Немного про дискотеку (страница 3)

Многие знают, что при конструировании светильников с цветными диодами приходится бороться с явлением, называемым "дискотекой", т.е. разноцветными видимыми глазом цветными пятнами в аквариуме. Поскольку я тоже хочу в конце концов сделать светодиодный светильник, и как мне кажется, без цветных светодиодов для получения хорошей цветопередачи обойтись сложно, решил немного разобраться с этим явлением "дискотеки": когда оно возникает, как с ним бороться, что важно для устранения этого явления, а что - второстепенно.
В качестве источника разноцветного света взял "пресную" сборку Reefflab, поскольку именно они у меня сейчас есть, и цветные диоды там в наличии. Но само явление носит общий характер, и с ним в той или иной мере столкнется всякий, кто будет делать светильник с цветными диодами.

Итак, для большей заметности эффекта включаем в сборке только три цветных диода, белые не используем. Светим на белый экран и видим:

Никакой дискотеки нет. Вроде бы все замечательно: свет от трех диодов: сине-голубого, изумрудного и красного смешивается и дает почти белый свет, с некоторым недостатком зеленого. Но все смотрится однородно.
Но давайте поместим между экраном и источником какой-нибудь предмет.
И вот, что мы видим:

Или крупнее:

Что же произошло? Каждый из диодов светит в достаточно широкий угол. Но размеры диодов очень маленькие. Поэтому тени от разных диодов оказываются в разных местах. Собственно, это и есть та самая дискотека. Тени резкие, опять же по причине маленького размера каждого из диодов.
Итак, что же здесь на самом деле важно? Диоды на сборке расположены достаточно близко друг к другу. Но при этом все равно расстояние между диодами значительно превышает размер каждого из них. Поэтому и расстояние между тенями сильно превышает ширину зоны перехода от света к тени. В итоге тень от каждого диода мы видим отдельно, и точки на экране, с которых один или два диода не видны (предмет их заслоняет), окрашены особым цветом.
Таким образом, если размеры разноцветных источников света сравнимы, или меньше расстояния между ними, то следует ожидать этот эффект "дискотеки".

Как с этим бороться? Собственно, из сказанного очевидны два способа:
1)Уменьшение расстояния между источниками.
2)Увеличение размера самих источников света.

Очень хорошо, если источники будут расположены вплотную, а еще лучше, если они станут друг друга перекрывать. В реальности, как, например, при использовании данной сборки, уменьшить расстояние мы уже не можем.
Но мы можем увеличить размер источников света.
Все знают, что для смешения света применяют рассеиватель. Иногда можно услышать, что рассеиватель предназначен для того, чтобы расширить угол излучения.
На самом деле основная задача рассеивателя - увеличить размер излучателя, превратить точечный источник в излучающее пятно, каждая часть поверхности которого выступала бы как самостоятельный источник.
В этом случае тени теряют резкие очертания и исчезают зоны, где один цветной источник предметом закрывается, а другой - нет.
Попробуем поставить рассеиватель перед диодами.
У меня нашелся рассеиватель для студийной фотографии. Поставил его к диодам на небольшое расстояние около 7-8мм.

Видно, что тени потеряли резкость, но "дискотека" в основном сохранилась. Почему она не исчезла совсем? Каждый диод излучает основную мощность в определенном конусе. На рассеивателе образуется световое пятно, размер которого зависит от расстояния между диодом и самим рассеиваетелем. Чем больше расстояние - тем больше это пятно. В данном случае расстояние было маленьким, и пятна тоже получились небольшими.
Попробуем расстояние увеличить до 3см.

В принципе стало уже терпимо.
А теперь сделаем 5см.

Остались только следы неоднородного цвета. Что произошло: при размещении рассеивателя на расстоянии 5см пятна от каждого диода стали больше размера всей сборки, и фактически наложились друг на друга. В итоге из каждой точки одного большого пятна на рассеивателе излучается во всех направлениях смешанное излучение. Тени получаются, во-первых, нерезкими, а во-вторых, почти совпадающими.

