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Licht: Einfluss der Leuchtmittel auf die Bildqualität.


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Licht - Farbwiedergabe und Flackern

 

 

In einer Diskussion hat Dwarsloeper einen, wie ich finde sehr guten, Einwand gebracht - siehe unten.

 

Demnach wäre speziell bei LED - ich gehe mal von 230 V Wechselstrom aus - ein deutliches Flackern vorhanden, was bei kurzen Verschlusszeiten zu unterschiedlichen Belichtunge führen sollte. Auch die Farbe soll nicht die selbe bleiben.

 

Ich will noch einwerfen, dass ich gestern LED gekauft habe, mit Ra80, d.h. diese haben einen Farbwiedergabeindex von 80 %. Glühbirnen und manche LED haben aber nahezu 100 %. Ich hatte früher mal Quecksilberdampflampen fürs Aquarium - und auch viele Strassenlaternen sind solche - bei denen sind die Fotos in der Tat furchtbar einfärbig.

 

 

 

Nabend zusammen.

An dieser Stelle muss der Dwarsloeper mal dazwischenquaken. Ich bin ja meistens nur lesend dabei und selten schreibend. Aber bei der ganzen Diskussion hier habt Ihr einen wichtigen Faktor schlicht nicht bedacht.

Im Normalfall betreiben wir eine Beleuchtung vom Netz. Dieses wird mit 50 Hertz betrieben. Das heisst, unsere Lampen gehen 50 mal in der Sekunde an und aus. Die alten Leuchten wurden mit Glühlampen oder Halogenlampen betrieben. Da glüht ein Draht vor sich hin. Der kann aber gar nicht so schnell an und ausgehen. Also haben wir eine gleichmäßig helle Beleuchtung. Die modernen Leuchten, als da sind: Leuchtstoffröhren, vulgo Neonröhren, Energiesparlampen, Gasentladungslampen (Schaufenster und Straßenbeleuchtung) und LED-Lampen, gehen aber 50 mal in der Sekunde an und aus. Nur unsere Augen sind zu träge und sehen das nicht.

Man kann es sichtbar machen, wenn man eine Leuchtstoffröhre schnell vor den Augen schwenkt. Dann sieht man das abgehackte Flimmern. Unsere Kameras bemerken das sehr wohl, und je nach dem, ob die Belichtung in ein Tal oder aufs Helliugkeitsmaximum fällt, kann die Belichtung weit über eine Blende schwanken.( Mit Vorbehalt, ich glaube nur Canon hat eine Funktion eingebaut in den besseren Spiegelreflexen, die das ausgleicht.) Bei Belichtungszeiten länger als eine 50stel Sekunde spielt das keine Rolle mehr. Aber was noch viel blöder ist, die modernen Lichtalternativen ändern beim Flackern auch noch ihre Farbe, denn sie strahlen nicht alle Wellenlängen des farbigen Lichts ab, sondern nur einige wenige Farben, die unsere unvollkommenen Augen als weiss sehen, es aber nicht sind. Im Gegensatz zu Sonne Mond und Sternen sowie Öllampen, Kerzen, Glüh und Halogenlampen spricht man bei den neuen Varianten auch von einem diskontinuierlichen Spektrum. Und das hält so manche Überraschung bereit. So kann die eine Aufnahme grünlich sein und die nächste dann magentastichig.

Durch den Zeitlag zwischen Weißabgleich und tatsächlicher Aufnahme ändert sich das Ergebnis oft deutlich. Davor ist keine noch so teure Kamera gefeit, egal ob mft oder kb. Es gibt noch viel zu verbessern. Billigste Lösung bis dato: sämtliche Leuchten im Studio auf Glühlampen oder Halogen umrüsten. Vor allem so eine LED_Kette so nah am Körper gibt ein sehr unschönes stichiges Licht. Kleinere Kirchen sind gottseidank meist noch konventionell beleuchtet und ich hab auch schon für Shootings die gesamte Ladenbeleuchtung ausgeschaltet und durch eigenes Licht ersetzt. Das Ergebnis heiligt den Aufwand.

