Hallo Leute, ich habe vor einige LEDs zu dimmen(mit VHDL und FPGA) und ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich die Wahrnehmungseigenschaften des Auges dabei richtig behandelt habe. Also ich habe schon einiges gelesen und komme auf folgende Aussagen: 1. Das Auge sieht ab ca 25 Bildern pro Sekunde die Bilder als "Film", jedoch tritt immer noch ein Flackern/Flimmern auf (z.B. aus den Augenwinkeln) 2. Die meisten LCD-Bildschirme verwenden eine 60Hz Bildfrequenz, heißt ab 60Hz sollte man auf der sicheren Seite sein und die Pulse nicht mehr als Flimmern wahrnehmen können. (Auch wenn bei LCD-Bildschirmen die Flimmergrenze nach oben geschoben wird, durch Helligkeit und Kontratsumfang [Quelle: http://www.prad.de/new/monitore/specials/backlight.html]) Ich wollte, um auf Nummer sicher zu gehen, auf 200Hz gehen, da ich auch gelesen habe, dass es bei einigen Menschen (vornehmlich jungen Leuten) zu einer Wahrnehmung von über 100Hz kommen kann. Dann bin ich noch über die "nichtlinearen Wahrnehmungseigenschaften" des Auges gestoßen, wirkt sich das auch auf die Pulswahrnehmung auf, bzw muss ich hier noch etwas beachten? Und kann jemand die obigen Aussagen bestätigen? Vielen Dank!
Heißt, wenn ich 20 verschiedene Helligkeitsstufen will mache ich das nicht so: 5% = 1000 Takte an 10% = 2000 Takte an 15% = 3000 Takte... .. 95% = 19000 Takte 100%= 20000 Takte sondern eher so: 5% = 1000 Takte an 10% = 1200 Takte an 15% = 1500 Takte... .. 95% = 17000 Takte 100%= 20000 Takte Nur eben ausgedachte Beispielwerte, aber vom Prinzip dann so?
Ich persönlich nehme Flackern mit 25 Hz nicht mehr wahr. Ein Kommilitone wurde zu Hause an meinem PC mal wahnsinnig, weil die Bildfrequenz 60 Hz war. Das Thema ist aber mit LCD-Monitoren erledigt, denn die arbeiten ja anders als Röhrenmonitore. Für Multiplexung von z.B. Siebensegmentanzeigen verwendete ich immer ab 50 Hz. Man kann ja auch 100 Hz wählen. Ein professionelles Gerät, ein Dart-Spiel, was ich vor einer Weile mal für meine Neffen reparierte, hatte auch nur 50 Hz pro Segment. 400 Hz für alle 8 Segmente. Unter mehreren Anwesenden sah da nie jemand was flimmern.
1. Helligkit: Das Auge ist etwa im Logarithmus auf Basis 10 empfindlich, also definitiv nicht linear. Lies dich mal zum Thema densitometrische Dichte ein. Da gehts zwar um bedruckte Oberflächen, aber auch die werfen Licht ins Auge. Eine Dichte 1 (=1/10) wird doppelt so hell empfunden, wie eine Dichte 2 (=1/100) und diese wiederum doppelt so hell wie eine Dichte 3 (=1/1000) usw. 2. Ein LCD flimmert bei 60 Hz nicht, weil das System LCD ansich zu träge ist. Bei einem Röhrenbildschirm sieht man die 60 Hz sehr wohl und das ist sehr unangenehm. Erfahrungen zeigen, dass 72...75 Hz ausreichend sind.
Oh, das würde ja dann heißen: 50% = 2000 Takte 100%= 20000 Takte und Rest anpassen, richtig? Ich finde zu dem Thema irgendwie nicht so viel im Internet..
Felix O. schrieb: > Oh, das würde ja dann heißen: > > > > 50% = 2000 Takte > > 100%= 20000 Takte > > und Rest anpassen, richtig? Ich finde zu dem Thema irgendwie nicht so > viel im Internet.. Vor allem gibt es keine richtige Info zur Wahrnehmung des Auges selbst. Außer dieser Tatsache, daß das Auge Helligkeit mit dem log(x) wahr nimmt, wobei x die Helligkeit ist. Es hält sich aber hartnäckig das Gerücht, daß gemultiplexte Anzeigen mit der selben Energie heller erscheinen, als wenn sie statisch betrieben würden. Und ich sehe das persönlich auch so.
200Hz flackern nicht, wenn man direkt drauf schaut. Wenn es sich bewegt, sieht man es aber schon. Rücklichter von Autos zum Beispiel.
Felix O. schrieb: > Ich wollte, um auf Nummer sicher zu gehen, auf 200Hz gehen, da ich auch > gelesen habe, dass es bei einigen Menschen (vornehmlich jungen Leuten) > zu einer Wahrnehmung von über 100Hz kommen kann. Bei bewegtem Objekt oder Augenbewegung kommt es nicht primär auf die Frequenz, sondern auf die Winkelgeschwindigkeit und die Winkelauflösung des Auges an, da die Bewegung die Blinkfrequenz in eine Winkeldifferenz zwischen Lichtpunkten umsetzt. Der Abstand der Lichtpunkte muss unterhalb des Auflösungsvermögens des Auges (typ. 1 arcmin) liegen, damit das Blinken der Lichtquelle nicht mehr wahrgenommen wird.
Wilhelm F. schrieb: > Vor allem gibt es keine richtige Info zur Wahrnehmung des Auges selbst. > Außer dieser Tatsache, daß das Auge Helligkeit mit dem log(x) wahr > nimmt, wobei x die Helligkeit ist. Hast du oder jemand anderes dazu zufällig eine (gute) Quelle? Ich finde nur Forendiskussionen und hier auf mikrocontroller wurde der LED-Fading Artikel ja auch auf eine Diskussionsseite verlinkt. Ich sollte schon wissen, ob ich meine 20 Stufen logarithmisch oder linear aufbauen sollte und testen kann ich es zur Zeit leider noch nicht. Danke für eure Hilfe soweit!
Felix O. schrieb: > Hast du oder jemand anderes dazu zufällig eine (gute) Quelle? Ich finde > nur Forendiskussionen und hier auf mikrocontroller wurde der LED-Fading > Artikel ja auch auf eine Diskussionsseite verlinkt. Also mal ganz ehrlich: Viele warme Worte überall. Wenn ich sowas genauer wissen wollte, würde ich es einfach auf einem Steckbrett auf bauen, und schauen. Ein anderes Auge sieht für rot auch grün, und für grün rot. Farbenblindheit. Ein wenig farbenblind sind wir auch alle, das Auge ist kein idealer Sensor.
Wilhelm F. schrieb: > Also mal ganz ehrlich: Viele warme Worte überall. Wenn ich sowas genauer > wissen wollte, würde ich es einfach auf einem Steckbrett auf bauen, und > schauen. > Das wäre sicherlich die einfachste Variante, aber wie gesagt ich kann das zur Zeit nicht testen. Habe von der Uni aus ein Projekt zu VHDL und FPGAs und bin so über das Problem gestoßen. Um die ganze Sache am FPGA zu testen fehlt mir zur Zeit noch die nötige Software, sonst hätte ich das schon gemacht. Deswegen muss bei mir erstmal die Theorie herhalten(aber wäre schön wenn es dazu eine gute Quelle gäbe) :)
Felix O. schrieb: > Um die ganze Sache am FPGA > zu testen fehlt mir zur Zeit noch die nötige Software, sonst hätte ich > das schon gemacht. Im Prinzip reicht da ein kleiner PIC und ein Steckbrett und ein paar LED.
Wilhelm F. schrieb: > Im Prinzip reicht da ein kleiner PIC und ein Steckbrett und ein paar > LED. Okay, für mich wäre es aber einfacher eine seriöse Quelle zu finden, die mir bestätigt, dass die Wahrnehmung logarithmisch verläuft, da ich leider keines dieser Bauteile zur Verfügung habe.