Данный факт не зависит от того, хороший рассеиватель или плохой.
Хороший рассеиватель отличается лишь тем, что выполняя свою задачу - увеличение излучающего пятна, он обладает минимальным поглощением энергии. Но каким бы хорошим рассеиватель не был, именно размер вторичного пятна определяет в итоге качество смешения и отсутствие цветных пятен в тенях. Излучающее пятно на рассеивателе должно быть по размеру сравнимо с расстоянием между диодами, а лучше немного превышать это расстояние.
А размер этого пятна определяется углом, с которым на рассеиватель падает излучение от источника, и расстоянием от источника до рассеивателя. Поэтому основной и надежный путь решения проблемы дискотеки - размещение рассеивателя на определенном расстоянии. Обычно достаточно взять это расстояние равным растоянию между диодами, свет которых мы хотим эффективно перемешать.
Интересно, что наличие индивидуальной вторичной оптики на кажлом из диодов скорее усугубляет проблему, поскольку уменьшает угол излучения каждого диода, и соответственно, уменьшает размер пятна на рассеивателе.


Изменено 9.11.16 автор Константин Кучеренко

После определенного порога, станет все действительно хорошо

Опять же если надо. Я готов предположить, что кому-то без дискотеки свет будет казаться скучнее. И я не могу ему сказать, что он не прав.

Константин Кучеренко
Вот это для меня загадка: почему самые дискотечные диоды разнесены максимально далеко друг от друга.

Вижу только два варианта:
1. Человеку который разводил было пофиг, а может вообще это авто таксировщик диоды так расставил?
2. Плата вообще не под этот набор диодов разводилась, просто подошла и пресняку.
В любом случае, оба достаточно хорошо вписываются в концепцию MC DNK - "Пресняк для нас второстепенное" и "им и так пойдет"

Изменено 12.11.16 автор artvhm

Константин Кучеренко
Я готов предположить, что кому-то без дискотеки свет будет казаться скучнее.

кстати возможно в этом и дело это конечно только предположение, но возможно сборка визуально и оценивалась перед выпуском в "массы" и возможно что как вы выше и писали цвета при такой компоновке выглядят для многих интереснее за счет совсем небольшой дискотеки

Юрий1978

В любом случае, когда эффект и его природа более-менее понятны, можно делать выбор в ту или иную сторону уже сознательно.

Константин Кучеренко
Опять же если надо. Я готов предположить, что кому-то без дискотеки свет будет казаться скучнее. И я не могу ему сказать, что он не прав.

С этим все просто - Плату чуть больше и два или даже три рассеивателя на выбор(где разный размер кольца).
Что касается клиента, то он всегда прав.
Другой вопрос, что иногда его хотят убедить в обратном. Просто мне помнится, что позиционирование данного продукта включало в себя, что то про превосходное цветосмешение, обтекаемые формулировки появились уже чуть позже...

Изменено 12.11.16 автор artvhm

Юрий1978

Тогда есть плохие новости, - эти рассеиватели, вроде бы, больше выпускать не будут. В новых обещают дискотеку еще меньше

B_wolf
Я где-то утверждал что наши рассеиватели волшебные? Вроде нет. Тогда почему вы ожидаете от них волшебного результата? Он будет "всего лишь" лучше чем у вашего фотографического.


Собственно так оно и получилось.

А когда это было сказано? Вчера сегодня? Когда всем стало очевидно, что законы физики так просто не обмануть.
А вот цитата Дмитрия чуть ранее из темы светодиодный свет:
"Для этого случая COB и цветные сателлиты подходят отлично. Так делают китайцы в своих светильниках. Дискотеку не видно? Значит её и нет! Логика детсадовца, но пипл хавает - что еще надо?
По большому, да и по малому счету это - обман.

Да, на всякий случай. Всякие "полосатые" варианты COB, содержащие несколько разных типов кристаллов - тоже решение этого же класса. Дискотеки не видно, но она есть. Ну и плюс еще куча всякой бяки, свойственной именно этому решению. Но - опять-таки - пипл хавает.

2. Отсутствие неравномерности спектра. Разумеется, это также означает отсутствие видимости дискотеки. Но в данном случае речь идет не о борьбе с ней, а о борьбе за равномерный спектр, именно тот, что мы пытаемся создать. Лично мне второй вариант представляется единственно верным - иначе зачем нам вообще светодиодный свет?"
Ну и начало этой темы просмотрите. Ещё в ней вам обещали волшебные рассеиватели. "пипл хавает"....
Миф идеального смешения цветов умер. Ну и думаю на этом обсуждение сборки стоит завершить. Лучше вернутся к практически интересным вещам. Например каких уровней белого достаточно, чтоб цветные тени до приемлемого уровня замаскировать. И будут ли в таком случае цветные СД достаточно отрабатывать возложенные на них задачи?

