Hallo allerseits, auf einer Fortbildung habe ich gesehen welche schönen Sachen man mit einem Stroboskop anstellen kann. Da ich doch etwas erschrocken war wie teuer professionelle Geräte sind habe ich mir gedacht sowas könntest du auch selber bauen. Wichtig ist mir vor allem, dass ich die Abfolge der Pulse relativ genau und flexibel steuern kann. (Frequenz des Stroboskops maximal 100 Hz) Das ganze habe ich mir in etwa so vorgestellt: 10 x 3 W LED auf einer Starplatine. Das ganze auf einen entsprechenden Kühler geklebt. Gesteuert wird das ganze von einem Arduino. Die Energie stammt aus 6 Eneloop Akkus von denen jeweils drei in Reihe geschalten sind und diese zwei 3er Blocks dann noch einmal parallel geschaltet werden. Der Entladestrom soll dann im maximalen Fall 3,5 A betragen. Laut Datenblatt schaffen die Eneloops auch 6 A von daher sollte genug Puffer da sein. Zudem soll die Helligkeit der LEDs geändert werden. Dies ist auch das Problem vor dem ich nun stehe. Zum einen könnte ich das ganze mit Hilfe von PWM erledigen (Version 1). Dann wäre aber die Messung der Stromstärke mit Hilfe der Widerstände R8 und R14 sinnlos, da die Stromstärke ja ein ähnliches Profil wie die Spannung aufweist oder? Zum anderen könnte man einen Kondensator C6 einbauen der die Energie bereitstellt sobald der Transistor sperrt. Dann könnte ich auch die Stromstärke messen und die Regelung anhand der Stromstärke umsetzen. Der Transistor bekommt ebenfalls einen Kühlkörper oder kommt auf den anderen Kühlkörper mit drauf.
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Konstantin S. schrieb: > Zum einen könnte ich das ganze mit Hilfe > von PWM erledigen (Version 1) Der Name Stroboskop deute schon darauf hin, dass es mit Blitzen arbeitet - jedenfalls das was man normalerweise unter Stroboskop versteht, ob du was anderes bauen willst weiss ich natürlich nicht. Wenn man z.B. die Schwungscheibe eines Motors stroboskopiert, um den Zündzeitpunkt zu bestimmen, sollte der Blitz auf den 360 Grad einer Umdrehung weniger als 1 Grad andauern, damit man noch ein verwertbares Bild bekommt. Das schliesst (meiner Meinung nach) eine Regelung der Blitzhelligkeit per PWM aus. Georg
@ Georg: Ich glaube nicht, daß hier ein Stroboskop für den Einsatz an Kraftfahrzeugen gemeint ist, sondern eines für 'Licht-Effekte' - wie früher (tm) in den Discotheken...
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Ich weiß das Stroboskope normalerweise mit Blitzlampen funktionieren. Das Geräte benötige ich für Langzeitbelichtungen von sich bewegenden Gegenständen um die Bewegung analysieren zu können. Deshalb ist es eben wichtig die Zeitdifferenz zwischen den aufleuchten der LEDs genau zu kennen. In der ersten Variante hätte ich mir die Steuerung der Helligkeit so wie im angehängten Bild gedacht. Zwischen t0 und t1 sollen die LEDs eingeschaltet sein. Danach aus bis zum nächsten Impuls. Ziel ist es neben der Helligkeitssteuerung auch ein Stromstärke zu erzeugen die die LEDs nicht grillt.
