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通過手機條紋判斷LED頻閃是否可信?

2018-04-17

只有低頻段的超過一定幅度的波動,才能對人眼有害,才被認定為頻閃。手機拍攝的條紋,不能反應是否是低頻段波動,也不能客觀反應波動的幅度是否在人眼的可接受范圍,因此也是不科學的。但可作為輔助判斷的簡單手段。                   

1:引言
LED照明應用越來越普及,帶來的閃爍問題也越來越引起重視。但如何方便快捷測量LED閃爍特性,已成為行業(yè)難題。通過人眼容易使眼睛疲勞,甚至不利眼睛健康,而且可能誤判。有人就想到用手機或類似拍攝設備拍照,然后通過觀察屏幕是否出現(xiàn)條紋,來判斷是否閃爍。
深圳捷智易科技推出的LED電源自動測試儀含燈閃自動測試功能。但仍有不少客戶咨詢能否測出手機屏顯有條紋的LED電源。這是兩個完全不同的概念。以下做點簡要分析。


2:LED閃爍的頻率影響
現(xiàn)有的研究表明,產生影響的閃爍頻率分布在低頻段。IEEE Standard P1789根據(jù)以往的研究數(shù)據(jù),認為大多數(shù)的照明應用中,3-70HZ是人類可察覺到的閃爍頻率范圍。高于160-200HZ的閃爍頻率應該被認為對健康影響微不足道。觀看運動中的高對比度的物體,或眼睛移動掃描高對比度的物體對象時,產生影響的閃爍頻率可能會更高。
針對頻率部分,雖然有研究顯示可能高于200Hz以上無生理危害,但因這部份尚無結論,并考慮現(xiàn)有技術與成本,各國規(guī)范大致是以電力系統(tǒng)頻率的二次諧波作為規(guī)范,如美國電力為60Hz,能源之星便要求LED照明不能有低于120Hz的閃爍。但相信隨著相關研究不斷深入,對于可允許的閃爍頻率規(guī)范可能也會有相對應之修改。
低頻段中不同的閃爍頻率影響程度也明顯不同。固態(tài)照明系統(tǒng)與技術聯(lián)盟(ASSIST)對可察覺閃爍的測試評估方法有專門的研究,下圖是ASSIST根據(jù)實驗方法測定的在人眼可視的閃爍頻率范圍內相對閃爍靈敏度與頻率的關系圖。從中看出,同樣的波動幅度,在14Hz左右的閃爍對人眼是最靈敏的,60Hz以上的閃爍人眼基本察覺不到。
 JEITA標準中考慮顯示終端閃爍對人眼健康的影響時,采用如下所示的曲線對頻率加權計算,頻率越低,影響越大,權重越高,而且其頻率計算范圍為70Hz以下。
因此,一種合理的閃爍特性評價方法,應該是限于低頻段,且不同的閃爍頻率影響應該進行加權計算。


3:LED閃爍的波動幅度影響
LED之所以會閃爍,就是因為光強度的波動造成。非常輕微的波動對人體并無不良影響。
ANSI/IES RP-16-10研究了兩種方法來測量閃爍。能源之星中也采用這兩種指標對球泡燈進行要求(要求提供數(shù)據(jù),但未要求限值)。第一種,叫“閃爍百分比”(Percent Flicker);另外一種測量方法叫“閃爍指數(shù)”(Flicker Index)。其原理就是通過評估LED光強的波動特性來判斷閃爍特性的。
因此評價閃爍特性,必須要考慮波動的幅度影響。


4:手機條紋的效果分析
如果LED閃爍,因為攝像感光的頻率與LED閃爍的頻率不同步,顯示屏會出現(xiàn)水波紋。但這種方法并不科學,理由如下:
■閃爍的強度只能通過水波紋的深淺程度相對地主觀判斷;一些不是很強,但對人體健康有影響的閃爍有可能看不到水波紋而被忽視。
■閃爍的頻率通過水波紋的多少,傾斜度,拍攝的感光頻率等綜合判斷,高于200HZ的閃爍也可能會出現(xiàn)水波紋而認為不合格,而且沒有定量數(shù)據(jù),所以容易誤判漏判。
以下圖例如果以拍攝場頻為50HZ計算,共出現(xiàn)5條略向右上傾斜的橫紋,實際波動頻率接近250HZ,而此時卻無閃爍現(xiàn)象。


5:一點見解
手機有條紋的不一定會燈閃,手機無條紋的不一定就不燈閃,有了測試儀測定燈閃,就沒有必要再借助手機了,更沒必要以手機條紋做為判斷標準。
而且測試儀能自動測試,相比手機拍攝后再人工判斷圖像的方式,效率,準確度和方便性,優(yōu)勢非常明顯。
確實同一款電源或LED,有條紋的比沒條紋的故障的可能性高,在沒有類似功能的自動測試情況下,有一定的現(xiàn)實意義和方便性,但這種效果也可以通過LED電源自動測試儀的輸出紋波或紋波系數(shù)來鑒別。


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