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Ich will noch einwerfen, dass ich gestern LED gekauft habe, mit Ra80, d.h. diese haben einen Farbwiedergabeindex von 80 %. Glühbirnen und manche LED haben aber nahezu 100 %. Ich hatte früher mal Quecksilberdampflampen fürs Aquarium - und auch viele Strassenlaternen sind solche - bei denen sind die Fotos in der Tat furchtbar einfärbig.

 

Lampen Ra ~80 sind eine Pest für anständige Farbwiedergabe. Die kaufe ich nicht mehr, ist aber teilweise schwierig (je nach Baumform/Leistung), bessere zu bekommen.

 

Das Flackern ist mir beim Fotografieren nicht aufgefallen. LEDs werden auch nicht direkt mit Netzspannung betrieben, da müssten Schaltnetzteile zwischengeschaltet sein, da die LEDs eine Spannung im Bereich wenige Volt brauchen.

 

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LEDs werden auch nicht direkt mit Netzspannung betrieben, da müssten Schaltnetzteile zwischengeschaltet sein, da die LEDs eine Spannung im Bereich wenige Volt brauchen.

 

 

Die meisten LEDs für Netzspannung werden wohl nicht über Schaltnetzteile betrieben, sondern über Kondensatornetzteile (besserer Wirkungsgrad, kein "Summen"). Wenn dann aus Preisgründen der Glättungskondensator in der Schaltung weggelassen wurde kann das 100 Hz-Flimmern beim Fotografieren schon bemerkbar werden.

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Die meisten LEDs für Netzspannung werden wohl nicht über Schaltnetzteile betrieben, sondern über Kondensatornetzteile (besserer Wirkungsgrad, kein "Summen"). Wenn dann aus Preisgründen der Glättungskondensator in der Schaltung weggelassen wurde kann das 100 Hz-Flimmern beim Fotografieren schon bemerkbar werden.

 

Danke, wieder was gelernt :)

 

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der Effekt des "flackerns" kann ganz ausgeprägt sein.

 

nachfolgend ein paar Bilder einer Weihnachtlichen Deko .

 

Das Auge sah immer alles schön leuchten (ungefähr wie das erste Bild)

 

Die Kamera sah aber teilweise ganz schöne Abweichungen:

 

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Die meisten LEDs für Netzspannung werden wohl nicht über Schaltnetzteile betrieben, sondern über Kondensatornetzteile (besserer Wirkungsgrad, kein "Summen"). Wenn dann aus Preisgründen der Glättungskondensator in der Schaltung weggelassen wurde kann das 100 Hz-Flimmern beim Fotografieren schon bemerkbar werden.

 

Falsch!

 

Gerade die LED's in Glühlampenform haben eingebaute Schaltnetzteile und takten die LED's mit relativ hoher Frequenz.

Hierbei wird der LED kurzzeitig ein eigentlich zu hoher Strom zugeführt.

Da dieser nur impulsartig ist und nicht dauernd, geht dabei (bei unserem trägen Auge) die Lichtausbeute in die Höhe ohne negativen Einfluss auf die Lebensdauer.

 

Erst bei den seit kurzem im Handel erhältlichen Filament-Lampen ist eine alt-ehrwürdige Brückengleichrichterschaltung im Einsatz.

Wird dann auch noch ein ausreichend groß dimensionierter Glättungskondensator eingesetzt, zeigen diese Leuchtmittel KEINEN stroboskopischen Effekt mehr.

Macht mal ein Foto von einem Bus oder einer Straßenbahn mit einer alphanumerischen Digitalanzeige.

Da werdet ihr sehen, dass immer nur ein Teil der LED's gleichzeitig leuchten.

 

 

Gruß aus dem Ruhrgebiet

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In einer Diskussion hat Dwarsloeper einen, wie ich finde sehr guten, Einwand gebracht - siehe unten.

