Неочевидные особенности освещения светодиодными лентами



    Всем доброго времени суток.

    Желающие сразу перейти к технической части — прошу под кат. Для более терпеливых — небольшая предыстория с предпосылками.

    Началось все с того, что И сказал бог: «да будет свет.»… ммм, нет, пожалуй, эту часть мы пропустим.

    Началось все с того, что решил я: «Пора менять освещение в моей рабочей мансарде». Оно, в общем-то, было не плохим, да вот беда, изначально — с момента постройки, у меня тут стояло 3 обычные люминисцентные лампы T8, с дешевыми китай-ноунейм электронными «балластами». С точки зрения именно освещенности — решение было отличное, и трогать бы его и не стал. Но…
    Китайские балласты стали дохнуть один за другим (из 7 штук в доме уже сдохло 4). Чинить это УГ — даже не стоит и пытаться, тем более — что в местах нагрева уже высохла начала крошиться сама пластмасса корпусов. В общем — в мусор.

    Пришлось думать над заменой.

    Главная особенность помещения мансарды — это её геометрия. Очень длинная (6,5м) при том — шибко узкая (трапеция, 4м снизу и 2 сверху) и низкая (около 2м). Очевидно — точечные источники света (читай — обычные лампы и прочие люстры) тут не годятся совершенно.

    Ставить снова люминисцентки — не шибко хотелось, ибо у них помимо всего прочего есть существенный потенциальный недостаток — пары ртути при разбитии. А учитывая наличие в доме двух малолетних детей — риск поколотить лампы есть и он существенно выше ноля (хотя пока везло — не били ни разу)

    Соответственно, вариантов кроме замены этого безобразия на светодиодную ленту и не просматривается. Других-то нормальных линейных источников света в массовой продаже просто нет.



    Заказать на «али» ленту (диоды 5730, как самые современные из массовых) и питальники к ней (2шт — т.к. два независимых канала) — дело не хитрое. В качестве основы для светильников — решил использовать низкий кабель-канал 8*15 + матовую витражную самоклеющуюся пленку как светорассеиватель.

    Хотел бы использовать готовые светильники. Но… На али заказывать полутораметровую хрупкую пластиковую конструкцию — глупо. Не доедет она… А в местных магазинах ничего годного и не нашел. И вообще — это DIY или где?

    В общем — первый светильничек я собрал. Вышел он вполне себе годным и даже эстетичным. Включил. Круто, светит, да.
    Только… Дальше то и полезли те самые «неочевидные особенности» ради которых пишется эта статья.

    Во первых — в теории, Beam angle у этих диодов — 120 градусов. На практике — фиг его знает, как они этот угол меряют, но реально диоды дают пучок градусов в 90, если не меньше, а боковые лепестки по уровню освещенности — просто ниочем. Что радикально повышает требования к светорассеивателю.
    Кстати, большинство имеющихся в продаже (в нас в городе, по крайней мере) готовых ламп имеют ту же проблему — слабый светорассеиватель, и также выдают узкий пучок. Специально ходил проверял в Бауцентр. На демо-витрине это не бросается в глаза — но поводите рукой над включенной линейкой — сразу увидите.
    Если коротко — реально светодиодная лента дает довольно узкий пучок света и ее следует рассматривать скорее как направленный источник, что несколько неожиданно, учитывая ее плоскую форму.

    Во вторых — цветовая температура.
    Я привык к лампам с номиналом 6500К (W36/765).
    По «китайскому паспорту» (вот конкретно этой ленты, цвет «белый») — у этих диодов температура 6000-7000К. Ну, то есть, в теории — я ожидал получить те самые, нужные мне 6500К.
    По факту же — лента на глаз заметно более синяя чем мои 765 люминисцентки. Т.е. в реале у ленты или те самые предельные по паспорту 7000К или даже выше. Измерить точную цифру мне нечем, но снимки сделанные на одинаковых настройках фотоаппарата для старой лампы и новой ленты подтверждают, что это не обман зрения, лента действительно заметно «более синяя».

    Вот, собственно снимки. Метаданные фото со всякими там выдержками и диафрагмами сохранены, если кому интересно
    Чтобы увидеть разницу — смотрите не на фон, а на цвет колпачка и корпуса. Я специально брал желто-синий предмет.




