Авторизация
Зарегистрироваться

Спектрофотометрия диодных и КЛЛ ламп на коленке


Тут замутил спектроскоп на базе вебки и подложки компакт диска. Идею взял отсюда.
Т.к. у спектрометра есть проблемы с разрешением из-за низкой постоянной дифракционной решетки и неслабой утечки в ИК диапазоне обзор девайса в ближайшее время не обещаю.
Но в качестве пробы пера можно померить лампочки.

Дополнение к обзору ламп

Поскольку администрация дополнение к старому обзору не хочет публиковать, поступим как в старом анекдоте:
-Привези мне, Батюшка, чудище страшное, волосатое для сексуальных утех и извращений!
— Не понял!!!
— Ладно… Пойдём длинным путём… Привези мне, батюшка… цветочек аленький.
Т.е. просто добавим старый материал, формально подгоняя под требования.



Итак, идея проста. Подложка компакт диска представляет из себя дифракционную решетку с шагом около 1,5 мкм. Ее можно использовать для получения спектров.



Собрана 1-я версия прибора. У нее выявлены следующие недостатки:
1. низкое разрешение порядка 5 нм.
2. корпус неслабо бликует в ближнем ИК диапазоне.
Сейчас ищу методы устранения проблем.
Спектр лампы Uniel ESL-H21-M09/2700/E14 из обзора

Он используется для калибровки спектроскопа по длине волны. Используются линии ртути 436 нм (2-я синяя линия) и 546 нм (яркая зеленая линия).

Uniel ESL-H21-M09/2700/E14 (ссылка здесь и далее ведет на полученный спектр)
Оффсайт
Измеренная мощность 8,7 Вт, заявленная 9 Вт световой поток 587лм (на коробке написано 450 лм ), температура 65С Энергоэффективность 67 лм/вт.


Экспозиция 1/5с


COB теплый цвет
Измеренная мощность 5,7 Вт, заявленная 7 Вт световой поток 570лм (заявлено, что эквивалентна 100Вт лампе (1350Лм)), температура 36С Энергоэффективность 100лм/вт.


экспозиция 1/6сек


COB холодный цвет
Измеренная мощность 5,7 Вт, заявленная 7 Вт световой поток 518лм (заявлено, что эквивалентна 100Вт лампе (1350Лм)), температура 38С Энергоэффективность 91лм/вт.


Экспозиция 1/8сек


И темновой ток — шумы камеры

Т.к. разные лампы светят по-разному, нас интересует привести все к одному знаменателю, чтобы было удобно сравнивать разные лампы.

Поэтому алгоритм простой
Из спектра лампы вычитается спектр темного поля для того чтобы отбросить шум вебки.
Получаем спектр лампы очищеный от шума матрицы.
далее считается интеграл (я тупо считал сумму) на интервале 380-780 нм. Далее принимая его за 100% считаю относительную интенсивность на длине волны.
И получаем вот такую любопытную картинку


В общем, лучший спектр дают старые добрые лампочки Ильича.
Если хочется сэкономить — лучше вешать комбинацию светодиодных ламп разных цветов. Т.к. они позволят в рабочем диапазоне глаза (500-600нм) получить довольно ровный спектр.

На картинке желтым показан спектр ЛН, точками спектр холодной и теплой диодной лампы.
А зеленая — спектр (теоретический) комбинации 3 теплых и 2-х холодных ламп
Планирую купить +17 Добавить в избранное +43 +69
свернуть развернуть
Комментарии (63)
RSS
+
avatar
  • xxxtaz
  • 18 июля 2014, 23:30
+2
Ничего не понял… так какая лампа лучше? :)))
+
avatar
0
У обычной ЛН — спектр самый лучший. Но с другой стороны чувствительность цветного зрения по FHWM диапазон 510-610нм, в котором и комбинация светодиодных ламп разной температуры светит недурно.
+
avatar
  • Serg32
  • 19 июля 2014, 01:28
0
Если взять RGB светодиоды то от них будет лучше спектр чем от белого светодиодов? Слышал что к белому LED нужен еще голубой светодиод.
+
avatar
0
Белые LED и так имеют горб в голубой части спектра. У RGB диодов кривой спектр и низкая яркость.