Inhaltlich ist der Beitrag aber in einigen Punkten fehlerhaft oder regelrecht falsch. So sorgt eine Periode von 50 Hz etwa zu 100 Spannungsextremen (100 Mal pro Sekunde an und aus), nicht nur 50 Mal. Und während es stimmt, dass durch die hohe Trägheit dieses Flimmern visuell bei Glühlampen meist nicht wahrgenommen wird, kann es durchaus photographisch wirken (je nach Art der Lampe). Groß sind die Auswirkungen aber natürlich nie gewesen, bei Tests sollte trotzdem darauf geachtet werden. Gasentladungslampen (bspw. Leuchtstoffröhren) oder LEDs sind deutlich weniger träge, werden aber auch nicht direkt mit der Netzspannung betrieben. Und während ältere Leuchtstoffröhren beispielsweise sehr Flimmeranfällig waren, sind es moderne mit elektronischen Vorschaltgeräten und entsprechenden Ansteuerungen mit 30 bis 40 kHz nicht mehr, zumindest nicht mehr als bei Glühlampen (da die Netzfrequenz zusätzlich noch Einfluss haben kann, auch wenn die Schaltfrequenz deutlich höher ist). Für Leuchtdioden gilt grundsätzlich das gleiche, mit dem Unterschied, dass diese am Gleichstrom betrieben werden und daher bei einer idealen Glättung komplett flimmerfrei gemacht werden könnten (also deutlich besser in dieser Beziehung wären als etwa die Glühlampe). In der Realität gibt es etliche Hersteller, die zwar nicht dieses ideal erreichen (weil es auch nicht notwendig ist), aber doch eine Flimmerfreiheit, die mindestens auf dem Niveau von Glühlampen liegt, oft aber auch noch deutlich besser ausfällt. Problematisch können dimmbare Lampen sein, da dies häufige eine Pulsweitenmodulation verwenden, also durch künstliches (nicht selten hochfrequentes) Flimmern die Helligkeitsunterschiede erzeugen.

 

Und was die Farbe angeht, so liefern zwar reine Leuchtdioden kein kontinuierliches Spektrum, LED-Lampen allerdings in der Regel ein weitgehend kontinuierliches, wenn auch in der Regel kein so schönes (da häufig mit zu hohen Blauanteilen). Einige wenige liefern allerdings auch ein kontinuierliches Spektrum, dass dem Sonnenlicht sehr nah kommt (näher als beispielsweise eine Glühlampe). Notwendig ist halt immer entweder die Kombination mehrerer LEDs oder die Nutzung entsprechender Filter (oder beidem). Was heraus kommt hat aber nichts mit der Unvollkommenheit der Augen zu tun. Farbänderungen kommen allerdings nicht durch unterschiedliche Lichtspektren zustande, sondern wenn überhaupt durch die unterschiedliche Ansteuerung gemischter LED-Lampen. Immanent ist aber auch das nicht, und neu auch nicht, denn leichte Farbschwankungen gab es auch bei vielen Glühlampen. Problematischer sind hingegen winkelabhängige Farbänderungen, die auf der anderen Seite aber auch leichter zu kontrollieren sind (da sie nicht im Zuge des Flimmerns auftreten).

 

Wer sich nun ein Studio (oder Labor) einrichten will, der sollte sich auf jeden Fall mit den entsprechenden Leuchtmitteln beschäftigen und ein gutes Konzept ausarbeiten. Einfach so Glühbirnen verwenden ergibt für mich genauso wenig Sinn wie einfach so alles auf Billig-LEDs umzurüsten.

bearbeitet von Helios
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Klar gibt es Led-Beleuchtung, die zum Fotografieren geeignet ist, aber die kostet. Da aber überall noch der Geiz waltet, kauft man eine Weihnachtskette im Baumarkt für 1 Euro quetsch um ein Foto auszuleuchten, ist freudig erregt ob des doch so günstigen Preises, und diskutiert dann in einem Forum, ob das resultierende, nicht zufriedenstellende Ergebniss durch den Kauf einer neuen Cam für 3000 Euro verbessert werden kann. Welch verkehrte Welt. Man kann auch tolle Fotos mit LED-Taschenlampen machen, aber die Freude über das vermeintliche Billigschnäppchen von A... ist für den A.... Hier streikt vornehm die Tastatur. Auch hier kostet Qualität. Aber 100 der 200 Ocken für gutes Licht sind noch lange nicht 3000 für ne neue Knipse.

Es spielt keine Rolle, welcher Sensor, aber wenn ich schöne Hautwiedergabe möchte, brauch ich 100 bis 200 iso.

muss dann noch die Verschlußzeit unter xxx sein, bleibt nur noch übrig, ddas Lichtniveau hochzuregeln.

Im Stadion dagegen spielen Rauschen, schlechte Farben bei hohen iso keine Rolle, wenn die Schärfe stimmt.

