Для ламп какого типа характерен стробоскопический эффект?

Источник: https://zen.yandex.com/media/id/5d725a832fda8600ae041444/opasnaia-pulsaciia-mercanie-bytovyh-lamp-5db5f6876f5f6f00b0093244?from=feed&rid=3344044262.544.1579014816683.37264&integration=site_desktop&place=layout

Мерцание света — важно или нет?

Тема воздействия высокой частоты мигания света источников освещения на окружающий мир периодически становится предметом активного обсуждения специалистов. Статьи, поднимающие вопросы о мере влияния невидимого глазом мигания многих современных источников освещения, опубликованы во многих тематических журналах. В частности Rebekah Mullaney, своими публикациями надеется поощрить производителей светодиодных светильников и дистрибьюторов уделять больше внимания поиску решения, наиболее подходящего для благополучия людей.

Знаете ли вы, что большинство источников света в офисных зданиях не обеспечивают непрерывный свет? Высокие частоты мигания едва заметны для невооруженного глаза, но исследования показали, что определенные уровни воздействия мерцающего света могут быть опасными для здоровья человека.

Тем не менее, жестокая ценовая война, начавшаяся с 2012 года, заставляла малые, средние и даже крупные корпорации снижать стоимость изделий в ущерб качеству, оставляя открытым вопрос о том, какое внимание производители уделяют вопросам качества освещения.

Откуда берётся мерцание света?

Все источники света, работающие на переменном токе (AC), создают мерцающий световой поток из-за флуктуаций тока и напряжения. Флуоресцентные лампы, натриевые лампы высокого давления (HPS), светодиодные источники света имеют общую природу мерцания. Для обеспечения наиболее комфортного и безопасного освещения, требуется питание постоянным током (DC).

Частота электрической сети обычно составляет 50 или 60 Гц, частота мерцания люминесцентной лампы обычно выше в два раза частоты электроэнергии, 100 или 120 Гц.

Мерцание с малой частотой, примерно от 3 до 70 герц, может привести к судорогам у чувствительных людей, в то время как умеренная частота мерцания, от примерно 100 Гц до примерно 500 герц, незаметна человеческому глазу и может воспринимается только через стробоскопический эффект, однако может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека, таким как головная боль, напряжение глаз и усталость.

Стробоскопический эффект заключается в восприятии глазом объектов, освещаемых вспышками света, когда объекты в движении могут отображаться в виде серии неподвижных изображений.

Стробоскопический эффект можно наблюдать несколькими способами. Самый простой — посмотреть на источник света с помощью цифрового фотоаппарата, результат показывает характерный волновой эффект, как на изображении 1. Множественные тени движущегося объекта, как показано на рисунке 3, также являются характерным признаком стробоскопического эффекта. Стробоскопический эффект может привести к ложной интерпретации работы механизмов, например видимость замедленного или неподвижного состояния быстро движущихся элементов.

Рисунок 1 взят с камеры телефона с видимым волновым эффектом стробоскопического источника света, в то время как рисунок 2 такого эффекта не имеет. Фотографии 3 и 4 показывают, что объект в движении, снятый под стробоскопическим источником света, создает перекрытие тени. В случае без стробоскопического эффекта, фото показывает непрерывное движение без присутствия перекрывающихся теней.

Измерение уровня мерцания

В настоящее время нет официальной стандартной процедуры для измерения мерцания, но Светотехническое общество (IES) разработало две методики для количественной оценки мерцания, которые описаны в рекомендациях по разработке осветительных приборов.

Первая и наиболее часто используемая методика основана на вычислении процента мерцания. Процент мерцания указывает на среднее количество модуляции или снижения светоотдачи одного цикла включения-выключения.

Источник со 100-процентным мерцанием означает, что в какой-то момент цикла он не производит никакого света, в то время как полностью устойчивый свет будет иметь нулевой процент мерцания.

Другая методика даёт индекс мерцания в интервале от нуля до единицы. Индекс мерцания учитывает процент мерцания и две других переменных: форму кривой изменения интенсивности источника света, или выходной кривой, и скважность мигания, которая указывает отношение времени, когда источник света включен к полному циклу включения-выключения. Чем ниже процент мерцания и индекс мерцания, тем меньше источник мигает или создает ощутимый стробоскопический эффект.