Felix O. schrieb: > Hast du oder jemand anderes dazu zufällig eine (gute) Quelle? Das ist 'ne alte Geschichte, die 1834 vom Herrn Weber erkannt wurde. http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz
Felix O. schrieb: > Wilhelm F. schrieb: > > >> Im Prinzip reicht da ein kleiner PIC und ein Steckbrett und ein paar >> LED. > > Okay, für mich wäre es aber einfacher eine seriöse Quelle zu finden, die > mir bestätigt, dass die Wahrnehmung logarithmisch verläuft, da ich > leider keines dieser Bauteile zur Verfügung habe. Frag mal einen Augenarzt. Oder such im Medizinsektor. Wenn nicht, wirst du es wohl selbst machen müssen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gammakorrektur www.tu-ilmenau.de/fileadmin/public/.../2007/Schierz_Luxjun2007.pdf
Alles richtig, für die Bildfrequenz. Das Auge kann sich bewegen, die LED auch. Durch schnelle seitliche Bewegung werden, wie beim alten analogen Fernsehen, Helligkeitsänderungen bis in den 100 kHz Bereich wahrgenommen. (je nach Geschwindigkeit der Bewegung).
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Matthias schrieb: > Bei bewegtem Objekt oder Augenbewegung ... lutz h. schrieb: > Durch schnelle seitliche Bewegung werden, ..., Helligkeitsänderungen > bis in den 100 kHz Bereich wahrgenommen. Ach nee, und woher kommen die 100 kHz? Warum soll das bei 1MHz nicht funktionieren?
Wilhelm F. schrieb: > Es hält sich aber hartnäckig das > Gerücht, daß gemultiplexte Anzeigen mit der selben Energie heller > erscheinen, als wenn sie statisch betrieben würden. Und ich sehe das > persönlich auch so. Es ist aber natürlich vollkommen esoterisch hirnrissiger Humbug. > Ich wollte, um auf Nummer sicher zu gehen, auf 200Hz gehen Bei seitlicher Bewegung kann man auch das noch wahrnehmen, Stichwort Tröpfchenbildung bei KFZ Rücklichtern, aber für eine Anzeige sind 200Hz absolut ausreichend. Ob und welche Gamma-Korrektur gemacht werden sollte liegt an den hereinkommenden Bilddaten.Wenn diese der Strom aus einer Photodiode sein sollte, ist gar keine Gamma-Korrektur nötig..
Felix O. schrieb: > 1. Das Auge sieht ab ca 25 Bildern pro Sekunde die Bilder als "Film", > jedoch tritt immer noch ein Flackern/Flimmern auf (z.B. aus den > Augenwinkeln) Du bringst hier zwei Sachverhalte durcheinander. Das eine ist die Wahrnehmung als Bewegung, das klappt sogar schon ab ca. 15 fps ziemlich gut, ab 25..30 fps wird es nahezu perfekt. Das andere ist die Wahrnehmung von Helligkeitsänderungen (Flimmern), insbesondere großflächigem Flimmern. Da sieht das etwas anders aus. 50Hz kann hier fast jeder noch wahrnehmen, zumindest in den Randbereichen des Sichtfelds. Die Wahrnehmung verschwindet mit steigender Frequenz, spätestens bei 200Hz sieht absolut niemand mehr was flimmern. Außer natürlich dem üblichen esotherischen Gesocks, welches angeblich auch Erdstrahlen durch unterirdische Wasseradern fühlt oder Schlafprobleme durch Handystrahlung bekommt, welchselbige Probleme allerdings niemals in Doppelnull-Tests reproduzierbar sind... Wie auch immer, der Unterscheid zwischen der Wahrnehmung von Bewegung und Flimmern hat z.B. dazu geführt, daß im analogen Kino fast ein Jahrhundert lang Bewegungen zwar nur mit 24 fps aufgelöst wurden, die Flimmererei aber zusätzlich dadurch unterdrückt wurde, daß jedes Einzelbild zwei-, drei- oder gar viermal dunkelgetastet und angezeigt wurde, um bezüglich der Flimmerei auf 48, 72 bzw. 96Hz zu kommen, wobei in den letzten 50 Jahren weit überwiegend nur die 72Hz-Variante benutzt wurde, weil sie offensichtlich für die allermeisten Menschen einen hinreichend Grad an Flimmerfreiheit garantiert. > 2. Die meisten LCD-Bildschirme verwenden eine 60Hz Bildfrequenz, heißt > ab 60Hz sollte man auf der sicheren Seite sein und die Pulse nicht mehr > als Flimmern wahrnehmen können. Bei LCDs herrschen völlig andere Verhältnisse. Hier gibt es normalerweise überhaupt keine Flimmerproblematik, weil die Hintergrundbeleuchtung ständig an ist, da geht es also ausschließlich um die Bewegungsdarstellung. Erst in neuerer Zeit wird zur "Verbesserung" dieser Bewgungsdarstellung wieder absichtlich Flimmern hinzugefügt (scanning backlight) und zusätzlich synchron dazu Zwischenbilder berechnet. Ich persönlich finde es allerdings ziemlich grausam anzusehen, wenn jeder Kinofilm wie eine billige Seifenoper wirkt, allerdings ist das wohl Geschmackssache, anderen gefällt's so... > Ich wollte, um auf Nummer sicher zu gehen, auf 200Hz gehen, da ich auch > gelesen habe, dass es bei einigen Menschen (vornehmlich jungen Leuten) > zu einer Wahrnehmung von über 100Hz kommen kann. Ja, das ist wirklich möglich, nicht nur bei jungen Leuten. Beleuchtung ist halt was anderes als Videodarstellung. Bei Bewegtbilddarstellung spielen die Randbereiche nur eine geringe Rolle, weil halt das Bild nur selten den kompletten Sichtbereich füllt. Bei Beleuchtung ist das aber eben nicht so.
Vielen Dank für die ausführliche Aufklärung! Ich habe gerade noch ein kleines Denkproblem, vielleicht kann mir da noch einer auf die Sprünge helfen (mein Kopf ist gerade scheinbar etwas langsam) Also ich nehme jetzt an, dass die Wahrnehmugn logarithmisch verläuft, heißt wenn etwas von ganz wenig hell, auf wenig hell wechselt, wird das stärker wahrgenommen, als wenn etwas von sehr hell auf sehr sehr hell wechselt (verzeiht meine Umgangssprache). Deswegen sollen die Pulsbreiten in den niedrigen Helligkeitsstufen langsamer ansteigen, als bei den höheren.(um eine lineare Helligkeitssteigerung zu erzeugen) Ich komme gerade nicht darauf, wie ich die Werte dann berechne... Zurzeit habe ich folgende: 5% - Zähler zählt 6250 steigende Taktflanken 10% - Zähler zählt 12500 steigende Taktflanken 15% - Zähler zählt 18750 steigende Taktflanken 100% - Zähler zählt 125000 steigende Taktflanken also ich habe bisher linear steigende Werte. Wie sehen die Werte logarithmisch steigend in 20 Stufen bis 125.000 aus? Bzw. wie rechnet man diese aus?
> Also ich nehme jetzt an, dass die Wahrnehmugn logarithmisch verläuft, > heißt wenn etwas von ganz wenig hell, auf wenig hell wechselt, wird das > stärker wahrgenommen, als wenn etwas von sehr hell auf sehr sehr hell > wechselt Das ist nur eine Begriffsverwirrung. Wenn du 10 Äpfel hast und es werden 20 ist das eine Verdopplung, von 100 Äpfeln auf 110 ist es trotz gleicher Mengenzunahme keine Verdopplung mehr. Damit es nach doppelt so vielen Äpfeln aussieht braucht man schon 100 mehr. Also ist unsere Apfelwahnehmung logarithmisch. Wenn eine LED 20mA statt 10mA bekommt wird sie doppelt so hell. Fällt das Licht auf eine Photodiode wird ein doppelt so hoher Photidiodenstrom fliessen, und steuert man mit dem Photodiodenstrom wieder eine LED muss da an dem Strom rein gar nichts logarithmiert werden um genau so hell zu erscheinen. Dieser Blödsinn kam nur von Leuten, die Birnen zählen. Zur Abdeckung grösserer Helligkeitsbereiche sind manche Spannungen, die Helligkeiten symbolisieren, wie Fernsehsignale, gamma behaftet. Baue ich ein Display, das normalhelle und doppelt helle Schrift kann, mjss ich bei mkderater Beleuchtung mit 1000 und 2000 mcd = 1 und 2 mA fahren, bei Tageslicht mit 10000 und 20000 mcd = 10 und 20 mA. Logarithmisch ist daran gar nichts, sondern schlicht logisch.
