Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ledlampe mit Sensor, Kelvin anpassung


von Jonas G. (dunkel)


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Guten Abend,
ich hoffe dieses Unterforum ist richtig.

Ich würde mir ganz gerne eine Ledlampe mit einem Sensor bauen, der die 
Farbtemperatur des Sonnenlichts misst, und dann die Farbtemperatur der 
Leds nachregelt.
Leider habe ich recht erfolglos im Netz gesucht.
Hier im Forum habe ich auch nichts gefunden.

Hatt vielleicht schon mal jemand so ein Projekt gebaut, oder irgendwo im 
Netz ein funktionierendes gefunden?

Ich finde einfach nichts.

von Joachim B. (jar)


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Jonas G. schrieb:
> oder irgendwo im
> Netz ein funktionierendes gefunden?

mal mit google "Farbtemperatur messen" versucht?

nicht einfach nicht billig

erst danach kannst du anfangen LEDs
RGB, gelbe, blaue, kaltweisse und warmweisse nach Spektralfarben und 
Verteilung zu suchen und zu messen und dann bei Bedarf die richtigen 
wählen und leistungsgerecht anzusteuern.

von MaWin (Gast)


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Jonas G. schrieb:
> ch würde mir ganz gerne eine Ledlampe mit einem Sensor bauen, der die
> Farbtemperatur des Sonnenlichts misst, und dann die Farbtemperatur der
> Leds nachregelt.

Farbsensor durch 3 Photodioden hinter RGB Farbfiltern steuern RGB LEDs 
durch gesteuerte Konstantstromquellen.

http://www.conrad.de/ce/de/product/180381/RGB-Farblichtsensor-KPS-5130PD7C-Kingbright-KPS-5130PD7C-Gehaeuseart-SMD-
1
          +--100k--+        +Ub
2
    photo |        |         |
3
GND--|<|--+--|+\   |        LED
4
             |  >--+--|+\    |
5
GND ---------|-/      |  >--|<
6
                   +--|-/    |E
7
                   |         |
8
GND -----1Ohm------+---------+
Wenn Farbfilter und LED Spektrum gut zusammenoassen, funktioniert das 
perfekt, denn der Strom der Diode ist linear zur Helligkeit.

--

Bitte "ASCII-Art" in [ pre ] [ /pre ] -Tags einschließen.

-rufus

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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MaWin schrieb:
> steuern RGB LEDs
> durch gesteuerte Konstantstromquellen.

du weisst aber das RGB LEDs spektrale peaks haben und das so 
hergestelltes weiss nicht homogen ist?

von npn (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> steuern RGB LEDs
>> durch gesteuerte Konstantstromquellen.
>
> du weisst aber das RGB LEDs spektrale peaks haben und das so
> hergestelltes weiss nicht homogen ist?

Ich habe gute Erfahrungen gemacht mit Leuchten, wo kalt- und warmweiße 
LEDs verbaut worden sind. Die kann man dann sanft ineinander überblenden 
und damit den Gesamteindruck von kalt auf warm verändern. Ich hab mir 
die ganze Geschichte auch mal mit dem Spektrometer angesehen. Da war ein 
kleiner Einbruch bei 470-480nm, sonst ziemlich gleichmäßig. Bei den 
RGB's sind wirklich nur die drei Grundfarben als Peak im Licht 
enthalten, je nach LED geringfügig andere Wellenlängen, aber eben nur 
drei Peaks.
Deswegen mein Tipp mit den verschiedenen weißen LEDs in einer Leuchte...

von Joachim B. (jar)


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npn schrieb:
> Deswegen mein Tipp mit den verschiedenen weißen LEDs in einer Leuchte...

ist OK, du meinst ausschliesslich warmweisse und kaltweisse LEDs?
oder sogar mehr als die beiden in weiss? es gibt ja durchaus 
verschiedene Abstufungen.

Joachim B. schrieb:
> RGB, gelbe, blaue, kaltweisse und warmweisse

und ich dachte an alle Möglichkeiten um in alle Richtungen zu 
kompensieren, etl. etwas übertrieben, aber so hat man alle 
Möglichkeiten.

von Wolfgang (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> mal mit google "Farbtemperatur messen" versucht?
>
> nicht einfach nicht billig

Stimmt, so ein TCS3771 kostet um die 3€ oder der TCS3414 sogar 3.30€

von Georg (Gast)


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Jonas G. schrieb:
> der die
> Farbtemperatur des Sonnenlichts misst, und dann die Farbtemperatur der
> Leds nachregelt

Besser wäre es wahrscheinlich, wenn du sowohl das Umgebungslicht als 
auch das von den LEDs erzeugte mit 2 baugleichen Sensoren misst und die 
Ergebnisse vergleichst.