    Казалось-бы, не нравится — возьми другую ленту. Ан, нет! Беда в том, что «более желтые» светодиоды есть в продаже только уже на 3000-3500К, что другая крайность и не годится совершенно. Если покопаться в теме — выясняется, что производителей LED можно пересчитать по пальцам. Люминофоров — еще как бы и не меньше. Т.е. выбрать цвет «под себя» — ни разу не просто.

    В третьих — оооо… Вот это «в третьих» оказалось самым коварным.
    Я сначала не понял, что за ерунда происходит. Режет эта лампа глаза и всё тут. 20 минут — и как песка в глаза насыпали. Бедааа… Думал, пульсации питальника. Достал осциллограф, промерял. Неа. Милливольты там пульсаций. Непонятно.
    А потом — заметил случайно. Делал фото прямо под светильником на фоне белого листа. И — опа!


    Желающие могут посмотреть hires - но сразу скажу, фотик ммм... так себе. Фотограф - тоже. Впрочем, суть проблемы видна.



    Интерференция.Да, меня все поправляют. Это не интерференция. Это сложение пучков. Один черт… Светодиоды имеют регулярное расположение. И довольно острые пучки. Как результат — без очень матового рассеивателя освещение получается «полосатым». Ширина полосок измеряется миллиметрами на расстоянии около метра (т.е. на высоте стола). Как следствие — крайне неприятные ощущения от «мерцания» при движении головой. Т.к. даже миллиметровые перемещения дают крайне неприятную «рябь» на сетчатке.
    Выявлено опытным путем. Движения рук (да и вообще любое движение как головы, так и предметов, особенно отражающих, в поле зрения) вызывают эффект стробоскопа. К сожалению, приборов для измерения точной глубины модуляции у меня нет. Но, ощущения проверены целой серией опытов (с листами бумаги, зеркалом и прочими подручными предметами).
    При занавешивании бумагой резь пропадает. Но, понятно, бумага это не решение. И поток падает радикально, и как «конструкционный материал» бумага мгм… Ну не японец я, да. Мне-б чего поприличнее, понадежнее.

    Так что вырубил я пока этот светильник. Буду искать более рассеивающий колпак, чтобы размазать интерференционные полосы до приемлемого уровня, пусть с потерей светового потока — запас есть и большой. Другой вариант — переворачивать ленту вверх ногами отодвинув от потолка сантиметров на 10 — чтобы светило в потолок (белый) — но тут-то будет проблема с тенью под самой лампой от ленты и подвеса…

    Вот такая вот история.

    P.S. Кстати, если у кого-то есть приборы для точного замера цветовой температуры, светимости (яркости) и той самой интерференции (т.е. измерение изменения светимости при движении вдоль ленты) — было-б неплохо это проделать и опубликовать хотя-бы для нескольких наиболее ходовых лент.
    Share post

    Similar posts

    Comments 44

      +5
      переворачивать ленту вверх ногами отодвинув от потолка сантиметров на 10 — чтобы светило в потолок


      Собственно, это рекомендуемое в большинстве магазинов решение.
        0
        Да, но при высоте потолка порядка 2м — не самое комфортное…
          0
          Почему? Светильник будет мешать, имеется ввиду?
            0
            Мешать — это раз.
            И тень большая — это два. Тень размывается с расстоянием. А тут расстояние очень не велико.
            Делать же несколько рядов чтобы перекрывались зоны — слишком узко.
        +3
        Эффект стробоскопа на движущихся предметах чаще всего вызван регулировкой яркости светодиодов ШИМом, когда драйвер их очень быстро включает/выключает. На Aliexpress первую попавшуюся ленту с драйвером покупать опасно — и цветопередача скорей всего окажется никудышной, и цвет синюшный, и драйвер мерцающий.
          +3
          Кстати про стпобоскопический эффект писали еще в дремучих советских книжках по организации освещения на производстве (люминесцентными лампами). Он опасен, например, тем, что вы не будете понимать в какую сторону вал станка крутится. Поэтому рекомендовали ставить три лампы в одном светильнике и запитывать их от трех фаз.