MaWin schrieb: > Baue ich ein Display, das normalhelle und doppelt helle Schrift kann, > mjss ich bei mkderater Beleuchtung mit 1000 und 2000 mcd = 1 und 2 mA > fahren, bei Tageslicht mit 10000 und 20000 mcd = 10 und 20 mA. > Logarithmisch ist daran gar nichts, sondern schlicht logisch. Danke, MaWin, da hast du mich gleich mal wieder mit gerettet. Denn genau so wie du es beschreibst, so war es für mich immer logisch. Nachdem ich den Anfang dieses Threads las -und ich hab ja nun schon mit PWM auch Licht geregelt- dachte ich, dass ich jetzt wieder ne Menge zu lernen habe. Um die Logik noch um einen Tacken zu erweitern, wir haben ja auch immer noch unser hoch präzises und kostenloses Messinstrument - unser Auge.
MaWin schrieb: > Logarithmisch ist daran gar nichts, sondern schlicht logisch. Nur weil du den Logarithmus nicht kapiert hast? Nimm einfache mal zwei verschiedene Helligkeitsfolgen. Einmals addierst du von Schritt zu Schritt einen konstanten Wert, was dann einen linearen Anstrieg der Helligkeit ergibt (z.B. 10%, 20%, 30%, ...) und dann nimm eine Helligkeitsfolge, bei der zum Logarithmus der (normierten) Helligkeit ein konstanter Wert addiert wird. Genau der letzt Fall gibt dann einen konstanten Faktor von Helligkeitsstufe zu Helligkeitsstufe, z.B. 10%, 20%, 40%, 80%, ... Und jetzt kommst du wieder mit deinem "logisch", weil der Mensch Helligkeitsverhältnisse sieht - und logisch ist das logarithmisch.
>Ich persönlich nehme Flackern mit 25 Hz nicht mehr wahr.
Die meisten kennen noch das gute, alte TV mit 50 Halbbildern bzw. 25
Bildern pro Sekunde. Das hat auch, bis es von der Werbebranche entdeckt
wurde, recht gut geklappt.
Daraus zu schließen, dass der Mensch alles was schneller ist, nicht mehr
wahrnehmen kann ist falsch.
Der Trick dabei war eine, an die Wiederholfrequenz angepasste
Nachleuchtdauer, des Schirmes.
Viele liebe Grüße von eurer 08/18 Leuchtstofflampe.
Okay, also wird bei mir von 5 bis 10 % die wahrgenommene Helligkeit verdoppelt, dann bei 20% wieder, bei 40, 80... Um das dann linear zu machen muss ich meine Pulsbreiten ja dann trotzdem so ändern, dass sie sich von 5-10% nur leicht ändern und später z.B. von 80-85% mehr..? Danke
MaWin schrieb: > Wenn eine LED 20mA statt 10mA bekommt wird sie doppelt so hell. Eben nicht. Sie wird zwar heller und die umgestzte Leistung verdoppelt sich, aber nicht der visuelle Reiz. Kann nur von Oben wiederholen: http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz Ich verstehe nicht, warum manche meinen, sich hemdsärmelig über vielfach bewiesene wissenschaftliche Erkenntnisse hinwegsetzen zu können und diese als "esotherisch" abtun. Sorry, aber intelligent ist das nicht.
:Wie sehen die Werte logarithmisch steigend in 20 Stufen bis 125.000 aus? :Bzw. wie rechnet man diese aus? Zum Beispiel so:
Für k = 0 hast Du volle Helligkeit und mit steigendem k nimmt diese ab. Für k = 20 kommt 122 heraus. Wenn Dir das zuviel oder zuwenig ist, musst Du die Basis (die eingeklammerte Zahl) entsprechend anpassen.
Felix O. schrieb: > Um das dann linear zu machen muss ich meine Pulsbreiten ja dann trotzdem > so ändern, dass sie sich von 5-10% nur leicht ändern und später z.B. von > 80-85% mehr..? Welche "Spannweite" hast du denn für dein PWM zur verfügung? Wenn es tatsächlich log10 ist, dann: 10 ist doppelt so hell wie 1 100 ist doppelt so hell wie 10 1000 ist doppelt so hell wie 100 usw. Sollte es nur log9 sein, dann: 9 ist doppelt so hell wie 1 81 ist doppelt so hell wie 9 729 ist doppelt so hell wie 81 usw. verstanden? :-)
Frank schrieb: > 9 ist doppelt so hell wie 1 > 81 ist doppelt so hell wie 9 > 729 ist doppelt so hell wie 81 usw. > > verstanden? :-) Hast du sehr schön und vor allem für mich einfach erklärt. Vielen Dank! Ich hab zwar die Fachoberschulreife, aber unserer Lehrerin hat leider selbst kein Mathe gekonnt und uns nicht mal alle Themen beigebracht, die auf dem Lehrplan stehen. So ganz komme ich ja nicht um die Mathematik drum rum, wenn ich das alles hier noch richtig können möchte, aber bisweilen sitzt der "Rechenknecht" noch nebenan (mein Sohn; in Mathe IQ über 140 - hat er sicher nicht von mir). Aber wenn hier so nette Leute sind, die das alles immer so schön entmystifizieren, dann sollte ich doch noch ein Stück voran kommen. Aber wenn man schon Frank heißt ... Liebe Grüße Frank O.
Weis jemand wie hoch die PWM Frequenz sein muß, damit Vögel das Licht nicht als flackern sehen und dabei auch noch sicher fliegen, vor allem landen können? Ich gehe jetzt mal von 30km/h Flugeschwindigkeit aus, evt ist es auch etwas mehr.
Ich empfehle immer gerne mal http://www.zabex.de/site/sofabeleuchtung.html als Lektüre. In der dort verlinkten Software findet sich auch ein Perl-Script zur Berechnung der PWM-Werte in - für das Auge - gleichmäßigen Abständen.
Frank schrieb: > > Welche "Spannweite" hast du denn für dein PWM zur verfügung? > > Wenn es tatsächlich log10 ist, dann: > > 10 ist doppelt so hell wie 1 > 100 ist doppelt so hell wie 10 > 1000 ist doppelt so hell wie 100 usw. > > Sollte es nur log9 sein, dann: > > 9 ist doppelt so hell wie 1 > 81 ist doppelt so hell wie 9 > 729 ist doppelt so hell wie 81 usw. > > verstanden? :-) Also bei 100% möchte ich bis 125.000 zählen, damit ich auf die 200Bilder pro Sekunde komme (50Mhz Takt, 40ns pro steigende Taktflanke). Mehr geht nicht. Bis "dahin zählen" heißt, die Periode ist 125.000 steigende Taktflanken breit und bei 100% bleibt die LED an, bis auf 125.000 gezählt wurde, also die ganze Periode lang. Heißt dann ich fange bei 100% an mit 125.000 und dann bei 50% die Hälfte = 62.500, bei 25% 31.250... Und wie bekomme ich die Zwischenwerte? LostInMusic schrieb: >Zum Beispiel so: >125000 \cdot \Big(\frac{1}{2}\sqrt{2}\Big)^k >Für k = 0 hast Du volle Helligkeit und mit steigendem k nimmt diese ab. >Für k = 20 kommt 122 heraus. Wenn Dir das zuviel oder zuwenig ist, musst >Du die Basis (die eingeklammerte Zahl) entsprechend anpassen. Und was mach ich jetzt mit der 122? :D Also ich brauche Werte von 0-125.000 in 20 Stufen, fängt bei 0 an, hört bei 125.000 auf. Danke allen weiterhin!