Georg

von Joachim B. (jar)


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Wolfgang schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> mal mit google "Farbtemperatur messen" versucht?
>>
>> nicht einfach nicht billig
>
> Stimmt, so ein TCS3771 kostet um die 3€ oder der TCS3414 sogar 3.30€

ich ahnte schon das uns die Industrie mit den überteuerten Colorimetern 
beschummelt.....

(wer Ironie findet darf sie behalten)

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Joachim B. schrieb:
> du weisst aber das RGB LEDs spektrale peaks haben und das so
> hergestelltes weiss nicht homogen ist?

Sofern es nur darum geht, das Licht mit den Augen wahrzunehmen, ist das 
kein Problem; das Auge lässt sich leicht betrügen, da es auch nur RGB 
wahrnehmen kann. Es kann daher nicht ein "echtes" Gelb von einer 
Mischfarbe aus Rot und Grün unterscheiden.

von npn (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> npn schrieb:
>> Deswegen mein Tipp mit den verschiedenen weißen LEDs in einer Leuchte...
>
> ist OK, du meinst ausschliesslich warmweisse und kaltweisse LEDs?
> oder sogar mehr als die beiden in weiss? es gibt ja durchaus
> verschiedene Abstufungen.
>
> Joachim B. schrieb:
>> RGB, gelbe, blaue, kaltweisse und warmweisse
>
> und ich dachte an alle Möglichkeiten um in alle Richtungen zu
> kompensieren, etl. etwas übertrieben, aber so hat man alle
> Möglichkeiten.

Also bei der Lampe, die ich gesehen habe, waren warm- und kaltweiße LEDs 
drin. Die warmweißen schon ziemlich gelblich und die kaltweißen gingen 
schon ein wenig ins bläuliche. Durch ausgewogene Einstellung konnte man 
dort auch ein schönes Neutralweiß einstellen. Warm dann wie 
Glühlampenbeleuchtung. Also ich fand, die Einstellmöglichkeiten waren 
völlig ausreichend. Wenn du einfarbige LEDs mit verbaust (gelb, blau), 
dann bringst du wieder Peaks ins Spektrum rein, die bei manchen farbigen 
Gegenständen eine schlechte Farbwiedergabe verursachen. Die 
Gleichmäßigkeit des Spektrums geht verloren. Das einzige, was ich mich 
vielleicht vorstellen könnte, wäre den Bereich von 470-480nm, wo die 
weißen LEDs eine kleine Lücke haben, mit LEDs dieser Wellenlänge 
"aufzufüllen", aber das müßte man erst testen. LEDs in dieser 
Wellenlänge gibts, da habe ich nachgeschaut. Wäre mal einen Versuch 
wert. Damit wäre das Spektrum von weißen LEDs noch ausgeglichener, wenn 
das so funktioniert.

von npn (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Sofern es nur darum geht, das Licht mit den Augen wahrzunehmen, ist das
> kein Problem; das Auge lässt sich leicht betrügen, da es auch nur RGB
> wahrnehmen kann. Es kann daher nicht ein "echtes" Gelb von einer
> Mischfarbe aus Rot und Grün unterscheiden.

Das stimmt schon, wenn du das Licht selbst siehst. Aber wenn man damit 
Gegenstände beleuchtet, kommt es zu Farbverfälschungen. Deswegen gibt es 
ja auch den CRI (Colour Rendering Index), der genau dieses Phänomen 
beschreibt.

von Martin S. (led_martin)


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npn (Gast) hat nun schon geschrieben, was ich eigentlich auch sagen 
wollte. RGB ist schön für Effekt-Spielereien, aber zur 
Alltags-Beleuchtung komplett ungeeignet. Das Licht ist einfach 'igitt', 
'käsig'. Das kann man, im Kleinen, auch gut selbst ausprobieren: Nimm 
eine 5mm RGB-Led, stelle da Weiß ein, und halte deine Hand drunter, und 
sehe, wie hässlich die Hautfarbe wird, oder halte ein paar bedrahtete 
Widerstände drunter, und versuche die Farbkodierung zu lesen. Der Ansatz 
mit Kalt- und Warm-Weißen LEDs funktioniert gut. Über Versuche, den 
Bereich von 470-480nm mit einfarbigen LEDs aufzufüllen, habe ich schon 
viel Gutes gelesen, es selbst aber noch nicht getestet. Was man mit RGB 
aber durchaus machen kann, ist weißes Licht etwas in der Farbe zu 
'ziehen' also, z.B. den Farbstich, den Weiße LEDs, zum Teil, haben 
auszugleichen, da kommt RGB dann nur zu wenigen Prozent dazu.

