Влияние высокочастотного освещения на зрение человека?

У меня есть несколько разных светодиодных фонариков. Один из них имеет три разных «режима» яркости и управляет им с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Вот картинка, иллюстрирующая, как это работает:

введите описание изображения здесь

Я знаю, что схема ШИМ этого конкретного фонарика работает на частоте около 120 Гц. Это означает, что когда вы перемещаете что-то очень быстро под ним, при работе с низким рабочим циклом создается эффект стробоскопического света, когда вы видите множество «копий» движущегося объекта. Это напоминает мне то, как визуализируются видеоигры, и на самом деле создает очень хороший эффект, потому что вы «видите» только очень маленькие временные отрезки. Наблюдать таким образом за бегущей водой совершенно увлекательно.

Из эмпирических наблюдений я определил, что при самых низких настройках рабочий цикл составляет около 2-5%. Создаваемые призрачные изображения удивительно четкие. На Medium я думаю, что это около 25-30%.

Совсем недавно я заметил, что когда я использую этот фонарик в условиях темноты, воспринимаемая яркость определенно не изменяется линейно. У меня нет научного оборудования для измерения интенсивности света, но я более или менее убежден, что свет в 1000 люмен при рабочем цикле прямоугольной волны 2% кажется ярче, чем свет в 20 люмен, при прочих равных условиях (включая падающий свет). Световая энергия).

Думаю, этому есть какое-то биологическое объяснение. Это эффект, который наблюдали другие?

Общеизвестно, что большинство (все?) наших чувств работают с логарифмической шкалой. Для звука и света это доказано со времен Гельмгольца.
Да, я знаю об этом. Переменная, которая меня интересует, — это не логарифмическая характеристика, а взаимосвязь между высокочастотными (ну, 120 Гц — это не так уж и много) частотными модуляциями, которые содержат одинаковую среднюю энергию.
Далее идет интегрирующее действие восприятия. Это может отличаться для адаптированного к темноте (ч/б) и цветового зрения.
Как точно вы знаете, что у лампы на 1000 люмен действительно есть 1000 люмен, у 20 люмен есть 20 люмен, а рабочий цикл составляет 2%? При каких обстоятельствах вы их сравнивали? Каких цветов огни?
Я думаю, что на многие мои вопросы можно было бы полностью ответить, если бы у меня было подходящее оборудование для проведения некоторых научных испытаний. Осциллограф позволил бы мне определить рабочий цикл, а также измерители мощности света для определения интенсивности.

Ответы (1)

Ваши глаза очень плохо оценивают абсолютную яркость, особенно адаптированный к темноте глаз, смотрящий на яркий свет.

Один из способов измерить «среднюю» яркость — попытаться прочитать тот же печатный текст при эквивалентном освещении, например. 20 люмен * 100% и 1000 люмен * 2%

Помните, однако, что производители светодиодных фонариков являются отъявленными лжецами, когда речь идет о цифрах в люменах.

Это, безусловно, хорошая идея, потому что она будет учитывать фактические когнитивные способности, основанные на зрении, а не полагаться исключительно на то, как они «ощущаются».