          А измерение пульсаций питания вам вряд ли что-то дало бы. Надо пульсации интенсивности мерить. Фотодиодом. Да, еще не называйте это интерференцией — ни малейшего отношения к ней это не имеет.
            +6
            В какую именно сторону крутится вал сложно определить даже при нормальном освещении. Тут, имхо, про то, что при стробоскопе можно не заметить сам факт вращения вала
              0
              Да, точно.
              –3
              Да, еще не называйте это интерференцией — ни малейшего отношения к ней это не имеет.
              Почему же?
              Интерфере́нция све́та — перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн.
              А светодиоды являются источниками когерентных волн!
                +2
                Только лазерные диоды излучают когерентные волны. К тому же, если бы тут были когерентные источники, то зоны света и тени были бы в виде радуги из-за разных длин вол, а тут подобного не наблюдается.
                  +3
                  Не являются. Ни когерентных, ни монохроматических.
              0
              Есть готовое решение для светильников дневного света. Выкидываете дроссели сгоревшие нафиг и включаете напрямую в 220 вольт. Лампа под стандартный патрон ЛДС. Вот изображение:

              image

              Светит сносно. У меня такие в прихожке. Проверено: надежно. И зажигать можно от датчика движения, хоть на лампе и написано, что не рекомендуется.
                0
                С чем связано то, что зажигать такую лампу от датчика движения не рекомендуется? По факту — это же ведь тот же самый выключатель.
                  0
                  Так написано на лампе (на упаковке). Видимо, для увеличения срока службы, ибо у лампы гарантия 1 год. Маркетинг. Но у меня уже год на датчике движения висит. Вроде норм. А вот ЛДС от датчика движения слетали за 2-3 месяца. Вот они-то не любят такие режимы постоянного включения/выключения.
                +8
                Технологии уже 10 лет на потребительском рынке, не менее, и до сих пор вылезает куча дерьма при ее применении — плохие блоки битания, плохой угол освещения, плохое охлаждение, плохая цветовая температура, плохие светодиоды, которые не дают нормальной яркости.

                Половина фонарей на рынке рассчитана на запитку светодиодов без стабилизации и повышенным напряжением — недолго горит, зато ярко. Половина настольных ламп со светодиодами дохнет от перегрева за год. Выбор светодиодных лампочек от которых не будут болеть глаза это квест про который написаны десятки статей. Феерично — чтобы выбрать нормальную светодиодную лампу самому нужно покупать прибор за 4 т.р. или около того.

                Что не так с этой технологией освещения? Сколько еще лет пройти перед тем как можно будет **ПРОСТО** прийти в магазин и купить там светодиодную лампочку не имея никаких познаний в брендах, цветовой температуре, диммерах, блоках питания, охлаждении?
                  0
                  10 лет это очень мало для рынка производства. Нужно сменить много поколений приборов. Особенно для светодиодов, которые должны светить не менее 50000 часов, а это выше 5 лет эксплуатации.

                  Ну и товар нужно выбирать тщательно. Ведь если покупать самые дешевые лампы, еще и в интернете, то те же проблемы и у люминисцентных «энергосберегаек» и у ламп накаливания — низкая надежность/долговечность, не соответствие потребительским характеристикам.

                  Может стоит обратить внимание на светодиодные лампы известных брендов Европы, США и Японии, пусть и изготовленных в Китае?
                    +1
                    Со светодиодами недостаточно выбирать тщательно — тут нужен большой объем знаний, чтобы что-то выбирать. Ах нет же, не «что-то», а обычную простую лампочку.
                      –3
                      Для выбора автомобиля нужен еще больший объем знаний.
                      Тем не менее пришли в автосалон и купили )))

                      Для светодиодных светильников тоже нужны грамотные продавцы-консультанты.

                        +4
                        Для выбора автомобиля нужен еще больший объем знаний.
                        Тем не менее пришли в автосалон и купили )))


                        По какому признаку вы ставите в один ряд автомобиль и лампочку? Оба объекта созданы человеком?

                        Для светодиодных светильников тоже нужны грамотные продавцы-консультанты.