Die Farbtemperatur verlässlich zu messen, stelle ich mir, mit 
Hobby-Mitteln, eher knifflig vor, das ist ja nicht nur die Messtechnik 
an sich, sondern man muss ja auch das Empfinden des Menschen nachbilden. 
Die spektrale Empfindlichkeit von Sensoren unterscheidet sich meist 
deutlich von Der des menschlichen Auges.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Jonas G. (dunkel)


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npn schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> npn schrieb:
>>> Deswegen mein Tipp mit den verschiedenen weißen LEDs in einer Leuchte...
>>
>> ist OK, du meinst ausschliesslich warmweisse und kaltweisse LEDs?
>> oder sogar mehr als die beiden in weiss? es gibt ja durchaus
>> verschiedene Abstufungen.
>>
>> Joachim B. schrieb:
>>> RGB, gelbe, blaue, kaltweisse und warmweisse
>>
>> und ich dachte an alle Möglichkeiten um in alle Richtungen zu
>> kompensieren, etl. etwas übertrieben, aber so hat man alle
>> Möglichkeiten.
>
> Also bei der Lampe, die ich gesehen habe, waren warm- und kaltweiße LEDs
> drin. Die warmweißen schon ziemlich gelblich und die kaltweißen gingen
> schon ein wenig ins bläuliche. Durch ausgewogene Einstellung konnte man
> dort auch ein schönes Neutralweiß einstellen. Warm dann wie
> Glühlampenbeleuchtung. Also ich fand, die Einstellmöglichkeiten waren
> völlig ausreichend. Wenn du einfarbige LEDs mit verbaust (gelb, blau),
> dann bringst du wieder Peaks ins Spektrum rein, die bei manchen farbigen
> Gegenständen eine schlechte Farbwiedergabe verursachen. Die
> Gleichmäßigkeit des Spektrums geht verloren. Das einzige, was ich mich
> vielleicht vorstellen könnte, wäre den Bereich von 470-480nm, wo die
> weißen LEDs eine kleine Lücke haben, mit LEDs dieser Wellenlänge
> "aufzufüllen", aber das müßte man erst testen. LEDs in dieser
> Wellenlänge gibts, da habe ich nachgeschaut. Wäre mal einen Versuch
> wert. Damit wäre das Spektrum von weißen LEDs noch ausgeglichener, wenn
> das so funktioniert.



Danke an alle für eure Antworten.


Hallo npn,
Soweit ich mich erinnere, benutzt Osram Magentafarbene Leds, zwischen 
den Kunstlicht und den Tageslichtleds, um so so minderwertige RGBleds zu 
umgehen.

Ich dachte mir, nur Leds zu benutzten, die einen CRIWert über 90 haben, 
da ich eine qualitativ hochwertige Beleuchtung haben wollte.

Das Magenta diesen Wert nicht hat, ist natürlich klar.

von Jonas G. (dunkel)


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Georg schrieb:
> Jonas G. schrieb:
>> der die
>> Farbtemperatur des Sonnenlichts misst, und dann die Farbtemperatur der
>> Leds nachregelt
>
> Besser wäre es wahrscheinlich, wenn du sowohl das Umgebungslicht als
> auch das von den LEDs erzeugte mit 2 baugleichen Sensoren misst und die
> Ergebnisse vergleichst.
>
> Georg

So ähnlich hatte ich mir das auch gedacht.
Allerdings bin ich mir immer noch nicht im klaren, welchen µC ich dazu 
brauche.

Ausserdem würde ich das ganz toll finden, wenn ab einer ganz bestimmten 
Farbtemperatur die Lampe auf Kunstlicht umschaltet.
Sonnenuntergang zum Beispiel.

Daher frage ich mich ja auch, ob schon jemand so eine Lampe im 
Diybereich gebaut hat.
Wäre zumindest schon ganz schön wenn man mal luschern könnte, wie man so 
etwas umsetzten könnte.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Jonas G. schrieb:
> Ich dachte mir, nur Leds zu benutzten, die einen CRIWert über 90 haben,
> da ich eine qualitativ hochwertige Beleuchtung haben wollte.

Dann sieh Dir mal die LEDs aus der "Décor"-Reihe von Bridgelux an, die 
wird mit einem CRI von 97 spezifiziert.

: Bearbeitet durch User
von npn (Gast)


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Jonas G. schrieb:
> Ich dachte mir, nur Leds zu benutzten, die einen CRIWert über 90 haben,
> da ich eine qualitativ hochwertige Beleuchtung haben wollte.