Мерцание различных источников света

Несмотря на то, что традиционные лампы накаливания питаются переменным не стабилизированным током, уровень мерцания таких ламп невысок. Спираль лампы накаливания просто не успевает остыть до следующего импульса тока. Совершенно иначе ведут себя люминесцентные и газоразрядные лампы. Они выключаются практически мгновенно при отключении энергии. В 90-х годах прошлого века, решением этой проблемы стало использование электронных балластов (ЭПРА), которые подавали на лампу частоту более 20 кГц, что делало мерцание невидимым для глаза.

Почему мерцают светодиоды

Светодиоды могут давать мерцание света даже больше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы, поскольку являются прямыми преобразователями электрической энергии в свет. Это означает, что пока подается постоянный ток, светодиод будет гореть без мерцания. Как только ток прекратится, светодиод мгновенно погаснет. Если же ток изменится, то пропорционально изменится и световой поток.

В случае простой схемы питания светодиода, в которой нет стабилизации постоянного тока с помощью драйвера, яркость светодиода будет изменяться одновременно с циклом переменного тока. Выпрямленный переменный ток вызывает пульсации напряжения и тока на светодиоде. Эта пульсация, как правило, происходит на удвоенной частоте питающей сети — 100 или 120 Гц (США) и также в точном соответствии пульсирует световой поток.

Диммирование является другой основной причиной мерцания. Обычные диммеры, например тиристорные, модулируют напряжение за счет изменения времени выключения в цикле включения-выключения, снижая световой поток. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) меняет яркость свечения, включая и выключая светодиод на частотах, в идеале превышающих 200 герц.

Воздействие мерцания света на человека

В документах Министерства энергетики США 2013, посвященных исследованиям влияния мерцания света на человека отмечается, что низкая частота мерцания может вызывать эпилепсию, люминесцентные лампы с электромагнитным ПРА, используемые в офисе, также могут вызывать головные боли, усталость, размытие и ухудшение зрения. Стробоскопический эффект иногда вызывает иллюзии при движении в ночное время, в результате чего движущиеся объекты могут показаться замедленными или стоящими на месте. Кроме того, такой эффект также потенциально опасен в промышленных условиях, может привести к проблемам безопасности в строительстве.

Есть определенные группы людей, более уязвимых для негативных последствий мерцания, в том числе дети, больные аутизмом, страдающие мигренью и больных эпилепсией. Поскольку мерцание недоступно для восприятия невооруженным глазом, люди обычно не осознают, что причина дискомфорта, возможно, заключается в мерцании. В этом случае, может быть снижена определенная степень усталости, и повышена общая эффективность работы при изменение качества света.

Методы снижения мерцания светодиодного освещения

Снизить мерцание света позволяет драйвер питания, который может устранить проблему, подавая на светодиод постоянный ток без пульсаций. Однако производители при выборе драйвера питания для своих продуктов учитывают множество факторов, таких как стоимость, размер, надежность и эффективность. Кроме того, область использования светильника также играет роль — мерцание может быть допустимым в определенных условиях освещения.

Производители всегда пытаются оптимизировать полезные качества устройств ровно настолько, сколько требует приложение. Это относится и к мерцанию. Конденсаторы существенной ёмкости могут помочь сгладить пульсации тока, но они тоже имеют недостатки, например они имеют существенный размер и чувствительны к перегреву. В пространстве, которое часто слишком мало, например, во многих светодиодных сменных лампах, большие конденсаторы неприемлемы. Простейшие выпрямители переменного тока с использованием конденсаторов большой ёмкости снижают коэффициент мощности устройства.

В случае светодиодных ламп с диммированием, производители могут модулировать ток с очень высокой частотой, превышающей несколько тысяч герц. Это похоже на электронные балласты для люминесцентных ламп. Однако, чем выше частота, тем ближе физически драйвер должен быть к светодиоду. Иногда потребители хотят располагать драйвер в стороне от системы освещения что не всегда возможно.