Мой выбор — комбинация холодного и теплого белого.
+
avatar
  • DrT
  • 19 июля 2014, 01:32
0
лучше дайте ссылку что купить! все лето ломаюсь с выбором
+
avatar
0
Мне сабжевые лампы нравятся. ссылка в начале топика.
+
avatar
  • DrT
  • 19 июля 2014, 12:46
0
их дорабатывать нужно?
+
avatar
0
я не дорабатывал.
+
avatar
  • J-tu
  • 19 июля 2014, 13:59
0
Почему комбинация, ведь теплый СОВ даёт большую интенсивность в этом диапазоне, из-за локального провала на пике?
+
avatar
0
ровнее спектр (см последнюю картинку.)
+
avatar
  • SSN
  • 18 июля 2014, 23:35
+6
Отличная попытка довести до непонимающих смысл светодиодного освещения — сплошной спектр!
Не линейчатый, обманывающий наши глаза, искажающий цвета, а сплошной, как у лампы накаливания (ни почти).
Если есть возможность — добавьте лампу накаливания.
+
avatar
  • xxxtaz
  • 18 июля 2014, 23:36
0
Наверное, это отличная попытка для понимающих. Т.к. я не понимающий и вообще ничего в этих графиках не понял. Скажите проще «скока вешать граммов» ))
+
avatar
0
ЛН в данной версии прибора заливает все в ИК диапазоне (эх, зря я с вебки ИК фильтр выдрал).
На последнем графике есть и обычная ЛН до модификации вебки.
+
avatar
  • Ziggi
  • 19 июля 2014, 01:12
0
(эх, зря я с вебки ИК фильтр выдрал)
Летчик что ли? ;)
+
avatar
  • s_n_
  • 19 июля 2014, 00:52
-1
Может это просто диодные лампочки попались достаточно крутые?
+
avatar
0
давай еще ламп — я померю
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 00:16
+1
В общем, лучший спектр дают старые добрые лампочки Ильича.
Ну так. Ясен пень. Прекрасное тело накала.
+
avatar
+3
Есть один фатальный недостаток — крайне низкий КПД, о чем кстати говорит горб в правой области графика
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 00:29
+1
Ещё как говорит. А учитывая то, что на 780-ти ещё ничего не заканчивается… В общем, вся энергия справа :)

PS. Очень неплохие спектры для прибора «на коленке». От настоящих приборных, конечно, отличаются, но для того, чтобы сравнить лампы и понять какая как (где) светит — более чем достаточно.
+
avatar
-3
Первый обзор из которого ничего не понятно.
+
avatar
  • RomaL
  • 19 июля 2014, 09:45
0
Тем кто в теме, тем всё понятно. Тема довольно узкая, и вполне естесственно что понимающих в спектрофотометрии значительно меньше чем понимающих например в женском белье / одежде.
+
avatar
+4
Автору респект за подкинутую идею.

Если не затруднит — хотелось бы видеть фото собранного стенда. Интересует как «приколхозилось» вместе вебка, диск и прочее. Если будут описаны конструктивные особенности или советы чего избегать — вообще прекрасно!
+
avatar
0
Стенд пока в процессе доработок. Мне общеали нормальную решетку подогнать и надо зачернить внутренние поверхности прибора. как доделаю думаю наваяю обзор.
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 00:48
0
Да, стенд неплохо было бы увидеть.

1. низкое разрешение порядка 5 мкм.
5 чего? ;)

Он используется для калибровки спектроскопа по длине волны. Используются линии ртути 436 нм (2-я синяя линия) и 546 нм (яркая зеленая линия).
Лучше зеленой лазерной указкой — одна чистая линия, 532 нм. И никаких двугорбых.
Еще лучше из зелёного в красный сдвинуться — точность калибровки будет выше. Но что-то я не могу придумать ничего из применяемого в быту с известной линией за 600 нм.
+
avatar
0
ой 5 нм.

И линии калибровки предлагаются spectralworkbench -ем
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 01:22
0
На спектрах разрешения 5 нм ни разу не вижу.
Если получится прибор с разрешением 5 нм, его вполне хватит для измерений световых источников.