Konstantin S. schrieb: > Das Geräte benötige ich für Langzeitbelichtungen Erstmal überlegen was Langzeitbelichtung ist. Ein Stroboskop brauchts dazu nicht. https://www.pixum.de/blog/sommer-foto-special-die-langzeitbelichtung/ https://blog.online-foto.de/2016/effektvolle-fotos-durch-langzeitbelichtung/ http://www.fotocommunity.de/photo/langzeitbelichtung-im-wald-priesie/20983568
Konstantin S. schrieb: > Ziel ist es neben der Helligkeitssteuerung auch ein Stromstärke zu > erzeugen die die LEDs nicht grillt. Da die LEDs eben nur kurz leuchten dürfen - sonst hast du Bewegungsunschärfe - sehe ich nur folgende Möglichkeiten: 1. eine Stromsteuerung, die verbratene Leistung nimmst du halt in Kauf 2. Den Kondensator auf unterschiedliche Spannung aufladen. Ich weiss nicht genau was du aufnehmen willst, aber als Fotograf denke ich wir reden von ms (1/1000 Belichtungszeit). Georg
@fotomob Das sind gerade die Effekte die ich bei einer Langzeibelichtung nicht erzielen will. Stell dir vor ich lasse eine Kugel fallen und möchte statt einer verschwommenen Kugel alle 20 ms eine Teil der Bewegung sehen. Sollte dann in etwa so aussehen O O O O .... Also stelle ich meine Kamera auf 2 - 5 Sekunden Belichtungszeit, verdunkle den Raum, lasse die Kugel fallen und "erzeuge" alle 20 ms eine Momentaufnahme durch die Beleuchtgung der fallenden Kugel. Je mehr ich darüber nachdenke - reichen die 30 Watt der LEDs überhaupt aus um das Objekt hell genug zu beleuchten? Bei einer Blitzentladung ist die Helligkeit sicher höher.
Zum einen könnten die LED noch zu dunken sein. Zum anderen sind hochleistungs LED, aufgrund der Verwendung eines Leuchtstoffes, recht träge. Um saubere Einzelbilder zu bekommen, brauchst Du wirklich kurze Blitze. So kompliziert ist der Aufbau eines Stroboskops mit Blitzröhre aber auch nicht - lediglich die verwendeten Spannungen sind, wie soll ich sagen, "kitzelig" bis gesundheitsschädlich.
Es ist keine gute Idee, die LEDs direkt parallel zu schalten. Gib jeder einen eigenen Vorwiderstand und meinetwegen einen eigenen Sense, sind ja genug da. Steuere die Zeit, die die LEDs leuchten, auch mit dem MC und nicht mit dem Kondensator, damit du Einfluss nehmen kannst. Im Datenblatt der LED steht, wieviel Strom sie wie lange verträgt.
Vielen Dank Brummbär. Für meine Anwendung benötige ich daher richtige Blitze. Ich denke ich werde mal etwas in die Richtung billige Blitzröhre plus DMX-Steuerung suchen. Vielen Dank euch allen die sich Zeit genommen haben es zu lesen.
Konstantin S. schrieb: > Also stelle ich meine Kamera auf 2 - 5 Sekunden Belichtungszeit, > verdunkle den Raum, lasse die Kugel fallen und "erzeuge" alle 20 ms eine > Momentaufnahme durch die Beleuchtgung der fallenden Kugel. > > Je mehr ich darüber nachdenke - reichen die 30 Watt der LEDs überhaupt > aus um das Objekt hell genug zu beleuchten? Bei einer Blitzentladung ist > die Helligkeit sicher höher. Also, ein Studioblitz hat z.B. 500Ws pro Blitz. D.h. diese 500Ws werden innerhalb einer ms entladen. Wenn man das als Dauerbeleuchtung hätte, wären das 500kW. Allerdings können die Geräte nur z.B. 2 Blitze/s - die Elkos müssen ja auch erstmal geladen werden. Kleine Aufsteckblitze haben 3~10Ws. Wenn Du 3Ws 50/s haben möchtest, dann sind das 150W - das verträgt auch nicht jede Blitzlampe. Um die Helligkeit Deiner LEDs einzustellen, mach den Puls einfach kürzer. Den musst Du nicht noch zusätzlich pulsen und damit zeitlich aufweiten. Deine 30W LEDs haben pro 'Blitz' nur max. 0,6Ws. Sollte es sich um Weiße LEDs handeln, könnte Dir die Leuchtschicht zur Farbumwandlung in den Plan pfuschen. Die leuchtet nämlich nicht sofort bzw. leuchtet auch nach. Gruß Jobst