Frank schrieb: > aber nicht der visuelle Reiz. Der spielt auch keine Rolle, weil die Eingangsdaten der LED Matrix (oder des OLED Bildschirms oder des LED Cubes) niemals von einem Auge stammen, sondern entweder von Photodioden (CCD) oder Vidicons oder aus einem Algirithmus, beispielsweise Ray-Tracing. Und wenn diese Quellen sagen, es soll doppelt so hell sein, dann muss eben der doppelte Strom durch die LED fliessen (zumindest innerhalb von deren Normalbereich in dem die Helligkeit zu Strom Kurve weitgehend linear ist). Nur die Dümmsten der Dummen glauben dass gepulstes Licht heller erscheint oder ein Fernsehbild augenempfindlichkeitskorrigiert werden müsste, leider wimmelt es von solchen Dümmsten der Dummen.
Felix O. schrieb: > Bis "dahin zählen" heißt, die Periode ist 125.000 steigende Taktflanken > breit und bei 100% bleibt die LED an, bis auf 125.000 gezählt wurde, > also die ganze Periode lang. Ja. Das ist eine PWM. Kennen hier die meisten. Musst du niemandem erzählen. > Heißt dann ich fange bei 100% an mit 125.000 und dann bei 50% die Hälfte > = 62.500, bei 25% 31.250... Nein. Nicht bei 50% die Hälfte, also 62500. Das wäre ja wieder linear. > Danke allen weiterhin! Es wäre wirklich einfacher, wenn du einen Hardware Aufbau hättest und das ganze ganz einfach mal auch praktisch ausprobierst. Sonst wird hier immer weiter rumgeredet. Zumal das ganze ja auch nicht bei allen Menschen gleich ist. Jeder empfindet eine idealisierte Helligkeitskennlinie anders. Das Auge ist nun mal kein idealer Sensor. Gewöhn dich daran, dass wir lange nicht perfekt sind. Das was du willst (eine einfache Formel) und alles ist 100% perfekt und gut, das gibt es nun mal nicht.
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Karl Heinz schrieb: > Es wäre wirklich einfacher, wenn du einen Hardware Aufbau hättest und > das ganze ganz einfach mal auch praktisch ausprobierst. Sonst wird hier > immer weiter rumgeredet. Zumal das ganze ja auch nicht bei allen > Menschen gleich ist. Jeder empfindet eine idealisierte > Helligkeitskennlinie anders. > Das Auge ist nun mal kein idealer Sensor. Gewöhn dich daran, dass wir > lange nicht perfekt sind. Das was du willst (eine einfache Formel) und > alles ist 100% perfekt und gut, das gibt es nun mal nicht. Hm ich dachte es wäre bereits untersucht, ob die Zunahme der Helligkeitsempfindung linear ist oder nicht. Dass das nicht bei allen Menschen identisch ist, ist ja klar. Wenn es logarithmisch ist, dann wäre es nett, wenn mich einer aufklären könnte was das jetzt genau heißt, vorallem für die Werte die ich dann benutzen soll. Also noch ein Versuch: 125.000 ist 100% Wurzel aus 125.000 ist 50% Wurzel aus Wurzel ist 25% ... und wir bekommt man dann die Zwischenwerte? Könnte ich es selbst testen, würde ich es sofort machen und müsste hier nicht nachfragen. Naja, vielleicht führt kein Weg daran vorbei (vielleicht aber doch?), ich dachte nur es gibt eine theoretische Grundlage.
Felix O. schrieb: > Hm ich dachte es wäre bereits untersucht, ob die Zunahme der > Helligkeitsempfindung linear ist oder nicht. Sie ist nicht linear. Sie ist annähernd logarithmisch. Aber wie die Kennwerte, die die Funktion konkret beschreiben, das ist bei jedem Menschen ein wenig anders und hängt u.U auch von der Umgebungshelligkeit ab. D.h. die annähernd logarithmische Kennlinie ist erst mal Fakt. Ich dachte eigentlich soweit wärst du nach 2 Tagen(!) schon. LED-Fading
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Karl Heinz schrieb: > Felix O. schrieb: > >> Hm ich dachte es wäre bereits untersucht, ob die Zunahme der >> Helligkeitsempfindung linear ist oder nicht. > > Sie ist nicht linear. > Sie ist annähernd logarithmisch. > Aber wie die Kennwerte, die die Funktion konkret beschreiben, das ist > bei jedem Menschen ein wenig anders und hängt u.U auch von der > Umgebungshelligkeit ab. > D.h. die annähernd logarithmische Kennlinie ist erst mal Fakt. Ich > dachte eigentlich soweit wärst du nach 2 Tagen(!) schon. > > LED-Fading Besonderes Ausgenmerk solltest du auf das C-Programm legen, bzw. auf einen Kommentar, der sich im Programm befindet
1 | /*
|
2 |
|
3 | Diese Tabellen sind nicht nach der Theorie (s. oben) berechnet, sondern wie folgt:
|
4 | a = Anzahl an Schritte (4, 8, 16, 32, 64, 256)
|
5 | b = Auflösung des PWM's (256, 1024, 65536)
|
6 | y = Errechneter Wert an einer stelle x
|
7 | y = 0 wenn x = 0
|
8 | y = pow(2, log2(b-1) * (x+1) / a) wenn x > 0
|
9 |
|
10 | Gerne wird auch diese alternative Formel genutzt:
|
11 | y = pow(2, log2(b) * (x+1) / a) - 1
|
12 |
|
13 | */
|
:
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c-hater schrieb: > Außer natürlich dem üblichen esotherischen Gesocks,... Solange du fuer deine laenglichen Ausfuehrungen keinerlei wissenschaftliche Belege hast, bewegst du dich auf dem gleichen Niveau wie das "esotherische Gesocks".
>Und was mach ich jetzt mit der 122? :D Also ich brauche Werte von >0-125.000 in 20 Stufen, fängt bei 0 an, hört bei 125.000 auf. Die Null musst Du Dir einfach am "dunklen" Ende der Skala hinzudenken, also nach der 122. Ihr ist kein Helligkeitswert zugeordnet. Es gibt in Deinem Fall also 20 Helligkeitswerte (zu errechnen mit k = 0...19 in meiner Formel) plus zusätzlich und gesondert noch den Zustand "LED aus". >Also noch ein Versuch: 125.000 ist 100% >Wurzel aus 125.000 ist 50% >Wurzel aus Wurzel ist 25% ... Wie kommst Du jetzt darauf, Dein Heil in Wurzeln suchen zu wollen?
Karl Heinz schrieb: > > Diese Tabellen sind nicht nach der Theorie (s. oben) berechnet, > sondern wie folgt: > a = Anzahl an Schritte (4, 8, 16, 32, 64, 256) > b = Auflösung des PWM's (256, 1024, 65536) > y = Errechneter Wert an einer stelle x > y = 0 wenn x = 0 > y = pow(2, log2(b-1) * (x+1) / a) wenn x > 0 > > Gerne wird auch diese alternative Formel genutzt: > y = pow(2, log2(b) * (x+1) / a) - 1 > > */ > [/c] Danke, sowas in der Art suche ich :D Verstehe nur nicht wie er auf die Formel kommt. Habe mir gerade noch Gedanken gemacht, was wäre denn mit folgendem: Bei mir 20 Schritte, also 5%-Schritte. Maximum bei 125.000 -> 1. Schritt: 0,05^(2,2) * 125.000 = 171,65 2. Schritt: 0,1^(2,2) * 125.000 also: [(1/Anzahl Schritte) * aktueller Schritt]^(2,2) * Auflösung p.s.: 2,2 Standard-Gammakorrektur 2,2 ist.