Различные организации, например Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies (ASSIST), U.S. Environmental Protection Agency, National Electrical Manufacturers Association (NEMA) устанавливают лимиты на технические параметры устройств освещения, которые производители не должны превышать. Таким образом, создаётся база стандартов и рекомендаций, следуя которым, производители вынуждены производить качественные изделия.

Литература:

Led Professional — Trends & Technologies for Future Lighting Solutions, Jan 15, 2015

ASSIST Recommends … Flicker Parameters for Reducing Stroboscopic Effects from Solid-State Lighting Systems, by the Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies and the Lighting Research Center, May 2012

“Flicker happens. But does it have to?” by Cree, 2013.

“Exploring flicker in Solid State Lighting: What you might find, and how to deal with it,” by Michael Poplawski and Naomi Miller, Pacific Northwest National Laboratory, 2011.

Dimming LEDs with Phase-Cut Dimmers: The Specifier’s Process for Maximizing Success, ibid., October 2013.

Назад к каталогу статей >>>

Источник: https://led-displays.ru/mertsanie_sveta.html

Все, что полезно знать о стробоскопах

Осветительные приборы, благодаря движению научно-технического прогресса, не стоят на месте и постоянно удивляют потребителей своими новинками и нестандартными решениями. Одним из наиболее нестандартных видов светильников, которые на сегодняшний день нашли обширное применение, являются стробоскопы.

Подобные осветительные установки имеют ряд отличительных особенностей, достоинств и недостатков, о которых мы более детально и поговорим в нашей сегодняшней статье.

Что собой представляет прибор и его виды

Стробоскоп представляет собой специальную осветительную установку, которая способна создавать стробоскопический эффект для излучаемого светового потока. Этот эффект основан на восприятии мозгом человека так называемого «остаточного изображения». В результате для создания этого эффекта прибор производит с высокой скоростью яркие и повторяющиеся вспышки света.

Обратите внимание! Стробоскопический эффект представляет собой некий обман зрения.

Стробоскопический эффект

Принцип работы основан на характерных нюансах восприятия зрительными анализаторами человека перемещения предметов на фоне вспышек источника света.

В ситуации, когда происходит сочетание (совпадение) частоты движения вращающегося предмета с частотой вспышек света для человека, который наблюдает за данным явлением, будет казаться, что перемещающийся объект покоится.

Несмотря на то, что создать стробоскопический эффект не так уж и легко, подобного рода приборы в самой своей незатейливой интерпретации существовали уже в прошлом веке. В те времена стробоскоп с газоразрядной лампой применялся для обеспечения регулировки скорости вращения диска в проигрывателе грампластинок.

На сегодняшний день имеется несколько разновидностей стробоскопов, которые по своим конструкционным особенностям подразделяются на такие виды:

• электронно-оптические. С целью прерывания светового потока в такого родах приборах используют затворы света. Их работа основана на разнообразных оптико-электронных эффектах;
• оптико-механические. Такие приборы еще называют тахометры. В роли светового прерывателя здесь применяются диски со щелями;
• электронные. В своем составе имеют электронную схему. Она представляет собой импульсный генератор, осуществляющий регуляцию частоты импульсов, а также источника света. В роли источника света в электронных моделях зачастую применяются либо светодиодные лампочки, либо газоразрядные лампы;
• осциллографические. Применяются для всевозможных обследований электронных цепей.

Обратите внимание! Сегодня самыми востребованными и распространенными в мире являются электронные стробоскопы.

Электронный тип стробоскопа

Но это далеко не единственная классификация приборов, работающих на принципе создания стробоскопического эффекта.

Классификация приборов

Кроме классификации по конструкционным особенностям стробоскопы подразделяются еще на три группы:

• цокольные;
• бесцокольные. Они имеют два выводных контактных поля для подсоединения их напрямую к электросети;
• суперстробы. Имеют вид пластиковой трубы, длина которой может составлять 1,5 м. Внутри размещается от 4 до 8 стробоскопических лампочек. Для их работы необходимо специальное подключение посредством соответствующего контроллера. С его помощью можно будет создать эффект «бегущего огня». Такие приборы были разработаны корпорацией Neo-Neon.