Brummbär schrieb: > So kompliziert ist der Aufbau eines Stroboskops mit Blitzröhre aber auch > nicht Wenn er eine Zündfolge von 50 Blitzen/s haben möchte, wird es schon komplizierter ... Gruß Jobst
Konstantin S. schrieb: > Zudem soll die Helligkeit der LEDs geändert werden. ... Zum einen > könnte ich das ganze mit Hilfe von PWM erledigen (Version 1) PWM ist Stroboskop. Guck dir mal einen schnell bewegten Gegenstand an, den du mit PWM-gesteuertem Licht beleuchtest. Den Stroboskopeffekt gibt es natürlich nur, solange das PWM-Tastverhältnis nicht auf (oder dich bei) 100% steht. Brummbär schrieb: > Zum anderen sind hochleistungs LED, aufgrund der Verwendung eines > Leuchtstoffes, recht träge. Ohne Fakten artet das hier wieder in böse Orakelei aus. Also @ Konstantin 1. Wie lang dürfen die Blitze sein, ohne dass die Bewegungsunschärfe auf den Aufnahmen zu sehr sichtbar ist? @ Brummbär 2. Was bedeutet "recht träge" ausgedrückt in Zahlen für die Abklingzeit. Wenn es nicht so sehr auf die Farbwiedergabe ankommt, kann man RGB-LEDs nehmen, die sind auf jeden Fall schneller als weiße (i.e. blaue mit Leuchtstoff).
Jobst M. schrieb: > Also, ein Studioblitz hat z.B. 500Ws pro Blitz. D.h. diese 500Ws werden > innerhalb einer ms entladen. Wenn man das als Dauerbeleuchtung hätte, > wären das 500kW. Nein! Brummbär schrieb: > Zum anderen sind hochleistungs LED, aufgrund der Verwendung eines > Leuchtstoffes, recht träge. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten weißes Licht zu erzeugen. Blaue LEDs mit Leuchtstoff ist die eine, untaugliche da träge Variante. Es gibt aber auch die Möglichkeit RGB LEDs einzusetzen, diese besitzen die Trägheit nicht, sind aber auch nicht so hell. Vorzugsweise verwendet man deshalb gleich RGB LED-Bänder und erreicht nebenbei so auch eine gleichmäßige Ausleuchtung der Szene.
@Wolfgang Sorry, das hat sich überschnitten. wollte das von dir geschriebene nicht nachplappern... Wolfgang schrieb: > @ Brummbär > 2. Was bedeutet "recht träge" ausgedrückt in Zahlen für die Abklingzeit. Auf jeden Fall zu lange für brauchbare Aufnahmen, ich schätze einige 100ms auf 10% Helligkeit. Genaueres weiß eventuell das Datenblatt zur LED.
Konstantin S. schrieb: > Stell dir vor ich lasse eine Kugel fallen und möchte > statt einer verschwommenen Kugel alle 20 ms eine Teil der Bewegung > sehen. Hast du schon einmal probiert, die Aufnahmen direkt mit einer Videokamera im Sonnenschein auf der grünen Wiese - äh vor einer weißen Wand - zu machen. Die Kamera musst nur auf ausreichend hohe Verstärkung (i.e. ISO Zahl) gestellt und die Blende ganz aufgerissen werden. Wenn dann die Belichtungsautomatik auf Zeitautomatik gestellt wird, ist die Kamera gezwungen, auf eine kurze Belichtungszeit zu gehen und du bekommst eine Videosequenz mit einer Zeitauflösung entsprechend der eingestellten Bildfrequenz der Kamera. Die Bewegungsunschärfe entspricht dem innnerhalb der Belichtungszeit des Einzelbildes zurückgelegten Weg.