Was ist aus dem Projekt geworden? Wichtig ist es doch auch, nicht nur das Log-Empfinden des Auges zu berücksichtigen, sondern auch die Nichtlinearität und Sättigungseffekte der LED. Farbortverschiebungen kann es auch geben, je nach Hersteller und verwendeter Technologie. @MaWin: Andere Leute als dumm zu bezeichnen ist unangebracht, wenn man selbst völlig auf dem Holzweg ist. Anmerkung: Ich wurde auf diesen Thread aufmerksam, weil anscheinend das Helligkeitsempfinden nicht annähernd so gut untersucht ist wie die Hörwahrnehmung. Im Bereich der auditiven Wahrnehmung gibt es viel mehr Untersuchungen und Tabellen.
Frank H. schrieb: > Wichtig ist es doch auch, nicht nur das Log-Empfinden des Auges zu > berücksichtigen, sondern auch die Nichtlinearität und Sättigungseffekte > der LED. Nichtlinearität und Sättigungseffekt bei LED sind das Selbe. Im Vergleich zur Log-Empfindlichkeit des Auges kannst du das vergessen. Frank H. schrieb: > Anmerkung: Ich wurde auf diesen Thread aufmerksam, weil anscheinend das > Helligkeitsempfinden nicht annähernd so gut untersucht ist wie die > Hörwahrnehmung. Fest steht doch aber wohl, das zur Halbierung der Helligkeit die Lichtmenge halbiert werden muss, also z.B. 8 Bit PWM mit Duty Cycle 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1, 0. Für Zwischenstufen muss man dann in unteren Bereich mit Dithering nachhelfen.
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Rainer W. schrieb: > Fest steht doch aber wohl, das zur Halbierung der Helligkeit die > Lichtmenge halbiert werden muss Das ist zwar logisch, war aber überhaupt nicht die Frage. Da ging es vornehmlich um die Helligkeits-*Wahrnehmung*. Und bei der ist das eben nicht so einfach. Die ist zumindest irgendwie logarithmisch. Um also den halben Helligkeits-*Eindruck* zu erzielen, muß man die Lichtmenge mindestens Vierteln (das ist besonders einfach und reicht für viele Zwecke auch schon völlig aus). In Wirklichkeit ist die Relation aber anders, wie umfangreiche Studien zur Wahrnehmung herausgefunden haben, die Helligkeit muß sogar auf deutlich weniger als nur 1/4 reduziert werden, um den Eindruck der halben Helligkeit zu erzielen. Der genaue "Faktor" hängt dabei vom Kontext der Wahrnehmung, dem Spektrum der Lichtquelle und obendrein vom Testsubjekt ab, entzieht sich also leider einer exakten mathematischen Beschreibung.
Felix O. schrieb: > für mich wäre es aber einfacher eine seriöse Quelle zu finden, die > mir bestätigt, dass die Wahrnehmung logarithmisch verläuft, Alle Sinnesorgane arbeiten logarithmisch, nicht nur das Auge. Nur so kann man einen großen Dynamikbereich abdecken, ohne eine große absolute Genauigkeit zu benötigen - die Biologie schafft nicht das, was ein Digitalvoltmeter mit 5-1/2 Stellen schafft.
Bei einem 8 Bit PWM Dimmer hast du effektiv nur 10 sinnvolle Helligkeitsstufen. 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 255 Weitere Stufen dazwischen fühlen sich falsch an.
Hä? Man nimmt die 8 Bit Werte, adressiert damit eine LUT mit eben 256 Werten die den Logarithmus darstellen und den Ausgang der LUT gibt man dann per PWM aus. Funktioniert wunderbar. Weil viele Werte dann sehr klein sind, empfiehlt sich für die Einträge der LUT mehr Bits zu nehmen und das bei der Ausgabe zeitlich zu verteilen. Nennt man glaube ich Dithering.
Steve van de Grens schrieb: > Bei einem 8 Bit PWM Dimmer hast du effektiv nur 10 sinnvolle > Helligkeitsstufen. > > 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 255 > > Weitere Stufen dazwischen fühlen sich falsch an. Das geht natürlich schon. Man muss die Stufen dann halt wirklich berechnen, wenn man sie haben will. Also ein log2() mit mindestens 7 binären Nachkommastellen. Kinderkram für gelernte Programmierer...
Gustl B. schrieb: > Man nimmt die 8 Bit Werte, adressiert damit eine LUT mit eben 256 Werten Ich würde einfach Bits schieben (1<<(n-1)), außer bei n=9, da muss man ausnahmsweise auf 255 gehen.
Steve van de Grens schrieb: > Ich würde einfach Bits schieben (1<<n), außer bei der 8. Da muss man > ausnahmsweise auf 255 gehen. Ja ähm ... dann sind das aber nur wenige verschiedene Helligkeitswerte.
Gustl B. schrieb: > Ja ähm ... dann sind das aber nur wenige verschiedene Helligkeitswerte. Habe ich doch gesagt: > Bei einem 8 Bit PWM Dimmer hast du effektiv > nur 10 sinnvolle Helligkeitsstufen.
Nein. Das stimmt nicht. Du kannst wie beschrieben eine LUT nehmen oder den Logarithmus zur Laufzeit berechnen.
Ob S. schrieb: > In Wirklichkeit ist die Relation aber anders, wie umfangreiche Studien > zur Wahrnehmung herausgefunden haben, die Helligkeit muß sogar auf > deutlich weniger als nur 1/4 reduziert werden, um den Eindruck der > halben Helligkeit zu erzielen. Wie willst du überhaupt messen, was ein "Eindruck der halben Helligkeit" ist. Das dürfte das größte Problem sein. Aber eigentlich ist es auch ziemlich egal. Wenn man eine maximale und eine minimale Helligkeit in einer bestimmten Anzahl von Stufen realisieren will, wobei die Stufen als gleichmäßig empfunden werden sollen, reicht ein konstanter Quotient zwischen den Lichtströmen benachbarter Stufen entsprechend dem Weber-Fechner-Gesetz. Steve van de Grens schrieb: > Weitere Stufen dazwischen fühlen sich falsch an. Warum? Wenn einem die Abstufungen zu grob sind, sind Zwischenstufen genau das richtige Mittel, ggf. eben per Dithering. Das reduziert bei gleicher Basisfrequenz die Amplitude des niederfrequenten Anteils gegenüber einer PWM mit höherer Bitzahl.
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Gustl B. schrieb: > Nein. Das stimmt nicht. Was stimmt nicht? > Du kannst wie beschrieben eine LUT nehmen oder > den Logarithmus zur Laufzeit berechnen. Ja kann ich. Ich kann mir auch einen Knopf an die Backe nähen und mit einem Helikopter Brötchen kaufen.
Rainer W. schrieb: > Wenn einem die Abstufungen zu grob sind, sind Zwischenstufen genau das > richtige Mittel Mag sein, aber zwischen 1 und 2 gibt es keine Zwischenstufen. An der Stelle fühlt es sich dann falsch an. Und feinere Stufen als die genannten sieht man kaum. Ich habe es ausprobiert.
Steve van de Grens schrieb: > Mag sein, aber zwischen 1 und 2 gibt es keine Zwischenstufen. Das ist wohl wahr. Es gibt keine Zwischenstufen in log2(), solange das integer-Ergebnis halt gleich bleibt und nur dieses abgebildet werden kann. Also zwischen 0 und 2. Das ändert aber rein garnix am mathematischen Zusammenhang und auch nichts an der Tatsache, dass es halt "höher" im Zusammenhang sehr wohl auch Zwischenstufen gibt, die nutzbringend verwendbar sein können. Dasselbe gilt übrigens auch, wenn man nicht das einfach zu berechnende Gamma=2.0 verwendet, sondern etwas, was der Wahrnehmung noch besser angepasst ist. Auch da ergeben sich bei geringen Helligkeiten halt Stufen. Isso, dagegen hilft halt leider nur höhere Auflösung, also mehr Bits, beim Ausgabegerät. Mit genauerer Berechnung ist da nix zu gewinnen.