Обратите внимание! Свет, излучаемый суперстробами, виден на дистанции до трех (!) километров. Это при том, что обычные модели светят на максимальное расстояние до 1 км.

Суперстробы

Различные виды стробоскопов применяются, соответственно, в разных сферах.

Где используются стробоскопы

Применение стробоскопов (разных видов) на данный момент возможно в самых различных сферах человеческой деятельности. По сфере применения такие установки делятся на:

• промышленные;
• автомобильные;
• для ночных клубов, подсветки дискотек и прочих развлекательных мероприятий;
• в рекламной сфере (в частности для наружной рекламы);

Работа стробоскопа в ночном клубе

Помимо этого очень часто подобные изделия используются в научной сфере для изучения процессов, имеющих периодический характер. Например, для снятия измерений касательно амплитудных движений различных предметов и объектов.Еще одной сферой, в которой вы не ожидали встретить стробоскоп, окажется медицина. Здесь подобного рода приборы применяются в качестве строболарингофона для людей, имеющих различные нарушения речи.

Рассмотрим особенности работы, а также преимущества и недостатки наиболее популярных видов осветительных приборов, способных на создание стробоскопического эффекта.

Автомобильные стробоскопы

Для адекватной работы автомобиля необходим правильный монтаж начального момента зажигания. Кроме этого также необходима правильная работа регуляторов (вакуумного, центробежного) опережения зажигания. Если эти элементы были установлены неправильно, то это приведет к увеличению расхода топлива, а также уменьшению срока функционирования в правильном режиме двигателя транспортного средства. Для оптимальной регулировки столь важных для машины процессов и были созданы автомобильные стробоскопы.

Автомобильный стробоскоп

С помощью автомобильных стробоскопов можно проверить или установить начальный момент зажигания. Его установка позволяет устранить все возможные неполадки на данном участке, что положительным образом скажется на движении машины, работе двигателя и растратах на топливо.Кроме этого изделия, оснащенные светодиодными источниками света, часто устанавливаются на бамперах или радиаторах. С помощью их можно привлечь внимание к машине других водителей. Особенно полезен свет стробоскопа в темное время суток.

Схема стробоскопа, оснащенного светодиодными лампочками, не предполагает использования бортового токопреобразователя для автомобиля. Здесь для питания светодиодов необходим аккумулятор на 12 В. При этом вместо задающего генератора для импульсного источника питания led можно использовать одновибратор. Он при образовании искры будет синхронизировать сигналы, поступающие от цилиндра двигателя. Для питания led необходим импульс от задающего каскада, попадающего на электронный коммутатор. В него входят мощные транзисторы.

Светодиодный автомобильный стробоскоп

Кроме светодиодных моделей для машин часто используют изделия, оснащенные газоразрядными лампами. Схема такого прибора имеет следующие элементы:

• безынерционная импульсная газоразрядная лампа. Ее цепи поджига в двигателе подключены к свече первого цилиндра;
• резисторы и конденсаторы, которые формируют в цепи напряжение.

Газоразрядный автомобильный стробоскоп

В момент, когда в цилиндре двигателя образуется искра, газоразрядная лампа выдает импульс света. Настройка адекватности функционирования момента зажигания, а также действия регуляторов опережения зажигания ведутся по меткам, размещенным на движущейся части двигателя.

Модели, рассчитанные для дискотек

Наверное, самым ожидаемым местом, где мы встречаем стробоскопы, будут дискотеки и другие развлекательные мероприятия. Здесь подобного рода осветительные установки создают прерывистое освещение, которое способствует визуальной «остановке» людей, танцующих на танцевальной площадке.

Стробоскоп для дискотеки

Кроме этого с помощью таких приборов на сцене или в зале можно создать разнообразные световые эффекты.

К данной сфере применения также можно отнести стробоскопическое сценическое освещение. Но здесь существуют свои ограничения для применения стробоскопов в качестве подсветки.
На дискотеке, в ночных клубах или сцене могут использоваться как ламповые осветительные установки, так и светодиодные.