Konstantin S. schrieb: > Eneloop Akkus von denen jeweils drei in Reihe geschalten sind Mit den so erhaltenen 3...3,9V kannst Du Deine LEDs nicht zuverlässig betreiben.
@Wolfgang: Ja des mit PWM ist mir bewusst - ich dachte an einen Spannungsverlauf wie in dem vorher geposteten Bild wobei die Differenz von t1 und t0 ca. 5ms sind. Die Idee dahinter war der Schutz der LEDs vor Überhitzung. Ich habe gerade etwas gerechnet und für das was ich machen will sollten es maximal 5ms sein. Kürzer wäre natürlich deutlich besser. RGB kommt nicht in Frage. @fotomoto: Dann werde ich mal das Datenblatt studieren. @Wolfgang 2: Videoanalyse wäre natürlich auch eine Möglichkeit. Allerdings haben mich die Stroboskopaufnahmen schon echt vom Hocker gehauen. @Harald Wilhelms: Ja ich habe mir schon gedacht das es etwas knapp sein kann. Zur Not werden es halt 4 in Reihe. Wsl. hat sich die LED Lösung eh verabschiedet.
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Kannst du eine Angabe machen wie x Blitze gesamt, Länge x ms, Pause x ms? Schau dir mal das Datenblatt deiner LED an, da steht sicher was von max. Pulsstrom drin.
fotomoto schrieb: > @Wolfgang Sorry, das hat sich überschnitten. wollte das von dir > geschriebene nicht nachplappern... > > Wolfgang schrieb: >> @ Brummbär >> 2. Was bedeutet "recht träge" ausgedrückt in Zahlen für die Abklingzeit. > > Auf jeden Fall zu lange für brauchbare Aufnahmen, ich schätze einige > 100ms auf 10% Helligkeit. Genaueres weiß eventuell das Datenblatt zur > LED. Du glaubst doch nicht ernsthaft, dass eine weiße LED einige hundert ms für einen Anstieg auf 10% Helligkeit braucht, also fast eine Sekunde lang? Das ist doch keine 1KW Glühlampe. Du liegst da je nach LED wohl um 3-6 Zehnerpotenzen drüber.
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Es ist eine interessante Frage und relativ leicht auszuprobieren: Funktionsgenerator steuert FET --> LED, ein schneller Phototransistor. Sowohl Funktionsgenerator, als auch Phototransistor an zwei Eingänge eines Oszis.
LEDs ohne Leuchtschicht liegen im ein bis zweistelligen ns-Bereich, mit Leuchtstoff im zwei- bis dreistelligen ns-Bereich für 50% Helligkeit. Also schon deutlich langsamer, aber weit von ms-Werten entfernt. Ich glaube also nicht, dass es hier irgendwelche Probleme diesbezüglich geben könnte. Höchstens bei der Leuchtstärke, wie schon erwähnt wurde. Eine Blitzröhre haut schon ordentlich was an Lichtleistung raus. So etwas kriegt man mit LEDs nicht so einfach hin, auch dann nicht, wenn man die LEDs mehrere 100% überstromt.
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E. S. schrieb: > LEDs ohne Leuchtschicht liegen im ein bis zweistelligen ns-Bereich, mit > Leuchtstoff im zwei- bis dreistelligen ns-Bereich für 50% Helligkeit. > Also schon deutlich langsamer, aber weit von ms-Werten entfernt. Ok, mein Blitzgerät hat minimal 50µs. Ist aber auch kein Stroboskop, sondern ein normaler Foto-Blitz. Die LED meiner "Taschenlampe" glimmt nach dem Abschalten noch eine Weile nach. Das ist aber nicht hell und wird auf dem Kamerachip nicht wirklich zu sehen sein, wenn ich damit ein Objekt beleuchte.