Steve van de Grens schrieb: > Mag sein, aber zwischen 1 und 2 gibt es keine Zwischenstufen. Dann kannst du auch bei dem Schritt 0 -> 1 anfangen zu kritisieren. Der Quotient ist immer unendlich und passt nirgends. ;-) Zwischen 1 und 2 kannst du mit Dithering natürlich Zwischenstufen realisieren ohne gleich die PWM-Frequenz zu halbieren. Der Zwischenwert läge rechnerisch bei sqrt(2), also näherungsweise 1,4. Du strukturierst deine PWM-Pulse also als 7er-Gruppe von denen du zwei mit Tastverhältnis 2:256 und 5 mit Tastverhältnis 1:256 ausgibst (2-1-1-2-1-1-1). Bei geringen Helligkeiten ist die Wahrnehmung sowieso langsamer und die Amplitude der Helligkeitsschwankung zwischen den Pulsen bleibt gering, weil mindestens mit 1:256 getastet wird.
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Rainer W. schrieb: > Du strukturierst deine PWM-Pulse also als 7er-Gruppe von denen du zwei > mit Tastverhältnis 2:256 und 5 mit Tastverhältnis 1:256 ausgibst > (2-1-1-2-1-1-1) Da nehme lieber einen 16 Bit Timer, wenn ich es brauche. Ist das hier ein Wettbewerb wie man eine triviale Aufgabe möglichst kompliziert löst?
Steve van de Grens schrieb: > Da nehme lieber einen 16 Bit Timer, wenn ich es brauche. Auch der wäre bereits bei 18 Stufen am Ende, wenn du nur ganzzahlige Integer zulässt. Gegen die Exponentialfunktion ist schwer gegenanzukämpfen. > Ist das hier ein Wettbewerb wie man eine triviale Aufgabe möglichst > kompliziert löst? Wenn das Problem sowieso mit VHDL und FPGA angegangen werden soll, ist Dithering doch überhaupt kein Problem.
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Rainer W. schrieb: > Auch der wäre bereits bei 18 Stufen am Ende, wenn du nur ganzzahlige > Integer zulässt. Ich glaube du bist hier der Einzige, dem die 10 Dimmstufen mit 8 Bit nicht genügen.
Rainer W. schrieb: > Wie willst du überhaupt messen, was ein "Eindruck der halben Helligkeit" > ist. Ich will das nicht tun und hab das auch nie getan. Aber andere. Ist eigentlich ziemlich trivial: die Probanden werden (auch unter unterschiedlichen Randbedingungen, insbesondere Umgebungslicht) zwei Lichtereignissen in Folge ausgesetzt und voten dann, wie nah sie das erste im Verhältnis zum zweiten als die Hälfte (oder das Doppelte) wahrgenommen haben. Das Problem ist eben halt nur, dass bei diesen (echt umfangreichen) Forschungen nur eine Sache als wirklich mathematisch verlässliche (und für alle Randbedingungen gültige) Aussage herauskam: Der Zusammenhang ist über den gesamten Wahrnehmungsbereich immer zumindest näherungsweise logarithmisch. Der Rest (also insbesondere der bestimmende Parameter dieses Logarithmus) streut recht stark über Individuen, Lichtquellen-Spektren und Umgebungsbedingungen. Er liegt aber immer mindestens bei 2.
Rainer W. schrieb: > Wenn das Problem sowieso mit VHDL und FPGA angegangen werden soll... Jetzt wird es langsam albern. Der 11.11. war gestern.
Felix O. schrieb: > ... > > 1. Schritt: 0,05^(2,2) * 125.000 = 171,65 > 2. Schritt: 0,1^(2,2) * 125.000 > > also: [(1/Anzahl Schritte) * aktueller Schritt]^(2,2) * Auflösung > > p.s.: 2,2 Standard-Gammakorrektur 2,2 ist. Das ist nicht perfekt, aber dicht genug dran. Ich würde sogar ein Gamma von 2,5 nehmen. Wie komme ich darauf? In der Fotografie gibt es Graukarten zur Belichtungsmessung. Der Grauwert entspricht der halben Helligkeit. Diese Graukarte reflektiert nicht 50%, sondern 17,68% des Lichtes. Und das entspricht genau einem Gammawert von 2,5. Alle Belichtungsmesser in der Fotografie werden so kalibriert. Für einen 8-Bit Timer sind wir dann mit 10% Schritten von 0 bis 100 bei: 0, 1, 5, 13, 26, 45, 71, 105, 146, 196, 255
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Steve van de Grens schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Wenn das Problem sowieso mit VHDL und FPGA angegangen werden soll... > > Jetzt wird es langsam albern. Der 11.11. war gestern. Das stammt bereits vom 9.11. (2013) ;-) Felix O. schrieb: > ich habe vor einige LEDs zu dimmen(mit VHDL und FPGA)
Steve van de Grens schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Wenn das Problem sowieso mit VHDL und FPGA angegangen werden soll... > > Jetzt wird es langsam albern. Der 11.11. war gestern. Nicht wirklich. FPGA können immerhin mit teilweise extrem hohen Frequenzen arbeiten und dementsprechend PWMs mit extrem hoher Auflösung (bei hinreichender Wiederholfrequenz) erzeugen. Sprich: ein gutes bis extrem gutes PWM-Ausgabegerät bereitstellen. Wenn mans's braucht: Was soll daran falsch sein? Nur die Tatsache, dass du sowas nicht umsetzen könntest? Allerdings gebe ich gerne zu: Nein, das braucht man nicht wirklich. Ganz sicher jedenfalls nicht zur LED-Steuerung.
Felix O. schrieb: > 1. Das Auge sieht ab ca 25 Bildern pro Sekunde die Bilder als "Film", > jedoch tritt immer noch ein Flackern/Flimmern auf (z.B. aus den > Augenwinkeln) > > 2. Die meisten LCD-Bildschirme verwenden eine 60Hz Bildfrequenz, heißt > ab 60Hz sollte man auf der sicheren Seite sein Früher kamen die Menschen auch mit dem 50Hz-Flimmern der analogen Fernseher zurecht.
Harald W. schrieb: > Früher kamen die Menschen auch mit dem 50Hz-Flimmern > der analogen Fernseher zurecht. Früher wurde Feuer auch mit Flint zum Leben erweckt. Noch viel früher haben sie verstanden, das das Nachleuchten des Phosphors hilfreich unterstützend wirkte.
Noch kurz zu den Graukarten: Als Jungspund bestellte ich mal so eine 18 % Graukarte (die 17,68% waren nicht erwähnt). Das war noch zur Zeit der Analogfotografie. Ausgepackt, angeschaut. Zwischen schwarz und weiß plaziert sieht es wie 50 % grau aus. Und für einige Widersacher: Wir sprechen hier nicht von der gemessenen Helligkeit mittels Luxmeter! Da dürfte doch klar sein: 50 % weniger Stromfluß ergibt ca. 40 % weniger Lichtstrom. Je nach Hersteller und Technologie. (450 nm-Led sind linearer als die moderneren mit 420 nm Primärlinie und reduzierter Cyanlücke). Gerade bei letzteren treten auch Farbortverschiebungen auf. Es geht um die empfundene (!) Helligkeit. Nachtrag; U AK (Spannung zwischen Anode und Kathode) ist ebenfalls nicht linear; Abhängigkeit von I). Das kommt neben der Sättigung auch noch hinzu.
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Bei Glühlampen war es ein wenig anders. 5 % mehr Spannung ergab ca. 10 % mehr Licht.
Frank schrieb: > Ich verstehe nicht, warum manche meinen, sich hemdsärmelig über vielfach > bewiesene wissenschaftliche Erkenntnisse hinwegsetzen zu können und > diese als "esotherisch" abtun. Sorry, aber intelligent ist das nicht. Ist bei manchen Dauergästen hier im Forum nicht unüblich, leider. Und jeder, der nicht ihrer Meinung ist, ist einer "der Dümmsten der Dummen". :(
Norbert schrieb: > Harald W. schrieb: >> Früher kamen die Menschen auch mit dem 50Hz-Flimmern >> der analogen Fernseher zurecht. > > Früher wurde Feuer auch mit Flint zum Leben erweckt. > Noch viel früher haben sie verstanden, das das Nachleuchten des > Phosphors hilfreich unterstützend wirkte. Ich wusste gar nicht, dass eine Kino-Leinwand nachleuchtet ;)
Also ein schlechter Wohnzimmer Dimmer hat 8 bit und 240 Hz Ein besserer Wohnzimmer Dimmer hat 8 Bit und um die 1000 Hz. Damit kannst du dann flickrfrei mit dein Smartphone Videos machen. So ein Film-Scheinwerfer hat eher 16bit und 16kHz oder ist gar nicht mehr PWM gesteuert.