Стробоскопы в рекламе и архитектурной подсветке

Еще одним местом, где часто используются стробоскопы, является рекламная и архитектурная подсветка зданий и рекламных щитов.

Стробоскопическая подсветка наружной рекламы

С помощью такой подсветки можно добиться многих положительных моментов:

• привлечение потенциальных клиентов;
• качественная подсветка зданий или рекламных щитов;
• выделение магазина или архитектурного сооружения на фоне остальной иллюминации ночного города;
• эстетичный и декоративный вид подсветки различных объектов.

В этой области используют два типа светодиодных приборов:

• накладные модели, включающие группу из 20 светодиодов. Они помещаются в герметичный корпус и прозрачный плафон;
• флеш-лампы. Здесь светодиоды также собраны в группу и помещены в корпус, имеющий цоколь Е-27.

Выбор модели стробоскопа здесь основывается на поверхности, которую нужно подсветить.

Фонарь-стробоскоп

Еще одной интересной моделью являются фонари-стробоскопы. Такие осветительные имеют два режима работы обычный и, собственно, стробоскопический.

Фонарь-стробоскоп

Заметьте, при работе фонаря в стробоскопическом режиме возможны следующие последствия:

• дезориентация;
• нарушение периферийного и прямого зрения;
• появление кратковременного смятения и страха.

В связи с этим такие приспособления можно использовать в качестве элемента самозащиты при нападении агрессивно настроенных лиц в темное время суток. Очень часто такими приборами в своей работе пользуются полицейские.

Преимущества и недостатки

К преимуществам всех стробоскопов, вне зависимости от сферы их применения, можно отнести:

• создание разнообразных световых эффектов;

Вариант стробоскопического эффекта

• возможность подключения музыкального сопровождения;
• создание необходимой атмосферы праздника и торжества;
• возможность регулировать яркость излучаемого светового потока.

Наибольшей популярностью на сегодняшний день пользуются именно светодиодные приборы. Это связано с достоинствами самих источников света, к которым относят:

• экономичность в вопросе потребления электроэнергии;
• создание качественного светового потока;
• различные цвета свечения диодов;
• длительный период службы;
• они обладают высокой устойчивостью к различным видам воздействий, особенно механического плана;
• полная безопасность и экологичность.

К недостаткам таких изделий, вне зависимости от источника света, можно отнести высокую стоимость, а также невозможность длительный период времени находиться в стробоскопическом эффекте, так как это приводит к переутомлению глаз.

Заключение

Стробоскопы как элементы освещения на сегодняшний день применяются в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, начиная от развлекательной и заканчивая профессиональной. Поэтому информация о том, что собой представляет данный прибор, его основных особенностях работы, а также достоинствах и недостатках, поможет вам правильно подобрать модель под конкретный случай.

Полезные материалы

Источник: https://1posvetu.ru/ustrojstva/stroboskopy.html

Гост исо 8995-2002 принципы зрительной эргономики. освещение рабочих систем внутри помещений, гост от 16 мая 2003 года №исо 8995-2002

ГОСТ ИСО 8995-2002Группа Г07

МКС 13.180,

91.160.10
ОКСТУ 0012

Дата введения 2004-01-01

1 РАЗРАБОТАН «Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков» (ОАО «ЭНИМС»)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 22 от 6 ноября 2002 г.)

За принятие проали:

3 Настоящий стандарт представляет собой идентичный текст международного стандарта ИСО 8995:1989 «Принципы зрительной эргономики. Освещение рабочих систем внутри помещений»

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 16 мая 2003 г. N 143-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 8995-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2004 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Целью эргономики зрительного восприятия является:

— максимальное улучшение восприятия зрительной информации при выполнении работы;

— обеспечение соответствующего уровня выполнения производственных задач;

— максимальное обеспечение безопасности работы;

— обеспечение достаточного уровня зрительного комфорта.

На практике эти цели достигаются в результате изучения зрительно воспринимаемого пространства с учетом физиологии человека.

