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光源的频闪现象

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光源的频闪现象

发布日期:2019-03-18 作者: 点击:

一、频闪现象及其本源

    频闪效应是指,在以一定频率改变的光照射下,观察到物体运动显现出不同于其实践运动的现象。这是从频闪会引起视觉过错的角度来界说的。浅显地说,频闪是指光源的光线按固定的频率闪耀,也就是光源在闪耀,导致光线亮度在不停地改变。

    频闪的本源在于其运用的电源是改变的交流电,在我国,交流电改变频率是50Hz,电源电压的起伏会以100Hz的速度在改变。关于用交流电的电灯,都会有频闪,肯定没有频闪是不现实的,只要频闪起伏比较小就行了。不同类型的电灯,其频闪的起伏有很大差异。别的,不同光源由于其光谱的接连性不同,相同起伏的频闪所带来的负面影响也不同。各类光源的频闪情况如下:

· 旧式日光灯(选用电感镇流器),其频闪速度是100Hz,频闪起伏高达55%。由于日光灯的光谱不接连,所以这种频闪是很严峻的。

· 直接用市电的光源(一般白炽灯,卤素灯),其发光的频闪速度是100Hz,其频闪起伏为10-20%左右。可是由于白炽灯和卤素灯的光谱是接连的,其频闪的影响比较小。白炽灯在全世界用了100多年呢,不必太过担心其频闪问题。

· 用高频镇流器的荧光节能灯,其频闪速度为30000-50000Hz,频闪起伏为5-7%左右,比较小。虽然荧光节能灯的光谱不是接连的,但频闪起伏比较小,影响不大。

· 选用直流稳压电路的光源(部分卤素灯、荧光灯、LED灯),其频闪十分小,简直能够疏忽。

· 选用晶闸管的调光台灯(无论是白炽灯,卤素灯、LED灯、或其它类型的灯),其频闪速度是100Hz,频闪起伏都十分大,要特别当心。

· 选用残次驱动电路的荧光灯、LED灯也会有严峻频闪。由于荧光灯和LED灯的光谱很不接连,如果再有频闪,那么其对眼睛的负面影响是十分严峻的。

二、频闪的危害

    频闪是有害的,除了按国标界说的那样,会引起视觉过错,严峻的频闪易导致眼睛的过度调节、然后引起眼疲惫,并进一步导致视力下降。这关于近距离用眼(如看书、写字)而言,尤为如此。特别需要提醒的是:LED灯由于光谱不接连且很窄,一定要避免频闪问题。关于有频闪的LED灯,无论其品牌和价格怎么,坚决扔掉。

现实情况不太达观,依据国家质检总局的抽检 [2],竟然有25%的台灯产品的频闪指标不达标,应该引起注重。

三、频闪的测量

    频闪的测量有两种方法,一是直接测量光线亮度的改变,即直接测量法;二是利用光的改变频率与扫描器/显示器的工作频率差来间接测量,即间接测量法。

直接测量法有:

(1)用监测光线的安全性 的护眼光度笔来测量。如光源(如日光灯)有严峻频闪,那么光度笔指示的亮度等级会不停地改变。否则,光度笔指示的亮度等级比较稳定。这是一个直观又精确的方法。

(2)用专业的示波器测量,示波器测量并显示光线波形的起伏和频率,十分精确。示波器观察到的频闪波形如下图。

间接测量法有:

(1)将检测陀螺放在灯具下旋转,若陀螺上黑白相间的图画并不随着旋转的速度而发生改变,而是稳定的光环图画和颜色现象,则标明灯火没有频闪;若陀螺发生多道颜色不同的光环,而且各道光环会随着陀螺旋转速度的改变而改变,标明光线有频闪。

(2)手机在摄影状况或摄像状况,若光源有频闪,那么屏幕上可能会有条纹闪耀。

相对而言,直接测量法精确、可靠,而间接测量法更便利,但精确度不高。

    须注意的是,手机(属于间接法)观看频闪时,能看到有无频闪,但手机屏幕的闪耀与实践灯火的频闪是两回事,也就是说,手机屏幕的闪耀并不能真实反映灯火闪耀的频率和起伏,这与手机的显示原理有关。手机屏幕自身也有闪耀,手机看到的所谓"频闪"实践上是手机屏幕的改写频率与灯火闪耀频率的差,即“频差”。当灯火频闪的频率等于或挨近手机屏幕扫描频率的整数倍时,手机是无法看到频闪的。手机看不到同类型手机的频闪,但能看到电脑/电视机屏幕的闪耀就是这个道理。所以,要精确地反映频闪的严峻程度,仍是要用直接法(光度笔和示波器)。


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