Zur Kinoleinwand: nicht alles was hinkt ist ein Vergleich. Differenziere zwischen fps und serieller Beschreibung einer Kathodenstrahlröhre.
Zu den Filmscheinwerfern: dann schaut euch mal die hochpreisigen Modelle von Arri an. Da wird richtig Aufwand getrieben. Ach ja, mein Wohnzimmerdimmer arbeitet mit Phasenanschnittsteuerung. Da bleibt es bei 100 Hertz zuzüglich Oberwellen.
Wenn du eine PWM in fürs Auge sinnvolle Helligkeitsabstufungen unterteilen möchtest, ist zwischen den Stufen jeweils ein konstanter Faktor, deine PWM-Werte ergeben also eine Produktreihe. Dieser Faktor f ergibt sich für n Stufen und einem maximalen PWM-wert von PWMmax zu:
Bei 125000 als Maximalwert der PWM ist dieser Faktor bei 20 Stufen dann
also etwa 1.8546 Die gerundeten Stufenwerte für die PWM sind damit:
1 | 01: 1 |
2 | 02: 2 |
3 | 03: 3 |
4 | 04: 6 |
5 | 05: 12 |
6 | 06: 22 |
7 | 07: 41 |
8 | 08: 75 |
9 | 09: 140 |
10 | 10: 260 |
11 | 11: 481 |
12 | 12: 893 |
13 | 13: 1656 |
14 | 14: 3072 |
15 | 15: 5697 |
16 | 16: 10565 |
17 | 17: 19595 |
18 | 18: 36341 |
19 | 19: 67399 |
20 | 20: 125000 |
Ggf. ist es sinnvoll, die Stufenzahl so anzupassen, daß die Rundungsfehler bei den kleinen Stufen geringer ausfallen. Ich habe mit dieser Methode (unabhängig von den Rundungsfehlern) bei Helligkeitseinstellungen stets dem Auge gleichmäßig erscheinende Helligkeitsstufen erhalten. Wenn die Stufenzahl nicht festliegt, und der PWMmax Wert eine 2er-Potenz ist, hat sich ein Faktor von sqrt(2) also etwa 1.4142 bewährt.
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M. K. schrieb: >> Harald W. schrieb: >>> Früher kamen die Menschen auch mit dem 50Hz-Flimmern >>> der analogen Fernseher zurecht. > Ich wusste gar nicht, dass eine Kino-Leinwand nachleuchtet ;) Suche den Irrtum…
Wenn die Lichtemittierende Fläche sehr klein ist, kann man Flimmern deutlich eher wahrnehmen als auf eine Kinoleinwand. Die Wahrnehmung vom Flimmern hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gibt es ein ganzes Forschungsfeld mitsamt unterschiedlichen Standards. https://www.visosystems.com/media/TLA%20Tutorial%20EU.pdf
Falsch. Wenn eine Fläche groß ist nimmt man das flimmern deutlicher war. Der Grund: Das menschliche Auge ist im Randbereich schneller. Aber dafür sieht es dort nicht so scharf und weniger bunt. Das ist evolutionär bedingt.
Felix O. schrieb: > LEDs zu dimmen(mit VHDL und FPGA) Wieso so kompliziert? Also wenn Du viele PWM benötigts, mehr als eine MCU in HW besitzt, belese Dich über PDM. Pulse Dichte Modulation. Mit wenig CPU Overhead eine große Anzahl PDM Ausgänge. Du brauchst mindestens 10bit Auflösung, sonst sieht man die Zwischenschritte. Alles über 100Hz sollte fürs Auge völlig ausreichen. CCD Kamera Sensoren allerdings goutieren PWM nicht. Es gibt stark sichtbare Interferenzmuster zwischen PWM und Abtastfrequenz. Ja, ein PWM Signal wird heller wahrgenommen als ein messtechnisch gleichwertiger Analogwert. Monochrome Helligkeit ist das Auge relativ unempfindlich. Bei RGB(W) allerdings wird es haarig. Farbunterschiede sieht das Auge sehr gut. Selbst die Selektionstoleranz innerhalb eines LED Binnings ist deutlich zu sehen. Daher gibt es für Monochrome Leds die Mac Adams Ellipsen. Bei RGB(W) gibt es keine kaufbare Selektion die nicht deutliche Farbunterschiede hätte. Da hilft nur Abstand zu den Leds, indirekte Beleuchtung und Streuoptiken.
Michael schrieb: > Es gibt stark sichtbare Interferenzmuster zwischen PWM und > Abtastfrequenz. Sichtbare Interferenz setzt gleiche Frequenz und stabile Phasenverhältnisse voraus. Meinst du vielleicht Aliasing? Das entsteht bei Unterabtastung.
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rank H. schrieb: > Falsch. Nope > Wenn eine Fläche groß ist nimmt man das flimmern deutlicher war. > Der Grund: > Das menschliche Auge ist im Randbereich schneller. Aber dafür sieht es > dort nicht so scharf und weniger bunt. > Das ist evolutionär bedingt. Citation please. https://en.wikipedia.org/wiki/Temporal_light_artefacts Bei kleinen Flächen nimmt man Flimmern über den Phantom Array effect war. Dabei wird die zeitliche Änderungn über die Fläche ausgerollt, wenn sich die Lichtquelle relativ zum Auge bewegt. Deswegen stören selbst 400Hz PWM bei den alten WS2812 bereits. Desweiteren gibt es noch Theman wie den lokalen Kontrast (https://en.wikipedia.org/wiki/Lateral_inhibition), die die Wahrnehmung von Änderungen kleiner Objekte verstärkt.
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Frank H. schrieb: > Das lag aber am Nachleuchten der RGB-Phosphore. Und wie ist das mit dem Nachleuchten der (Weiss-)LED-Phosphore?
Michael schrieb: > Ich meine durchlaufende Streifen im Kamerabild. So äußert sich das. An der Durchlaufgeschwindigkeit kannst du die Differenz von PWM- und Bildfrequenz erkennen, ggf. unter Berücksichtigung irgendwelcher Vielfachen.
Michael schrieb: > Alles über 100Hz sollte fürs Auge völlig ausreichen. Immer wieder die gleichen Falschbehauptungen. 100 Hz reichen vielleicht für eine große Fläche wie einen Bildschirm. Sie reichen NICHT für punktförmige Lichtquellen. Problemlos nachweisbar mit Funktionsgenerator (kurze Pulse / kleine Duty Cycle) und LED. Blöd auch wenn Bewegungen im Spiel sind, z.B. Wasserstrahl in der Küche etc., ich meine das sind irgendwie auch witzige Effekte, aber muss das sein?