                        Так их нет. В трех магазинах светотехники, что у меня в городе на вопрос «у вас есть лампочки светодиодные, которые не мерцают» мне ничего не смогли внятно ответить — продавцы просто вообще были не в курсе такой проблемы.
                          0
                          По какому признаку вы ставите в один ряд автомобиль и лампочку? Оба объекта созданы человеком?


                          По довольно большому числу параметров, как видно из данной статьи.
                          И не все параметры очевидны без специфических знаний

                          Так их нет. В трех магазинах светотехники, что у меня в городе на вопрос «у вас есть лампочки светодиодные, которые не мерцают» мне ничего не смогли внятно ответить — продавцы просто вообще были не в курсе такой проблемы.

                          Тут полностью с вами согласен.
                          Кроме того, очень слабая нормативная база по светодиодам, так как все нормы создавались в те далекие времена, когда лучше ртутной лампочки ничего еще не придумали. Но, с другой стороны, 10 лет для технологии это очень мало. Хоть она стремительно и развивается.
                    +6
                    У светодиодов такая «проблемка» — большую светоотдачу на ватт можно получить только у синюшных светодиодов — много люминофора который конвертирует синий в жёлтый существенно снижает световой поток, вот и получается палка в двух концах. вторая проблема опятьже связана люминофором, плавное изменение напряжения приводит к тому, что изменяется цветовая температура, но регулировать её таким образом не стоит.
                    Много напряжения — светодиод сгорит быстро, мало — светоотдача упадёт, нужен шим, ниже 200 герц заметно — выше начинаются проблемы с паразитными ёмкостями индуктивностями писком. в добавок спектр из двух полос жёлтый и много много синего- в таком спектре глазам сложно сфокусироваться, замена люминофора- снижение светоотдачи=), и ещё много чего весёлого. В результате постоянный обман покупателя, попытки выжать из 3 ваттной сборки все 5 а то и 10 ватт.сведём всё к диалогу
                    — Вот честные 150 люмен на ватт.
                    — Онаж синяя! как в морге…
                    — Ок, вот вам 150 люмен на ватт дневной свет.
                    — Эмм, а где же честные?
                    — Ну ладно, вот честные 90 люмен на ватт дневной свет.
                    — Ам простите, но я хотел 150, а то 90 люмен на ватт и в вечной люминесцентной есть,
                    — Вам светодиодную лампу или просто посветить?
                    — Пожалуй я зайду в другой магазин.
                      +1
                      Технологии люминесцентных ламп больше 10 лет. Однако, проблемы все те же: мерцание, недолговечность, потускнение, плохой индекс цветопередачи, плохая цветовая температура, перегрев. А еще, в добавок, плавление/взрывы с выходом газа, содержащего ртуть.
                      Просто с люминесцентными так не парятся. Как правило, их покупают какие попало (особенно для офисов и подъездов).

                      Светодиодные же полюбились гикам, поэтому эта тема так активно мусолится. А еще технология продолжает развиваться, что подогревает интерес.
                        –2
                        Название этому «копроэкономика»… И эта проблема не только со светодиодным освещением, увы.
                        0
                        С цветом можно комбинировать «белые» и «желтые». При наличии светорассеивателя может получиться нормальное смешение. Где-то видел ленты, там светодиоды чередуются разных цветов.

                        А почему бы вам нормальные профили для светодиодных лент не поставить? Решается проблема с нагревом, рассеиванием и внешним видом.

                        В крайнем случае, применить «менее прогрессивные» ленты на 5050. Этим самым можно уменьшить яркость одной точки при увеличении количества светодиодов, что повысит равномерность освещения.
                        У этих лент, кстати, меньше проблем с нагревом.
                          +1
                          А вот у себя в городе я не смог найти светорассеиватели. Если с профилем еще как-то можно выкрутиться (взять кабель-канал под нужный), то о светорассеивателях даже в магазинах, которые предлагают светодиодные ленты слыхом не слыхивали
                            +1
                            Вместе с профилями продаются и матовые экраны. У некоторых магазинов доставка по всей России. В общем-то, выбор невелик — или рассеивать через отражение от потолка (и потерять до половины светового потока), или покупать профили с экранами (что обойдется чуть ли не дороже ленты). Кроме того, есть профили с углом в 45*.