Schaut mal über den Tellerrand, das Internet ist voll von frustrierten Videographen, die mit moderner LED Bühnenbeleuchtung nicht mehr zurechtkommen.

Es grüßt der Dwarsloeper mit seinen dwarsen Gedanken. Hie liegt das Problem ausnamsweise weder an der Kamera noch am Fotografen, sondern schlicht am Licht. Hach wie poetisch

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Falsch!

 

Gerade die LED's in Glühlampenform haben eingebaute Schaltnetzteile und takten die LED's mit relativ hoher Frequenz.

Hierbei wird der LED kurzzeitig ein eigentlich zu hoher Strom zugeführt.

Da dieser nur impulsartig ist und nicht dauernd, geht dabei (bei unserem trägen Auge) die Lichtausbeute in die Höhe ohne negativen Einfluss auf die Lebensdauer.

 

 

Das trifft aber nur für relativ starke Lampen zu (und teilweise für Philips, weil die Rechte für Schaltnetzteile nutzen können), so oberhalb etwa 5W oder 6W kommen vermehrt Schaltnetzteile zum Einatz, weil der Kondensator sonst zu groß würde und weil Pulsbetrieb möglich sein muß.

Ich habe jede Menge LED-Lampen zerlegt, unterhalb von 5W sind praktisch immer (außer Philips ;) ) Kondensatornetzteile verbaut. Die nächsten zerlegten Lampen werde ich mal fotografieren und das Innenleben zeigen.

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Helios hat in allen Punkten recht, aber ich wollt es halt einfach machen.Ausserdem hab ich im Alltag eben nicht mit ausgeklügelten Lichtkonzepten zu tun, sondern muss mich mir der billigsten, also schlechtesten aller Möglichkeiten herumärgern. Wer kauft denn die ach so guten Leuchtmittel, wenn die Chinakopie nicht ein Drittel davon kostet. Oder in den Läden und Boutiken, da ist doch die billigste Einrichtung noch zu teuer, aber von mir werden perfekte Fotos erwartet. Da hilft kein Studio mehr. Und das Bildbeispiel einer gepulsten Beleuchtung zu Energiesparzwängen spricht Bände. Bei Bühnenbeleuchtung wird die Farbe gesteuert durch x Pulse Rot plus Y Pulse Blau etc. Fürs Auge noch Ok, Für die Leute auf der Bühne angenehm, weil nicht so heiss, aber die Kamera spielt verrückt

Dwarsloeper

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Helios hat in allen Punkten recht, aber ich wollt es halt einfach machen.Ausserdem hab ich im Alltag eben nicht mit ausgeklügelten Lichtkonzepten zu tun, sondern muss mich mir der billigsten, also schlechtesten aller Möglichkeiten herumärgern. Wer kauft denn die ach so guten Leuchtmittel, wenn die Chinakopie nicht ein Drittel davon kostet. Oder in den Läden und Boutiken, da ist doch die billigste Einrichtung noch zu teuer, aber von mir werden perfekte Fotos erwartet. Da hilft kein Studio mehr. Und das Bildbeispiel einer gepulsten Beleuchtung zu Energiesparzwängen spricht Bände. Bei Bühnenbeleuchtung wird die Farbe gesteuert durch x Pulse Rot plus Y Pulse Blau etc. Fürs Auge noch Ok, Für die Leute auf der Bühne angenehm, weil nicht so heiss, aber die Kamera spielt verrückt

Dwarsloeper

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Gerade die LED's in Glühlampenform haben eingebaute Schaltnetzteile und takten die LED's mit relativ hoher Frequenz.

 

Falsch!

 

Wie Grapher richtig schreibt, werden die leistungsschwachen LED-Lampen über billige Kondensatornetzteile versorgt. Gerade bei den 220-V-betriebenen Lampen ist das häufig, weil hier -im Gegensatz zu getrennten Netzteilen- keine Gefahr von Berührungsspannung besteht (außer bei Maiskolbenlampen, die benötigen zum Berührungsschutz eine transparente Hülle).

 

bearbeitet von Kleinkram
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Ich habe jetzt einfach mal einen Test gemacht.

 

1/250 s, mit 1/100 s ist das Flackern ebenfalls sichtbar.