E. S. schrieb: > Du glaubst doch nicht ernsthaft, dass eine weiße LED einige hundert ms > für einen Anstieg auf 10% Helligkeit braucht, Für einen Anstieg sicher nicht, das Abschalten dauert aber schon sehr lange. Bei "Spiegelei" COB LED ist das Nachleuchten teilweise mit bloßem Auge deutlich erkennbar.
Also in den Datenblättern zu den mir vorgeschwebten LEDs steht leider nichts wie lange die "nachglühen". Irgendwie wurde jetzt allerdings mein Interesse geweckt und ich werde es bei Gelegenheit mal ausprobieren. Wenn es jemanden interessiert kann ich das Ergebnis gerne posten. @crazy_h: Beleuchtung soll im 20 ms Takt sein --> 5 ms an, 15 ms aus, 5 ms an, 15 ms an, .... Wobei ich gerne noch kleinere Zeiten hätte. Das wird allerdings mit LEDs von der Beleuchtungsstärke her nicht reichen.
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Konstantin S. schrieb: > Wobei ich gerne noch kleinere Zeiten hätte. Das wird allerdings mit LEDs > von der Beleuchtungsstärke her nicht reichen. Dann nimm eine kleine Blitzröhre, kleine Kondensatoren und eine relativ hohe Spannung. Das größte Problem ist es, den Kondensator schnell wieder aufzuladen. Wenn Du 50x in der Sekunde einen Blitz mit 1Ws abfeuern möchtest, dann sollte das Netzteil geschätzt 100W liefern können - mit Deinen Akkus nicht zu machen! Die von mir gebauten Geräte ziehen bis zu 30A bei 12V aus einem Bleigel-Akku, machen daraus dann allerdings bis zu 800V an 1500µF. Das sind 480Ws. Bei 10µF und 400V liegst Du etwa bei 0,8Ws. Wenn das Ding die ganze Zeit durchrödeln soll, sollte die Röhre 50W (z.B. 50Ws bei 1 Blitz/s oder 16Ws bei 3 Blitzen/s ..) vertragen. Wenn Du nur kurze Blitzfolgen erzeugen möchtest, reicht auch eine kleinere Röhre. Und dann benötigst Du noch einen Step-Up Wandler, welcher Dir innerhalb von 10ms den Kondensator auf eine geregelte Spannung von ca. 400V läd. Er sollte während des Blitzes abgeschaltet sein, sonst endet die Entladung über die Röhre nicht. Gruß Jobst
Konstantin S. schrieb: > @crazy_h: > Beleuchtung soll im 20 ms Takt sein --> 5 ms an, 15 ms aus, 5 ms an, 15 > ms an, .... > Wobei ich gerne noch kleinere Zeiten hätte. Das wird allerdings mit LEDs > von der Beleuchtungsstärke her nicht reichen. Wenn ich Mittwoch/Donnerstag dazu komme, probier ich es mal aus.
Du kannst ja erst einmal prüfen wieviel Licht du für deine Szene brauchst. Also LEDs an und ein paar Aufnamen mit 1/1000 1/500 1/250 Sekunden machen. Daran kasst du schon mal abschätzen wie hell die 30 Watt bei kurzen Pulsen wirken. Jetzt noch ins Datenblatt der LEDs gucken, da sollte was von der Impulsbelastbarkeit stehen. Ich schätze jetzt einfach mal das du bei 1ms Blitzen alle 20ms also 1/20 ton auch locker mit 100W blitzen kannst ohne die LEDs zu überlasten. Und das Nachleuchten von dem hier viele erzählen ist bei normalen weißen LEDs eher ein Märchen bzw. falsch beobachtet. Wenn man eine LED mit Schaltregler ausschaltet dann leuchtet nicht der Phosphor ewig nach sondern die Konstantstromquelle liefert noch Saft nach. Gruß Klaus
Klaus S. schrieb: > Also LEDs an und ein paar Aufnamen mit 1/1000 1/500 1/250 Sekunden > machen. ... und nicht vergessen: Blende auf, solange es von der Schärfentiefe her machbar ist.