На рисунке 1 указаны параметры, которые влияют на работоспособность персонала в данной зрительно воспринимаемой окружающей обстановке. Такие параметры, как зрительные способности рабочего и атрибуты задания по выполнению зрительной работы, определяют качество зрительного восприятия. Параметры освещения и рабочего пространства представляют собой зрительную характеристику, которая относится главным образом к окружающей среде.

Все это влияет на качество воспринимаемой зрительной информации и, следовательно, на производительность и эффективность работы персонала. Соответственно можно несколько сгладить пониженное значение одного из этих факторов, улучшая один или несколько других факторов.

Можно, например, получить адекватную зрительную информацию, улучшая контраст между элементами задания, и другие переменные параметры, связанные с заданием или оператором, при этом уменьшая общий уровень освещенности, если существует ограничение на освещенность, которую можно обеспечить.

Рисунок 1 — Основные параметры, влияющие на работоспособность человека в окружающей обстановке

Рисунок 1 — Основные параметры, влияющие на работоспособность человека в окружающей обстановке

Все эти соображения свидетельствуют о том, что применение эргономики зрительного восприятия может увеличить количество возможных решений.

Эргономика зрительного восприятия позволяет выбрать наилучшее решение, основываясь на общих рекомендациях и на более детальных сведениях относительно параметра, который следует изменять, для обеспечения приемлемого зрительного восприятия окружающего пространства.

Диапазоны предельных значений блескости (приложение А) и рекомендуемой освещенности (приложение Б) взяты из существующих национальных стандартов, сводов правил и постановлений. Имеющиеся указания должны служить примером и руководством для создания окружающего пространства вокруг рабочих систем, в частности, в тех случаях, когда нет национальных кодексов или узаконенных предписаний.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на основы эргономики зрительного восприятия и определяет параметры, влияющие на результаты зрительного восприятия. В нем также представлены критерии создания приемлемой окружающей среды.

В настоящем стандарте рассматриваются требования к освещению рабочих систем в рабочих помещениях промышленных зданий, бюро, больницах и т.д., но не рассматриваются требования к помещениям, где работа производится при слабом освещении (проектирование кинолент и диапозитивов, операции с фоточувствительными материалами и т.д.).

В настоящем стандарте также не рассматриваются требования к рабочим помещениям, где расположены экраны электронно-лучевых приборов, а также не рассмотрены задания, требующие особого подхода, например, работы с применением специальных оптических средств для увеличения размеров деталей.

Настоящий стандарт предназначен в первую очередь для неспециалистов, решающим вопросы зрительного восприятия окружающей среды.

Если требования, представленные в настоящем стандарте, не могут быть легко применимы или если необходимо произвести более точную оценку, то следует обратиться к специалисту, так как технические сложности или требования по себестоимости могут снизить значимость освещения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ИСО 6385-81* Эргономические принципы проектирования рабочих систем_________________

* Перевод — во ВНИИКИ.

3 Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями (Публикации ЖО N 17 [1]).

3.1 Глаз и зрение

3.1.1 адаптация: Процесс приспособления глаза к яркости и/или к цвету поля зрения или конечное состояние этого процесса.

3.1.2 аккомодация: Процесс фокусировки глаза, обычно произвольный, обеспечивающий максимальную остроту зрения при изменении расстояния до предмета.

3.1.3 острота зрения: Способность воспринимать раздельно предметы и их детали, расположенные на очень близком расстоянии друг от друга.

Количественно она может быть выражена величиной, обратной угловому размеру расстояния между краями рассматриваемой детали, или величиной четко различаемого промежутка на входе зрачка или в другой точке глаза.

3.1.4 контраст: Термин, имеющий субъективную и объективную трактовку:

б) объективная точка зрения: величина, обычно определяемая отношением яркостей (в основном для последовательных контрастов) или формулой (для поверхностей, видимых одновременно):

, (1)

где — доминирующая яркость или яркость фона;

— яркость объекта.

Если зоны различной яркости сравнимы по площади и нужно определить среднее значение контраста, то для расчета объективной точки зрения можно применить формулу

. (2)

3.1.5 светлота: Характеристика восприятия яркости одного цвета по отношению к яркости другого цвета или яркости окружения [2].