Ну раз предлагаются, деваться некуда. Просто в этом зелёном линия ртути совсем рядом с линией люминофора. И они друг на друга плохо влияют.
+
avatar
0
Рядом с линией ртути 546 нм находится линия люминофора 540 нм. Они гарантированно разрешаются. Отсюда делаю вывод что разрешение порядка 5 нм.
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 21:27
0
«Разрешаются» не равно «различаются» вообще-то.
Если интересно, спектр зеленой лазерной указки снимите, посмотрим точно — какое разрешение.
+
avatar
  • Lev
  • 19 июля 2014, 12:44
0
Красная лазерная указка?
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 21:28
0
Нет. У красной диодной указки длина волны разная в зависимости от конкретной партии диодов, от температуры.
+
avatar
  • Lev
  • 20 июля 2014, 07:19
0
В общем, нечто похожее и ожидал
+
avatar
  • heruSS
  • 19 июля 2014, 00:30
0
С таким подходом к делу, можно дипломную написать)))
+
avatar
+1
Еще одну? no thanks
+
avatar
0
Кстати, назрел нубский вопрос. Такие светодиодники дружат с реостатом?
+
avatar
0
светодиод работает на токе, следовательно воткнув сопротивление можно рулить током.
+
avatar
0
Ну там же драйвер в них стоит, он спокойно такие вещи усвоит?
+
avatar
0
а смысл перед драйвером реостат ставить? Разве только в качестве обогревателя
+
avatar
0
Ну чтобы удобно яркость регулировать, очевидно же.
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 00:50
0
Не дружат.
+
avatar
  • RomaL
  • 19 июля 2014, 09:17
+3
Драйвер стабилизирует ток через светодиод. Поэтому реостат нужно ставить не на входе драйвера, а внедрять его в схему драйвера так чтобы он задавал выходной ток.
Для регулировки яркости без вмешательства в схему драйвера существуют диммируемые драйвера и диммируемые светодиодные лампочки. Выходной ток в таких драйверах не стабилизирован, а пропорционален величине входного напряжения.
+
avatar
0
Спасибо, ясно.
+
avatar
  • s_n_
  • 19 июля 2014, 00:42
-1
Ссылка COB теплый цвет
не туда ведёт…
+
avatar
0
Спс. пофиксил
+
avatar
0
Это конечно хорошо показать массе убогость светодиодов в цветовом охвате (самого подбешивает когда в фотоателье кругом или лед или энергосберегайки), но и на правильный путь подтолкнуть можно было- добавить тесты RGB сборок и светиков от nichia.
+
avatar
  • RomaL
  • 19 июля 2014, 09:31
0
Из данного обзора я убедился только в убогости энергосберегаек в цветовом охвате, и в том что лампы накаливания светят в ИК диапазоне больше чем в видимом (В видимом мало, но зато ровно. Это их плюс).
+
avatar
0
Энергсберейгайки это вообще шляпа. А в светодиодах больше всего не нравится зеленый цвет, красный чуть меньше страдает, синий терпим. Сейчас не до освещения но есть планы на ргб перейти.
+
avatar
  • borec
  • 19 июля 2014, 21:12
0
есть планы на ргб перейти
Не надо. Постоянные перекосы гарантирую. Белый очень сложно ловить.
+
avatar
0
Неужели так сложно подобрать ток будет? И откуда постоянные перекосы?
Как бы это сложно не было мне это нужно для хобби — в diyПроекторе не достичь хорошего зеленого цвета на белых диодах.
+
avatar
  • borec
  • 21 июля 2014, 01:14
0
Так куда RGB городим — в освещение или в проектор?
+
avatar
0
Предположим что и туда, и туда. В обоих случаях нужно получить правильный белый, иначе цвета запляшут.
+
avatar
0
Да не так уж и ровно. Если построить график относительной интенсивности ЛН, то в видимом спектре отношение max/min ~3
+
avatar
  • spyON
  • 19 июля 2014, 07:43
0
" Энергоэффективность 100лм/вт"
А как так получилось, что теплый цвет оказался эффективнее холодного, да еще и под сто люмен на ватт, как в лучших домах? Тут точно нет ошибки?
+
avatar
0
Методика измерений довольно грубая. Подробно описана здесь.
Погрешность ~10% будем считать хорошей.
+
avatar
  • sav13
  • 19 июля 2014, 07:46
+1
Графики это хорошо
CRI бы посчитать в цифрах.
И сравнить в обзоре несколько светодиодов разных производителей, например теплых белых.
+
avatar
0
Методику вычисления CRI по спектру дашь? А то нет у меня эталонных цветов.
+
avatar
  • sav13
  • 19 июля 2014, 19:13
0
Была бы методика!
Пока мысль приходит — собирать большое количество эксперементального материала, желательно брэндого с паспортными данными и сравнивать, сравнивать
+
avatar
  • civil
  • 19 июля 2014, 13:32
0
Спасибо за исследование.
Теперь буду знать, что СОВы практически идеальны.
+
avatar
0
Графики интересные, но все еще далеки от реальных, по крайней мере сплющены вертикально.
Для примера график светодиодной ленты на 5050 диодах с температурой 4000К, сделанный на серьезной аппаратуре:

Взял с одного форума.

Пошлый анекдот убрал бы, кругом и так пошлость, зачем сюда тащить?
+
avatar
0
А что у нас по осям? Какие попугаи по вертикали?
+
avatar
0

Вот растянул по вертикали. по вертикальной оси интенсивность в попугаях. Точки — треальные отсчеты. Сплошная линия — отфильтровано скользящим средним по 5 точкам.
+
avatar
  • elm79
  • 23 июля 2014, 14:47
0
На полученных спектрах максимумы для COB разного цвета находятся на одних и тех же частотах (синий, понятно, не в счёт). Я считаю, это подтверждает тезис, что состав люминофора одинаков для данных COB теплого и холодного цвета, различается только плотность люминофора и соответственно, количество синего света, переизлученного в более длинных волнах. Тогда сочетание ламп разной цветовой температуры равносильно созданию лампы с какой-то средней цветовой температурой, а тут уж на вкус, на цвет — все фломастеры разные. Когда-то любил 6500K, сейчас тоже предпочитаю намешать разных.
+
avatar
0
«а тут уж на вкус, на цвет — все фломастеры разные» На вкус ИЛИ на цвет, ибо на вкус некоторые одинаковые (вспоминая анекдот про программистов)

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.