts abhängig.

Da haben wir (wie ich finde) schon ein Problem. Bei einer Lichtorgel mit den Grundfarben RGB, muss für jede Farbe eine andere Korrekturkurve verwandt werden, um im Auge für eben diese eine vergleichbare Helligkeit zu erreichen. - Will sagen, 3 LEDs mit jeweils 100lm bei RGB erscheinen im Auge nicht gleich hell.

Bezüglich Helligkeitseindruck vs. Kontrast sieht man hier:



Beide innen liegenden Quadrate haben die "Farbe" RGB 127/127/127 oder 50% grau, erscheinen aber unterschiedlich hell.

[Rumgucker]

Ich bin über die Linearität der unteren Kurve sogar überrascht.

700mA bringen 175% Licht und 1400mA bringen 320% Licht.

Das ist doch beeindruckend linear.

Oder hab ich da was missverstanden?

[christianw.]

Ich hätte erwartet:

350mA = 100%
700mA = 200%
1400mA = 400%

Jetzt hat man aber eher:

350mA = 100%
750mA = 200%
1300mA = 300%

Das finde ich schon stark nicht linear.

[Rumgucker]

Ich bewerte das ganz anders, Christian!

0mA = 0% Licht

700mA = 55% Licht

1400 mA = 100% Licht


Nun werde mal nicht päpstlicher als der Papst.

[christianw.]

Absolut, aber ich (wiederhole mich) denke, dass eine Änderung im unteren Bereich stärker zu differenzieren ist, als im oberen Bereich.

So wie "Zustopfen der Rezeptoren" oder "adaptiver Kontrast".



Der Unterschied zwischen "dunkler" und einer Kerze ist nach meinem Enpfinden größer, als Sonne und Sonne mit Wolke, wobei bei letzterem richtig viel Licht "flöten" geht.

[Rumgucker]

+5% Abweichung kann man nicht mit -90% kompensieren

[Bild: pots-f4.gif]

(Didi nutzt die rote Kurve)

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Der Unterschied zwischen "dunkler" und einer Kerze ist nach meinem Enpfinden größer, als Sonne und Sonne mit Wolke, wobei bei letzterem richtig viel Licht "flöten" geht.

Mag ja alles sein.

Sobald Didi sein Gerät - zumindest - auf long-tail-PWM umgestellt hat, werden wir sehen, was von seinem log-Poti noch übrigbleibt.

[christianw.]

Nachtrag:

Zitat:Die Lichtausbeute stellt einen Zusammenhang her zwischen der physikalischen Größe (elektrische) Leistung und der physiologischen Größe Lichtstrom, die von einer empirisch abgeleiteten spektralen Empfindlichkeit des menschlichen Auges abhängt.

Nach Definition des Lichtstroms kann eine Strahlungsquelle von 1 Watt Strahlungsleistung bei einer Wellenlänge von 555 nm (grün) für das helladaptierte Auge nicht heller als 683 Lumen erscheinen. Für ein dunkeladaptiertes Auge liegen die Werte bei 510 nm (blaugrün) und 1725 Lumen. 555 nm und 510 nm sind die jeweiligen Empfindlichkeitsmaxima des Auges.
Sichtbarer Strahlungsanteil eines schwarzen Körpers in Abhängigkeit von seiner Temperatur in Kelvin.
Verlauf der Glühdrahttemperatur (obere Kurve) und der relativen Lichtausbeute (untere Kurve) einer Glühlampe 12V/60W in Abhängigkeit von der Betriebsspannung

Für andere Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche muss die empirische Hellempfindlichkeitskurve V(\lambda) des Auges berücksichtigt werden.

Das Auge nimmt eine Lichtquelle, die im Bereich von 380?740 nm gleich verteilt strahlt, als weißes Licht wahr, aber nur mit einer gegenüber grün verringerten Effizienz von ca. 30 %. Statt 683 lm ist der Helligkeitseindruck bei einer solchen Lichtquelle dann nur ca. 200 lm.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtausbeute


Und diese "blöde" V-Lambda-Kurve:

Zitat:Die Hellempfindlichkeitskurve V(\lambda) beschreibt die spektrale Hell-Empfindlichkeit des menschlichen Auges bei Tageslicht (photopischer Bereich).

Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/V%28lambda%29-Kurve

Und sowieso, der Helligkeitseindruck ist abhängig von der Wellenlänge. Grün ist am empfindlichsten.

100lm Grün sind im Auge heller als 100lm Rot, das muss berücksichtigt werden bei so ner Lichtorgel (und auch sonst).

[Rumgucker]

Lass es uns nicht zerreden, Christian. Das ist mir alles zu theoretisch. Und es passt auch nicht so recht zu meiner trivialen "Messung".

Ich hatte mich gewundert, warum Didi bei 50% PWM nicht genauso wie ich das halbe Licht sieht.

Didi hat aber 4Vs PWM an weiße LEDs mit 39 Ohm Widerstand geschaltet.

Ich dagegen hatte 15Vs/22k-long-tail gemacht, um zuimindest einen halbwegs zuverlässigen Konstantstrom zu erhalten. Und mich oder die Cam nicht zu sehr blenden.

[christianw.]

Hmm, ich sehe hier noch ein Problem der Kamera. Diese muss soweit abgeblendet werden (Oder verkürzt belichtet), dass die hellste Stelle noch nicht am Maximum des Sensors ist.

Bei deinen Bildern ist die Mitte aber vollständig "übersteuert/gesättigt".

[Rumgucker]

Ja. Selbst bei Bruchteilen eines Milliamperes und trotz Mattscheibe. Man kanns halt schlecht fotografieren. Allerdings war auch mein Auge genauso geblendet. Wie auch immer: zwischen 50% und 100% passiert noch ordentlich was. Ich sehe den von Didi gezeigten Sättigungseffekt nicht. Und der wird sich auch in Luft auflösen, wenn er mit Strömen arbeitet.

[christianw.]

Das mag auf deine Kamera zutreffen, die in Grenzen/oder garnicht eine manuelle Steuerung von Blende/Zeit/Iso zulässt.