Это субъективный аналог яркости.

3.1.7 блеск: Свойство поверхности, заключающееся в ее способности отражать свет [2].

3.1.8 мерцание: Зрительное ощущение прерывистости, чередования или колебаний света.

3.1.9 стробоскопический эффект: Кажущаяся неподвижность или кажущееся изменение движения объекта, освещенного светом, периодически изменяющейся интенсивности с соответствующей частотой.

3.1.10 поле зрения: Поверхность или часть физического пространства, видимая неподвижным глазом из данной точки.

Источник: http://docs.cntd.ru/document/1200032039

Стробоскопы. Виды и работа. Применение. Стробоскопический эффект

Стробоскоп – это осветительная установка, создаваемая яркие повторяющиеся световые импульсы, чередуя их с отключением. При работе он создает стробоскопический эффект, который основан на восприятии мозгом человека остаточного изображения. Фактически стробоскопы выдают яркие повторяющиеся вспышки, создающие обман зрения при совпадении определенных условий.

Что такое стробоскопический эффект

Это обман зрения, который основан на специфике восприятия человеческого мозга. Стробоскопический эффект в большей мере применим для вращающихся объектов. К примеру, если на оборачивающийся диск светить стробоскопом, при этом частота каждого его оборота будет совпадать с появлением новой вспышкой лампы, создастся впечатление, что круг неподвижен.

Мозг человека воспринимает происходящее только в момент вспышки стробоскопа. Пока лампа не светит, диск делает оборот, что естественно незаметно. Как только стробоскоп снова осветит поверхность вращающегося круга, то глаза увидят его в том же положении, что и на предыдущей вспышке. Таким образом, мозг будет считать, что диск неподвижен.

В том случае, если частота мерцания стробоскопа и вращающегося объекта имеют небольшое несовпадение, то при каждом включении мозга будет заметно незначительное перемещение. Если диск будет вращаться очень быстро, то при несовпадении частоты просто покажется, что он очень медленно проворачивается. В зависимости от того в какую сторону происходит несовпадение частоты между вращением и мерцанием, может создаваться разный визуальный эффект перемещения объекта. Даже если диск вращается по часовой стрелке, то при определенных условиях может показаться, что происходит обратное смещение.

Стробоскопический эффект является широко известным в профессиональных кругах, в сфере кинематографа. записывающее оборудование снимает изображения в виде картинок, которые меняются с высокой частотой, порядка 24 кадров в секунду. Каждая последующая картинка показывает изображение объекта, на котором тот немного сдвинут в сторону. Благодаря этому просматривая кадры, человеческий мозг воспринимает это как движение.

Во время съемок вращающихся объектов частота их оборотов может совпадать с частотой кадров, записываемых с помощью камеры. В дальнейшем просматривая такое видео можно заметить, что нередко у автомобиля, едущего на очень высокой скорости, колеса оборачиваются медленно, или вообще вращаются в обратную сторону. Также стробоскопический эффект очень заметен если смотреть на видеозапись вращения лопастей вертолета. Создается такое впечатление, что они неподвижны или оборачиваются очень медленно

Стробоскопический эффект может возникнуть при использовании люминесцентных ламп с дросселем, которые также выдают свет с мерцанием. В связи с этим их запрещено применять для освещения производственных станков. Если частота мерцания ламп и оборотов станка совпадут, то у оператора может создаться впечатление, что оборудование остановилось, хотя на самом деле это не так.

В большом промышленном цеху, где множество рабочих машин, сложно определить по звуку работает двигатель у данного станка или нет. Если довериться глазам и прикоснуться к фрезе, или любой другой острой оснастке, то можно получить травму. Именно поэтому техника безопасности запрещает использовать дроссельные люминесцентные лампы на промышленных объектах с вращающимся оборудованием.

Данные осветительные устройства бывают следующих видов:

• Автомобильные.
• Для дискотек.
• Для наружной рекламы.
• Тактические фонари.