                            Вообще, я слегка разочаровался в освещении лентами. Оно какое-то не слишком экономное. Например, у меня в комнате этого освещения на ~80 ватт, все как положено — наклонные профили по периметру, подключение питания через каждые пять метров. Кроме того, стоят две светодиодные лампы по 20 ватт. Так вот, освещение на уровне пола от этих двух ламп в два раза выше чем от ленты (80lux против 35lux).

                            Чтобы получить нормальное (на уровне 150lux) освещение — ленты придется накрутить на пол-киловатта. Это результат хуже, чем у ламп накаливания.
                          –2
                          Мне кажется надо взять две-три ленты разной цветовой температуры, и наклеить их параллельно, со сдвигом светодиодов. И интерференция пропадет, и среднюю цветовую температуру «по больнице» подобрать можно.
                            +1
                            Появится проблема с цветными контурами теней — напрягает дико.
                            0
                            Кухонные приклеенные светодиодные ленты через три месяца от перегрева потеряли яркость в два раза (в местах, где случайно отошло от алюминиевого уголка еще быстрее). На том же алиэкспрессе приобрел светодиодные лампы на алюминиевых профилях, закрытые пластиковым плафоном. Три месяца — полет нормальный!
                              +4
                              1. Сравнение на ручке не совсем корректно, т.к. есть параметр под названием CRI (англ. colour rendering index) — индекс цветопередачи. И Т8, и светодиоды светят вторичным светом люминофора, и они не могут дать такой же свет, как солнце или лампа накаливания. У дорогих моделей CRI около 90, у средненьких около 80, а у совсем китая может быть и меньше 70. Уплывание цвета корпуса ручки может быть связано именно с этим.

                              2. На фотографиях у вас конечно же не интерференция, как следует из курса физики, интерференция может быть только у когерентного света, а у вас просто набор обычных светодиодов. Это у вас эффект множества, как раз связанный с углом рассеяния светодиодов. Вам чуть выше посоветовали профили для лент с матовой крышкой — поставьте их (стоят от 200 до 500 рублей за метр обычно), и будет вам счастье. Заодно и охлаждение ленты улучшится.
                                0
                                Сравнение на ручке некорректно по другой причине.

                                «смотрите не на фон, а на цвет колпачка и корпуса»

                                Потому что все белые светодиоды имеют синий пик, хоть 3500, хоть 7000 К. Поэтому синие вещи кажутся насыщеннее. Спектр люминисцентных ламп вообще линейчатый.
                                0
                                Для светодиодов свойственно быть более холодными., так что если китайцы пишут 3500, то можете быть уверенными, что там будет не меньше 5000 :D

                                Я взял «жёлтую» ленту, так она выдаёт отличную температуру — не желтит как лампа накаливания, но и синевой не отдаёт. Но у вас, судя по всему, просто бракованная китайская поделка.
                                  0
                                  Вроде где-то я слышал, что светодиодные лампы пока еще не разрешены СанПиН для освещения где занимаются дети (школы, дет. сады и т.п.).
                                  Светодиоды хороши для технического освещения, в туалете там, в кладовке, а пока их спектр унылый…
                                  Кстати, jazzway вроде делает недорогие специальные алюминиевые каналы для ленты, разных ширин и форм, с матовым рассеивателем. Подсветить на кухне столешницу самое оно.
                                    0
                                    Автор, есть еще «в-четвертых». В пластиковом кабель-канале ленты ваши долго не проживут, из-за перегрева.
                                    По этой причине я свою 5630 ленту ставил в алюминиевый профиль сразу же. Несмотря на то, что дети любят включать свет на всю мощность (хотя по освещенности достаточно и 30% на диммере), ленточки уже несколько месяцев живут и здравствуют.

                                    Ну а рассеиватель — да, нужен сильно матовый.
                                    Кстати, предлагаю ноу-хау. Чтобы не было этой самой «не интерференции» — располагайте несколько кусков ленты под разными углами.
                                    У меня из них сложен ромб, и никаких спецэффектов со зрением пока не замечал. Очень приятно светит.
                                      0
                                      Да, этот момент я учитывал.

