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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Helligkeit von LEDs angleichen


Autor: Erdin Sinanovic (Firma: Bosch Japan Corp.) (erdin)
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Hallo!

Hab grad nen Knoten im Kopf... ich habe hier LEDs unterschiedlicher 
Farben und moechte diese fuer das menschliche Auge gleich hell leuchten 
lassen.
Farben werden ja durch den Menschen ja unterschiedlich intensiv 
wahrgenommen, sodass bspw. die gruene LED, die ich verwende, bei mir 
rechnerisch 14 mal heller leuchtet als die blaue.
Da die Helligkeit nun logarithmisch vom Strom abhaengt muss ich den 
Widerstand nicht 14 mal kleiner waehlen, sondern um einen anderen 
Faktor. Ich habe mich fuer den natuerlichen Logarithmus entschieden =)!
Wenn ich jetzt den ln von 14 nehme, bekomme ich ca. 2,6. Klingt ja 
vernuenftig. Also muss der Widerstand ca. 2,6 mal groesser sein, als der 
typische Widerstand. Ist aber die LED nur 2 mal heller, bekomme ich 0,7. 
Das kann aber nicht sein, weil dann muesste ich ja einen noch kleineren 
Widerstand nehmen und somit waere die LED ja heller!
Irgendwo hab ich nen Denkfehler...
Kann mir mal jemand auf die Spruenge helfen =)?

Vielen Dank schon mal!

Autor: yalu (Gast)
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Erdin Sinanovic schrieb:
> Da die Helligkeit nun logarithmisch vom Strom abhaengt muss ich den
> Widerstand nicht 14 mal kleiner waehlen, sondern um einen anderen
> Faktor.

Die Intensität der LED ist in einem weiten Bereich proportional zur
Stromstärke. Erst bei höheren Strömen flacht die Kurve ab. Ob sie aber
dort durch einen Logarithmus beschrieben werden kann, ist fraglich.

Du gehst außerdem davon aus, dass die beiden verschiedenfarbigen LEDs
bei gleichem Strom die gleiche Intensität abstrahlen, was nicht
unbedingt stimmt. Wegen dieses und noch vieler anderer Punkte, an die du
jetzt gar nicht denkst, ist es vielleicht besser, im Experiment mit
einem realen Auge den passenden Vorwiderstand zu finden :)

Autor: Klaus2 (Gast)
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"Die Intensität der LED ist in einem weiten Bereich proportional zur
Stromstärke."

Gemessen ja, aber subjektiv bewertet, nein. Zudem kommt noch die 
wellenlängenabhängigkeit des menschl Auges hinzu.

-> Für RGB gibts hier irgendwo Codeschnipsel mit fertigen lookups...so 
als Anhaltspkt.

Klaus.

Autor: yalu (Gast)
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Klaus2 schrieb:
> "Die Intensität der LED ist in einem weiten Bereich proportional zur
> Stromstärke."
>
> Gemessen ja, aber subjektiv bewertet, nein.

Die Intensität ist physikalisch definiert und daher nicht subjektiv. Es
ist schon richtig, dass die doppelte Intensität vom Auge nicht doppelt
so "hell" wahrgenommen wird, da die Empfindlichkeitskurve näherungsweise
logarithmisch ist. Diese Empfindlichkeitskurve spielt aber in diesem
Fall überhaupt keine Rolle, da am Schluss ja beide LEDs gleich hell
erscheinen sollen.

Dann ist nur noch das da wichtig:

> Zudem kommt noch die wellenlängenabhängigkeit des menschl Auges hinzu.

Ich schätze, dass dies in dem von Erdin genannten Faktor von 14 bereits
enthalten ist. Man muss ja prinzipiell nur das Verhältnis der im Daten-
blatt angegebenen Lichtströme¹ bilden, um auf den richtigen Wert zu
kommen, wobei zu beachten ist, dass die Streuungen bei nichtklassifi-
zierten LED-Typen so groß sind, dass man sich besser nicht auf das
Datenblatt verlässt, sondern eine Augenprobe macht.

¹) oder alternativ der Lichtstärken, wenn die Richtcharakteristik für
   beide LEDs gleich ist

Autor: Erdin Sinanovic (Firma: Bosch Japan Corp.) (erdin)
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Sorry... habe mich nicht ganz korrekt ausgedrueckt!
Ich weiss, dass die Kennlinie eine LED in weiten Teilen linear 
verlaeuft, aber wie ich gesagt habe wird vom menschlichen Auge die 
Helligkeit von Licht verschiedener Wellenlaengen unterschiedilch 
intensiv wahrgenommen.
Yalu hat meinen beispielhaften Faktor genau richtig interpretiert. Das 
ist der Wert, der die Helligkeit am menschlichen Auge widerspiegelt!
Aber ich bin jetzt einfach so vorgegangen und habe den Logarithmus als 
Aenderung aufgefasst... also einfach noch eine 1 zum Ergebniss addiert. 
Denke, ich komme damit schon ungefaehr ans Ziel.
Wuerde auch gerne das am besten mit nem Poti direkt austesten, da aber 
die Platine ni Auftrag gegeben wird, kann ich das nicht machen.

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Erdin Sinanovic schrieb:
> am besten mit nem Poti direkt austesten, da aber
> die Platine ni Auftrag gegeben wird

Gib doch das Poti mit in den Auftrag, dann kann man später nach Augenmaß 
justieren. Was nützt ein ausgerechneter Wert, wenn a) der Vorwiderstand 
Toleranzen hat und b) alles trotzdem nicht wie erwartet aussieht.

Autor: Erdin Sinanovic (Firma: Bosch Japan Corp.) (erdin)
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Das wuerde ich gerne, aber dann wuerden mir alle an die Gurgel 
springen... Der Sinn des Boards ist ja nicht, dass LEDs schoen 
gleichmaessig leuchten. Das Board ist als Referenz gedacht um Bauteile 
zu testen. Dementsprechend duerfen nur die allernoetigsten Teile drauf. 
Die LEDs gleichmaessig leuchten lasen ist nur eine Spielerei 
meinerseits.
Selbst auf ein Reset Button wurde verzichtet, da dieser fuer den 
Temperaturbereich, in dem das Board sich befinden wird, nicht 
freigegeben ist.
Ausserdem war kein Platz mehr auf dem Board und der Poti kostet nochmal 
Geld... Die wollten sogar, dass ich die LED fuer den BT 
Verbindungsstatus "wegoptimiere"... Japaner halt...
Hab mich jetzt fuer folgende Werte entschieden:
- Blau 390
- Rot 680
- Gruen 560
- Orange 680

Jetzt hoffe ich nur, dass die LEDs eine einigermassen gleichmaessige 
Qualitaet haben und tatsaechlich der gewuenschte Effekt eintritt.

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