Das ist auch richtig so. Viele weiße LEDs haben auch CRI > 90. Aber die 
Lücke bei 470nm ist dort trotzdem da. Wenn man die noch schließen will, 
also das Spektrum noch gleichmäßiger machen will, dürfte das mit LEDs 
mit 470..480nm gehen (ist ein helles blau). Die gibts aber zu kaufen, 
also könnte man das probieren und dann das Spektrum mal anschauen.

von Jonas G. (dunkel)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Jonas G. schrieb:
>> Ich dachte mir, nur Leds zu benutzten, die einen CRIWert über 90 haben,
>> da ich eine qualitativ hochwertige Beleuchtung haben wollte.
>
> Dann sieh Dir mal die LEDs aus der "Décor"-Reihe von Bridgelux an, die
> wird mit einem CRI von 97 spezifiziert.



Autsch! 97! Autsch.

Danke für deinen Tipp.
Die kannte ich noch nicht.
Krasse Teile.

von Jonas G. (dunkel)


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npn schrieb:
> Jonas G. schrieb:
>> Ich dachte mir, nur Leds zu benutzten, die einen CRIWert über 90 haben,
>> da ich eine qualitativ hochwertige Beleuchtung haben wollte.
>
> Das ist auch richtig so. Viele weiße LEDs haben auch CRI > 90. Aber die
> Lücke bei 470nm ist dort trotzdem da. Wenn man die noch schließen will,
> also das Spektrum noch gleichmäßiger machen will, dürfte das mit LEDs
> mit 470..480nm gehen (ist ein helles blau). Die gibts aber zu kaufen,
> also könnte man das probieren und dann das Spektrum mal anschauen.

Werde mir das mit den Osram noch ein mal anschauen.
Wenn ich das wiederfinde.

Bin mir nicht ganz sicher, da war aber noch eine andere Farbe ausser 
Magenta mit eingebaut.

von npn (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Dann sieh Dir mal die LEDs aus der "Décor"-Reihe von Bridgelux an, die
> wird mit einem CRI von 97 spezifiziert.

Hab mir gerade mal das Datenblatt der Bridgelux BXRA-Serie (Ultra High 
CRI) angeschaut. Auch die haben die Lücke bei 470nm und einen starken 
Peak bei 450nm. Allerdings ist der Anstieg in Richtung Rot gleichmäßiger 
(Maximum bei 640nm). Dadurch, denke ich, wird die gute Farbwiedergabe 
erreicht. Aber im Anschluß geht die Kurve wieder steil bergab, also im 
roten Bereich. Vielleicht kann man da noch etwas mit roten LEDs (ca. 
700nm) etwas nachhelfen. Aber insgesamt sehen die Decor schon gut aus...

von npn (Gast)


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Jonas G. schrieb:
> Werde mir das mit den Osram noch ein mal anschauen.
> Wenn ich das wiederfinde.
>
> Bin mir nicht ganz sicher, da war aber noch eine andere Farbe ausser
> Magenta mit eingebaut.

Würde mich auch mal interessieren :-)

von Jonas G. (dunkel)


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npn schrieb:
> Jonas G. schrieb:
>> Werde mir das mit den Osram noch ein mal anschauen.
>> Wenn ich das wiederfinde.
>>
>> Bin mir nicht ganz sicher, da war aber noch eine andere Farbe ausser
>> Magenta mit eingebaut.
>
> Würde mich auch mal interessieren :-)

Ob ich das heute noch schaffe, kann ich nicht versprechen.
Wenn ich den ganzen Kram wiedergefunden habe, poste ich die Links dazu.

von Jonas G. (dunkel)


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npn schrieb:
> Rufus Τ. Firefly schrieb:
>> Dann sieh Dir mal die LEDs aus der "Décor"-Reihe von Bridgelux an, die
>> wird mit einem CRI von 97 spezifiziert.
>
> Hab mir gerade mal das Datenblatt der Bridgelux BXRA-Serie (Ultra High
> CRI) angeschaut. Auch die haben die Lücke bei 470nm und einen starken
> Peak bei 450nm. Allerdings ist der Anstieg in Richtung Rot gleichmäßiger
> (Maximum bei 640nm). Dadurch, denke ich, wird die gute Farbwiedergabe
> erreicht. Aber im Anschluß geht die Kurve wieder steil bergab, also im
> roten Bereich. Vielleicht kann man da noch etwas mit roten LEDs (ca.
> 700nm) etwas nachhelfen. Aber insgesamt sehen die Decor schon gut aus...

Vielleicht hilft ja das von Osram weiter.Wenn ich das wiederfinde.

von npn (Gast)


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Jonas G. schrieb:
> Ob ich das heute noch schaffe, kann ich nicht versprechen.
> Wenn ich den ganzen Kram wiedergefunden habe, poste ich die Links dazu.

Ja, mach das. Danke!

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