 

Die ersten beiden Bilder sind von einer Lampe, die vor 7 Jahre gekauft wurde, die Leuchtmittel (no name) letztes Jahr. Es handelt sich hier um 12 V G4-Spots. Diese Lampe ist gemischt mit LED und Halogen bestückt. Ratet mal, welche die LED sind.  ;)

 

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Das letzte Bild mit den beiden Bildausschnitten ist von einer Lampe 230 V mit 2 LED-Leuchtmitteln, die erst vor 1 Woche gekauft und bestückt wurde. Oben E27-Sockel, unten GU 10. Hier ist der Helligkeitsunterschied zwischen 2 Bildern in einer Serie deutlich geringer, jedoch auch gut sichtbar.

 

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Vielleicht Passend zum Thema - hier findet man Testergebnisse bezüglich Lichtflimmern:

 

https://www.derlichtpeter.de/testergebnisse/

 

 

 

Eher für die Allgemeinbeleuchtung interessant:

 

Ich finde die das Licht von LEDs mit UV Anteil wesentlich schöner und werde auch keine Anderen mehr kaufen.

 

Ich habe gute Erfahrungen mit Soraa GU10 und E27 Lampen ( tolles Spektrum aber sau teuer) und Eigenbau Sachen mit "normalen" COB Modulen (CRI 95) plus Konstantstromquellen gemacht.

Bei 12V Sachen habe ich auch schon mal einen Trafo gegen ein Gleichstrom Netzteil getauscht - die Lampen müssen dafür natürlich spezifiziert sein.

Aktuell beobachte ich SunLike Module von Seoul Semiconductor - hoffe die kommen bald auf den Markt und man kann die dann als Privatperson kaufen.

Von Yuji gibt es auch noch eine VTC LED Serie mit tollem Spektrum - aber die sind ebenfalls sau teuer und recht uneffizient.

 

 

Gruß

Simon

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Kommt nicht auch noch folgendes hinzu?

 

Wenn LEDs in der Helligkeit verändert werden sollen, müssen sie, weil sie nur die Zustände "an" oder "aus" kennen, über eine Ansteuerung (Hab Puls-Weiten-Modulation als Stichwort im Kopf?) ständig mit unterschiedlichen Rhythmen (keine gleichmäßig langen Phasen von an oder aus, daher keine "Frequenz" im Sinne einer Sinuswelle) getaktet werden, um die verschiedenen Ausbeuten zu erzielen. Dass man dann je nach Belichtungszeit auch mal eine längere "Aus"-Phase erwischt, ist relativ wahrscheinlich. Und dass dann gleich ganze Bereiche bei der Weihnachsbeleuchtung aus sind, zeigt nur, wo die einzelnen Ketten mit einem gemeinsamen Ansteuerungsgerät verbaut sind. Und dann gibts natürlich lustige Effekte bei Bildern, je nachdem, wie gerade die Ansteuerung (PWM?) sich an der Netzfrequenz anlehnt.

 

Warum man dann hellere LEDs nutzt, die man in runter dimmen muss, um das gewünschte Licht zu erzeugen? Weil es wegen Stückzahlen billiger ist (Zehntelcent summieren sich dann) und weil man die Helligkeit auch an die Umgebung anpassen kann. Ich vermute beispielsweise, dass verschiedene Tagfahrlichter deshalb im Rückspiegel auch flackern - und in nem Auto ist keine Versorgung mit Wechselspannung im Spiel ... Dieses Flackern kann das Auge wahrnehmen ...

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Mal den reinen LED Chip betrachtet: Es gibt nicht nur "an" und "aus" die Leutkraft wird über die Stromstärke geregelt, die Spannung ist quasi "konstant" (ok Temperatur abhängig..).

Man kann also mit verschieden starken Konstantstromquellen bestimmen wie hell die LED sein soll. Es gibt auch Konstanzstromquellen die mehrer Stufen bieten.

 

Beim Selbstbau hat man da schon viele Möglichkeiten.

 

Bezüglich der fertigen Produkte die man kaufen kann hast du aber leider recht... auch bei Dimmer und Co. Ich denke die PWM Geschichte macht man aus Kostengründen...