В новых обещают дискотеку еще меньше

По идее все должно остаться примерно так же: диоды же не будут менять расположения. Разве что сам материал станет толще, у света до наружной рассеивающей плоскости будет немного больший путь, и излучающие пятна станут немного большего диаметра.

artvhm
оба достаточно хорошо вписываются в концепцию MC DNK - "Пресняк для нас второстепенное" и "им и так пойдет"

Точно, точно А теперь смотрим на морские сборки. И что выходит? На "моряков" DNK тоже плевать? Расположение диодов такое же.

Дамир184
А когда это было сказано?

Ну я про это читал год-полтора назад, точно не помню.

Константин Кучеренко
По идее все должно остаться примерно так же: диоды же не будут менять расположения

Опять вы со своей геометрией и логикой Дмитрий сказал будет лучше, значит будет. Разве есть человек которого он обманул?

B_wolf
Ну я про это читал год-полтора назад, точно не помню.

Неужели? А почему тогда там ссылка на рассеиватель Константина. Он вроде не пол года назад эти фото сделал.

B_wolf
Точно, точно А теперь смотрим на морские сборки. И что выходит? На "моряков" DNK тоже плевать? Расположение диодов такое же.

Вы хотите сказать, что они просто ошиблись расположив диоды так? а как же исследования, замеры и прочие конструкторские изыскания?

artvhm
Перенести цветные диоды в центр и отодвинуть рассеиватель дальше от линзы.

И вы туда же? Советы Мастера никто не смотрит! Одичали... А потом обижаются что я говорю что не изучив первоисточники вы, товарищи хейтеры-критиканы выглядите, очень мягко говоря, странненько.

Дамир184
Миф идеального смешения цветов умер.

Ну почему миф: решение типа "прожектор" может вполне оказаться работоспособным в этом плане. Т.е. светильник сравнительно компактный, но высокий. Более плотное расположение диодов, длинный и большого диаметра диффузный отражаетель (большой по сравнению с группой диодов, скажем больше в 10 раз как о выходному диаметру, так и по длине, ну и рассеватель на выходе. В итоге должно получиться достаточно одноцветное излучающее пятно диаметром в этот рассеиватель.

artvhm
рассеиватель дальше

Куда дальше? Вы хоть расстояние-то от кристаллов до наружной поверхности рассеивателя правильно вычислили? По-вашему оно сколько?

artvhm
После определенного порога, станет все действительно хорошо

Циферку не затруднит?

Дамир184
Неужели?

А с чего вы решили что про это писалось именно тут?

artvhm
позиционирование данного продукта включало в себя, что то про превосходное цветосмешение, обтекаемые формулировки появились уже чуть позже..

Врать не мешки ворочать. Слово "превосходное" найдете? Если нет - признайтесь что ваше хейтерство застило вам глаза.

Константин Кучеренко
Более плотное расположение диодов, длинный и большого диаметра диффузный отражаетель (большой по сравнению с группой диодов, скажем больше в 10 раз как о выходному диаметру, так и по длине, ну и рассеватель на выходе. В итоге должно получиться достаточно

это же какого размера и вида будет итоговая конструкция?

Константин Кучеренко
Разве что сам материал станет толще

Зря я вам даташиты давал, ой зря... В том смысле что без толку. Смотрю в книгу - ничего не вижу...

artvhm
а как же исследования, замеры и прочие конструкторские изыскания

Может в них всё и дело?

решение типа "прожектор"

Не помню тему, но с полгода назад когда я первый раз заикнулся про классические отражатели ДНК отмёл этот вариант как коммерчески неприемлемый. Ну и в этой теме предлагал решение смешивать на отражателе. Только потёрли его. Да это хорошее решение.

Юрий1978
это же какого размера и вида будет итоговая конструкция?

В высоту сантиметров 12, и с таким же диаметром. Но таких светильников пожет понадобиться не очень много. Т.е. формфактор, похожий на несколько отдельных МГ-светильников.

Изменено 12.11.16 автор Константин Кучеренко

artvhm
Разве есть человек которого он обманул?

Нет, но есть люди, которые старательно сначала обманывают сами себя, а потом - всех вокруг.

Господа хейтеры, давайте я вам "маячок дам". Скажите пожалуйста до какой высоты подвеса светильника Мастер не дает вообще никакой вторичной оптики?