Bernhard S. schrieb: > 100 Hz reichen vielleicht für eine große Fläche wie einen Bildschirm. > Sie reichen NICHT für punktförmige Lichtquellen. Problemlos nachweisbar > mit Funktionsgenerator (kurze Pulse / kleine Duty Cycle) und LED. korrekt, siehe oben. Alles hier erklärt: https://en.wikipedia.org/wiki/Temporal_light_artefacts
Frank H. schrieb: > Es geht um die empfundene (!) Helligkeit. Moin, für die Dimm Werte meines Dimmer habe ich eine Tabelle erstellt. Die nutze ich für den 16- und 8Bit Timer. Beitrag "4-fach Dimmer 2Stromstoßschalter Schaltuhr" Die Änderung der Helligkeit empfinde ich dabei durchgehend gleichmäßig. Der Anfangswert von 255 vom 16 Bit Timer lässt die Lampen gerade eben leuchten –passt also auch für den 8- Bit Timer. Einstellbar in 1% Stufen und geregelt in 200 Stufen. Nur bei den 8-Bit Timern sind im dunklen Bereich kleine Abstufungen zu sehen. Ein Flackern bei den Spotts bei 100Hz kann ich nicht erkennen. Ich sehe aber auch bei handelsüblichen Triac- Dimmern kein Flackern. Vielleicht hilft Dir das ja weiter. Gruß Carsten
Bernhard S. schrieb: > Immer wieder die gleichen Falschbehauptungen. > > 100 Hz reichen vielleicht für eine große Fläche wie einen Bildschirm. > Sie reichen NICHT für punktförmige Lichtquellen. Problemlos nachweisbar > mit Funktionsgenerator (kurze Pulse / kleine Duty Cycle) und LED. Wie kurz/klein muss der Duty Cycle denn sein? Ich hab mir hier grad den Spass gemacht mit nem Arduino als Base und ner rund 62 Hz 8 bit PWM...also mein Auge ist hier definitiv zu träge, ich sehe selbst bei nem Value von 1 bei ner 8-Bit PWM kein Flackern. Liegt vielleicht auch am "Umgebungslicht" wobei ichs schon ziemlich dunkel machen musste für wenig Licht der LED.
M. K. schrieb: > Wie kurz/klein muss der Duty Cycle denn sein? Am stärksten sieht man den Effekt bei sehr kleiner Duty Cycle von 1% oder so, allerdings nicht wenn man stur auf die LED schaut, sondern vor allem wenn man mit dem Auge schnelle Bewegungen macht oder ein sich bewegendes Objekt wie z.B. einen Stift den man schnell hin und her bewegt mit diesem Licht beleuchtet. Oder die LED schnell bewegen, dann sieht man es auch gut. Man kann dann Pulsfrequenzen von über 1000 Hz noch sehen.
Bernhard S. schrieb: > Am stärksten sieht man den Effekt bei sehr kleiner Duty Cycle von 1% > oder so, allerdings nicht wenn man stur auf die LED schaut, sondern vor > allem wenn man mit dem Auge schnelle Bewegungen macht oder ein sich > bewegendes Objekt wie z.B. einen Stift den man schnell hin und her > bewegt mit diesem Licht beleuchtet. Oder die LED schnell bewegen, dann > sieht man es auch gut. OK, das ist jetzt aber auch kein typisches Szenario für eine Anzeige will ich meinen. Ich dachte, dass sieht man so irgendwie, entweder wenn man drauf schaut oder aus dem Augenwinkel die LED sieht. Wenn ich nen Stift zwischen die Finger nehme und den schnell hin und her bewege siehts auch aus als ob er sich verbiegen würde obwohl wir alle wissen, dass er sich nicht verbiegt. Aber Danke für die Erklärung, kann ich mir gut vorstellen, dass man das dann sieht.
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M. K. schrieb: > ich sehe selbst bei > nem Value von 1 bei ner 8-Bit PWM kein Flackern. Dein Gehirn sieht es nicht. Dein Auge schon, wird massiv gestresst, verbraucht viel Vitamin A durch die Hell dunkel Wechsel und nach relativ kurzer Zeit beginnen die Augen zu tränen. 100Hz ist natürlich für statische Beleuchtung gemeint. Das es Wechselwirkungen mit z.B. CCD Sensoren gibt, erwähnte ich bereits. Was an Wiederholfrequenz benötigt wird, hängt letzlich von der Anwendung ab, über die der TO nichts gesagt hat. Es gibt viele Arten LED anzusteuern. Die mit Konstatspannung + PWM + Vorwiderstand ohne jede Glättung ist nur die primitivste.
Bernhard S. schrieb: > Oder die LED schnell bewegen, dann > sieht man es auch gut. > > Man kann dann Pulsfrequenzen von über 1000 Hz noch sehen. Das hat aber noch nicht einmal ansatzweise mit der Trägheit des Auges zu tun. Du siehst dann einfach nur individuelle Punkte auf dem Bewegungspfad. Siehe auch Kamera und schnell bewegte IR-Fernbedienung.
M. K. schrieb: > also mein Auge ist hier definitiv zu träge, Das ist das Problem: Jeder Mensch reagiert da unterschiedlich empfindlich. Ich habe z.B. mit einer LED-Kette mit antipara- lelen LEDs an einem Wechselstromtrafo keinerlei Probleme. Andere sprechen da von "unerträglichen Flimmern".
Michael schrieb: > Es gibt viele Arten LED anzusteuern. > Die mit Konstatspannung + PWM + Vorwiderstand ohne jede Glättung ist nur > die primitivste. Bei antiparallelem Betrieb von zwei ineinander verschachtelten Ledketten über eine 2-adrige Leitung ist Wechselspannung Programm. Oder wie würdest du die betreiben, ohne dass es flackert? Da bleibt nur, die Frequenz zu erhöhen, damit es nicht mehr so auffällt und/oder, falls es bei Videoaufnahmen stört, Bildfolge und Beleuchtung zu synchronisieren. Aber es ging ja nur um Wahrnehmung per Auge.
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Rainer W. schrieb: > Oder wie würdest du die betreiben, ohne dass es flackert? Konstantstromquelle mit Schaltregler, statt Vorwiderstand und H-Brücke mit 100Hz. Dabei würde ich in Kauf nehmen das man das flackern sieht sollten sich meine Außenanlagen mal in hoher Geschwindigkeit durch den Garten bewegen. :-) Natürlich kann man höher gehen, aber ich nehme lieber leichtes Flackern in kauf als einen nervigen 1-2Khz Ton der sich mit ziemlicher Sicherheit bei einer langen LED Kette einstellen würde. In der Originalkonfiguration flackern die LEDs mit 50Hz und geschätzt 25% duty cycle. In der Preislage muß eben an jedem Cent gespart werden.
Hallo Harald W. schrieb: > Das ist das Problem: Jeder Mensch reagiert da unterschiedlich > empfindlich. Und das noch abhängig von Müdigkeit, der Tageszeit (Umgebungshallig bzw. unterschied zwischen Beleuchtung und eben der Umgebungshelligkeit), die schon mehrfach genannte Bewegung, teilweise ob man es aus dem Augenwinkel oder direkt wahrnimmt und so einiges mehr. Gefühlt reichen manchmal fast schon 40Hz aus -> direkt draufschauen bei hoher Umgebungshelligkeit und entsprechend hellen Lichtern -LEDs- , man ist ausgeschlafen und steht still... Manchmal könnte man meinen selbst 200Hz -> indirekte Wahrnehmung aus dem Augenwinkel, man ist müde (zumindest ich meine dann seltsamerweise empfindlicher zu sein...) geringe Umgebungshelligkeit und somit gleichzeitig geringe Helligkeit der PWM gesteuerten Lichter und man sich oder die Lichtquelle bewegt noch wahrzunehmen.
Ich nutze immer diese Funktion (Beispiel STM32): - Eingabe Sollwert 0..100% - Timer 2 wird als PWM verwendet (geht auch ein anderer) - ARR ist das AutomaticReloadRegister - CCR3 ist das CounterCompareRegister 3 (geht auch ein anderer Kanal) Die Helligkeit ist zwar nicht perfekt lienar, mir reicht das und die Rechnung ist einfach. Über CubeMX wird der Timer als PWM konfiguriert, das ARR kann eingestellt werden wie man mag (z.B. 500 .. 1000)
1 | uint32_t LED_Soll; |
2 | extern TIM_HandleTypeDef htim2; |
3 | |
4 | // PWM Periode, muss ein vielfaches von 100 sein, minimum 100.
|
5 | void LED_Display(uint32_t iSoll) |
6 | {
|
7 | if (iSoll > 100) |
8 | iSoll = 100; |
9 | if (LED_Soll != iSoll) { |
10 | LED_Soll = iSoll; |
11 | uint32_t i; |
12 | i = (iSoll * iSoll) / (10000 / htim2.Instance->ARR); |
13 | htim2.Instance->CCR3 = i; |
14 | }
|
15 | }
|
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