Автомобильные стробоскопы

Такое устройство применяется для настройки зажигания двигателя автомобиля. Для этой цели выпускаются специальные стробоскопы, представляющие собой устройство внешне похожее на пистолет с мигающей линзой. От него отходит два провода. На конце одного имеются два зажима крокодила, которые присоединяются к аккумуляторной батареи согласно полярности.

Второй кабель, идущий от стробоскопа, с помощью прищепки фиксируется на бронепроводе, подающем напряжение на свечу зажигания. После этого на шкиве и крышке двигателя, где имеются заводские метки, ставятся точки белым маркером, краской или мелом.

После запуска двигателя свечение стробоскопа направляется на метки. Под воздействием вспышек света глаз успевает замечать – где именно располагается маркер, чтобы провести правильную регулировку. Без стробоскопа различить что-то на вращающемся шкиве, который делает порядка 850 оборотов в минуту, просто невозможно. Каждая вспышка света на устройстве идет параллельно с подачей искры в цилиндре.

Помимо базовой конструкции, существуют и более усовершенствованные стробоскопы, которые имеют дополнительный провод, для присоединения к катушке автомобиля. Такие устройства позволяют работать как тахометр, они показывают текущие обороты двигателя. Также они выполняют функции вольтметра. Поскольку дизельные двигателя работают по другому принципу, чем бензиновые моторы, для них используется особенный тип стробоскопов. Они вместо прищепки для закрепления на бронепровод свечи оснащаются датчиком удара, который фиксируется к топливопроводу

Практически любой автомобильный стробоскоп предусматривает различные режимы настроек, в зависимости от типа двигателя. Благодаря этому такие устройства можно использовать абсолютно на любой машине. Единственное важное отличие заключается только в том, что прибор для диагностики зажигания в бензиновом и дизельном двигателе отличается.

Стробоскоп для танцпола

На дискотеках применяются стробоскопы для освещения танцплощадок. Данные установки создают мигающий эффект, в результате чего получается ощущение визуального замедления движущихся людей. Такие устройства включаются в темноте. Яркие вспышки освещают танцующих, после чего наступает момент полной темноты. До повторной вспышки наблюдаемый человек меняет положение тела, в результате при взгляде на него кажется, что он это сделал мгновенно, поскольку глаза не видели момент плавного перехода.

Стробоскоп для дискотеки может иметь различные цвета ламп, что позволяет разнообразить эффекты свечения. Обычно цветные устройства имеют 5 расцветок. Такие приборы делают от 0 до 20 вспышек в секунду. Наличие цветных ламп создает эффект бегущих огней, также стробоскопы могут поддерживать вспышки в такт проигрываемой музыки.

Применение для наружной рекламы

Мерцание стробоскопа способно эффективно привлекать внимание окружающих, чем и пользуются при показе наружной рекламы. Используемые для этого лампы хаотично вспыхивают, что привлекает внимание проходящих мимо. Используемые для этого стробоскопы создают рассеивающий свет, поэтому он не ослепляет окружающих. Благодаря этому исключается создание опасных ситуаций.

Тактический фонарь

Данные устройства представляют собой тактический фонарь, который помимо обычного режима свечения также может создавать стробоскопический эффект. Такие устройства применяются для самозащиты. Достаточно направить фонарь на нападающего и неожиданно его включить.

Как следствие злоумышленник будет дезориентирован, а также получит временное нарушение прямого и периферийного зрения. Подобное воздействие яркой вспышкой света вызывает смятение нервной системы, и даже способствует появлению панического страха.

Подобные осветительные устройства используются не только для самозащиты, но и применяются правоохранительными органами многих стран мира. Эти устройства, несмотря на мощность, имеют вполне компактные габариты, что облегчает их ношение.

Источники света

Создавать свет в стробоскопе могут газоразрядные лампы или светодиоды. Более современным решением является применение именно светодиодов, поскольку они имеют определенные преимущества. В первую очередь они не боятся вибрации, отличаются большим эксплуатационным ресурсом и требуют меньше энергии. Они являются более безопасными. Светодиодные стробоскопы занимают мало места. Для питания светодиодов не нужно применять источник высокого напряжения, что исключает риск поражения током. Все тактические фонари оснащены именно светодиодным стробоскопом.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/stroboskopy/