                                      Лента питается пониженным током, температура основы рядом с диодом, по данным ИК термометра, не выше 42 градусов после 3-4 часов работы. И, да, я сознательно изначально рассчитывал именно на пониженное питание, и питальники брал ради этого с подстройкой. Т.к. проблема «горящих» лент явно имеет место быть — много об этом в разных источниках есть. Так что я сразу скинул ток где-то на 70% от номинала.

                                      Причин же применения пластика две. Цена. и ассортимент.
                                      У нас в городе (Калининград) 2м алюминиевого профиля стоят около 1400 руб (+-, как обычно, это типовая цена крупного сетевого магазина)
                                      Т.е. если взять магазинный профиль — получится 1400*3=4200р
                                      А за 5м ленты + 2 БП я отдал 18,25$ — еще по курсу в районе 60р, т.е. порядка 1100 рублей.

                                      Платить за профиль вчетверо дороже чем за саму ленту в комплекте с БП меня обломало. Не то, чтобы при моих 80к зряплаты это было сильно дорого — но жаба давит за сам факт, столько кусок люминя отваливать.

                                      Но, я-б наверное и заплатил — если бы нашел годный профиль, например такой. Так у нас такого нет! Во всяком случае, я вообще ни в одном месте не видел.

                                      Есть только плоский, корытом и уголковый. А он скорее еще больше собирает пучок, нежели рассеивает…
                                        0
                                        Есть не очень брендованый профиль, но зато с экраном — около ~300-600 рублей за 2м в зависимости от модели. Магазины часто осуществляют рассылку по России. Погуглите по названию: LC-LPU-1717-2, NUGL16*16 — их много разновидностей.

                                        Хотя для себя я сделал выводы, что лучше брать профиль с пазами сразу под 2-3 ленты.
                                          0
                                          Я находил у китайцев.
                                          Но заказывать по почте хрупкую двух (да даже и метровую) палку — дохлый номер. 200% погнут или даже поломают. Да и не все берут в пересылку даже метровые.
                                          Двухметровые — большинство доставщиков вообще не возьмут. А у тех, что возьмут — тариф за пределами МКАД — космический.
                                            0
                                            Мне доставка в Питер из Москвы двадцати единиц обошлась где-то в 1500 рублей. А из Китая я тоже заказывать не рискнул.
                                      0
                                      Насколько знаю, для того чтобы добиться желаемой температуры света используют RGB ленту. Плюс нет проблем с падением яркости на люминофоре.
                                        +1
                                        От RGB тени разноцветные получаются.
                                          0
                                          Тоже так думал, но так и не нашёл контроллера, позволяющего регулировать температуру белого RGB-ленты (а её изначальный «белый» совсем не белый). Да и равномерность температуры по ходу дела была бы слишком слабой. С регулируемой температурой есть ленты с двумя рядами светодиодов — тёплый и холодный, а контроллер регулирует баланс между ними, но как по мне оно того не стоит. Проще взять просто ленту с «тёплыми» светодиодами.
                                            +1
                                            Но есть серьёзные проблемы с искажением цветов. Цвета под RGB светодиодами становятся слишком насыщенными.
                                            0
                                            Кстати насчёт профилей и рассеивателей www.jazz-way.com/catalog/svetodiodnaya-produkcia/aliuminievye-profili
                                            Не знаю где живёт автор, но в сетях etm.ru и minimaks.ru такие профили продаются.
                                              +1
                                              Я как оператор подскажу что делать.
                                              1. Вспомните футбол — 4 тени т.к. 4 источника света. От каждого светодиода своя тень никуда не деться если не использовать отраженный свет. В кино только и используется отраженный свет от пенопласта за исключением имитации солнца.

                                              2. У нас светофильтры их больше 200 но вам нужны конверсионные. CTO 1\4 в переводе конверсатион ту оранж. т.е. делает теплее на четверть. если использовать 5600 как холодный то 1/4 сделает около 4300. Продаются они рулонаями 1.22 на 7 метров. Но есть компании которые режут по метру. Попробуйте разные. от Full (5600-3200) до 1/2. Если что пишите проконсультирую. Так же у нас есть фрост фильтрация, вот та самая калька только без изменения в цветовой температуры и не боится высоких нагреваний.

                                              Для наглядности:

                                              image

                                              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.