 

bearbeitet von SimonSambuca
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Mal den reinen LED Chip betrachtet: Es gibt nicht nur "an" und "aus" die Leutkraft wird über die Stromstärke geregelt, die Spannung ist quasi "konstant" (ok Temperatur abhängig..).

Man kann also mit verschieden starken Konstantstromquellen bestimmen wie hell die LED sein soll. Es gibt auch Konstanzstromquellen die mehrer Stufen bieten.

 

Beim Selbstbau hat man da schon viele Möglichkeiten.

 

Bezüglich der fertigen Produkte die man kaufen kann hast du aber leider recht... auch bei Dimmer und Co. Ich denke die PWM Geschichte macht man aus Kostengründen...

 

schonmal eine konstant-Stromquelle gebaut? Das is halt größtenteils Theorie. Du bestimmst den Strom oft über Spannung und Widerstand im Consumer-bereich, oder eben PWM. Ok, noch mit Transistoren heutzutage, früher hat man sich da nicht so die Mühe gemacht. Aber es gibt sicher auch einige Stromregler-LEDs. Daher trifft definitv dein letzter Satz zu ;) es ist einfach viel günstiger auf dem klassischen Weg und auch weniger anfällig.

 

Die Leds bräuchten im Endeffekt lediglich einen Glättungskondensator, so wie es bei jedem simplen Verstärker genutzt wird. Allerdings sind die halt nicht gerade klein für mehrere Watt. Und die Kosten, naja, das Bauteil vllt. bis zu nem Euro. Mir war das mit dem LED-Flackern bisher auch nicht so bewusst, da ich bisher nur auf dem Stand war, dass vor allem dimmbare LEDs da wirklich ein Problem sind, da ja hier die Phasen geschnitten werden. Beim fotografieren ist mir das zum Glück auch noch nie aufgefallen und meine häuslichen LEDs von Osram tun ihren Dienst eigentlich ohne Flackern, aber die sind halt auch nicht die billigsten.

 

Gewisse LED-Kombinationen haben allerdings einen herben Nachteil für die Farben. Die normale Haushalts-LED wird ja fluoreszierend genutzt, sprich ein Substrat, dass das Frequenzspektrum verschiebt und das sogar breitbandig wiedergibt. Aber die "weissen" LEDs, die aus RGB bestehen, sprich drei Peaks auf sehr schmalbandigen Bereichen in jeder Farbe sehen zwar weiss aus, aber haben eben nur die drei Anteile im Licht. In der Zahntechnik ist das ein richtiges Problem, weil man so keine korrekte Zahn-Farbbestimmung machen kann und da einfach nichts über normales Tageslicht geht, was ja alle Frequenzanteile, die für das menschliche Auge wichtig sind, enthält. Daher liegt es schon auf der Hand, dass gewisse LEDs durchaus die Qualität der Farbwiedergabe beeinflussen können, auch, wenn sie aussehen, als wären sie weiss.

bearbeitet von Neto-Zeme
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Falsch!

 

Wie Grapher richtig schreibt, werden die leistungsschwachen LED-Lampen über billige Kondensatornetzteile versorgt. Gerade bei den 220-V-betriebenen Lampen ist das häufig, weil hier -im Gegensatz zu getrennten Netzteilen- keine Gefahr von Berührungsspannung besteht (außer bei Maiskolbenlampen, die benötigen zum Berührungsschutz eine transparente Hülle).

 

 

Hier ein Schaltplan einer 6W (!!!!!) LED mit Schaltwandler!

 

 

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Ich vermute beispielsweise, dass verschiedene Tagfahrlichter deshalb im Rückspiegel auch flackern - und in nem Auto ist keine Versorgung mit Wechselspannung im Spiel ... .

 

Bist Du sicher? Die LED brauchen niedrigere Spannung als 12 V. Und die Spannung mit möglichst hohem Wirkungsgrad in dieser Leistungsklasse herabzusetzen und konstant zu halten geht am besten mit Schaltnetzteilen.

 

Aber wir theoretisieren hier ziemlich. Fakt ist, dass bei "normalen" LED die Wahrscheinlichkeit für Flackern, unabhängig von der Auslösezeit, und Farbverfälschung ziemlich hoch sind. Und dass man bei als Fotoleuchten verkauften Geräte nicht immer sicher über die Fotoqualität sein kann.

 

bearbeitet von Kleinkram
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