Ich hab' hier über'm Aquarium (130cm * 60cm Fläche) 21 weiße COB-LEDs (5000K, CRI 90+) mit Ledil-Reflektoren, die zusammen knapp 30k Lumen leisten. Mit einer DSLR mache ich Zeitrafferaufnahmen, alle 15min. eine Aufnahme rund um die Uhr. Per µC-Steuerung drehe ich alle COBs für ca. 300ms auf 100% hoch und löse in dieser Zeit die Kamera per Funk aus. Die Belichtungsparameter: 1/50s, ISO 200, f/5,6, Polfilter-bereinigt D.h., sonderlich hell ist das nicht, und das mit knapp 300W LED-Leistung. Wenn ich an eine Belichtungszeit von 1/1000s denke, um nicht allzu hastige Bewegungen einzufrieren, müßte die Leistung bei gleicher Blende und ISO um den Faktor 20 höher sein. Die zu beleuchtende Fläche auf 30x30cm² verkleinert und alle COBs auf diese Fläche gebündelt, ergäbe die 173-fache Beleuchtungsstärke. Damit wäre 1/8000s drin. Bei weißem Objekt noch sehr viel kürzer. Ob eine COB-LED so kurz leuchten kann, weiß ich aber nicht.
Konstantin S. schrieb: > Also in den Datenblättern zu den mir vorgeschwebten LEDs steht leider > nichts wie lange die "nachglühen". Die LED glühen nicht nach. Was Du siehst ist zum einen die Restladung der Stromquelle, primärer Ladekondensator, zum anderen die interne Ladung. Um die LED schnell auszuschalten kann man sie kurzschließen oder auf eine negative Spannung schalten. Letzteres mögen aber nicht alle LED, siehe Datenblatt. Also: Nimm zu Ansteuerung eine Push-Pull-Stufe.
Bitte sehr :o) oben die Kurve vom Funktionsgenerator und unten von einer Fotodiode, die vor der LED angebracht war. LED war eine Osram Golden Dragon, kaltweiss, Strom ca. 1A. Bild 2 das ganze etwas gedehnt. Ob dieses Abklingen von der Fotodiode oder der LED stammt kann ich leider nicht sagen .... aber vermuten: da auch der Anstieg "langsam" ist, vermute ich das kommt von der Fotodiode. Achja: Funktionsgenerator auf FET (AO4422), FET schaltet LED (kleiner R in Reihe), kein Kondensator im Spiel.
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Crazy H. schrieb: > Ob dieses Abklingen von > der Fotodiode oder der LED stammt kann ich leider nicht sagen Versuch als Vergleich mal eine rote LED ... Gruß Jobst
Crazy H. schrieb: > Ob dieses Abklingen von > der Fotodiode oder der LED stammt kann ich leider nicht sagen Da steckt ziemlich sicher ein Teil Restladung der LED drin. Um eine LED schnell abzuschalten, musst Du sie kurzschließen. Alternativ eine dauerhafte KSQ bauen und die LED durch Kurzschließen abschalten, so dass der Strom der KSQ durch den Kurzschluss fließt. Allerdings ist das für ein Stroboskob mit kurzer EIN- und langer AUS- Dauer sehr ineffizient.
Timm T. schrieb: > Alternativ > eine dauerhafte KSQ bauen und die LED durch Kurzschließen abschalten So habe ich immer LED-Sender für LWL betrieben: die LED leuchtet per Widerstand nach +5V und wird für eine 0 mit einem Transistor kurzgeschlossen. Bei Leistungs-LEDs sollte man im Aus-Zustand die Stromquelle abschalten, bzw. eine Push-Pull-Stufe verwenden. Georg
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