Прекрасные видео.

Приветствую, друзья!
 
Хочу рассказать вам о первом большом шаге, благодаря которому наши светильники BEAMS значительно приблизились к тому, что мы полагаем идеальным аквариумным светильником. Перед тем, как я опишу сам этот шаг, необходимо небольшое введение в тему.
 
Подавляющее большинство недорогих аквариумных светильников управляет яркостью светодиодов путём ШИМ. При этом на светодиоды всегда подаётся максимальный ток, а их яркость регулируется очень быстрым включением и отключением. Так как глаз человека инерционен, то мы не видим эти отдельные включения света, они для нас сливаются в непрерывный свет. При этом чем больше времени светодиоды включены, тем более ярким кажется глазу человека этот свет. То есть, если ток на светодиоды подаётся только 1% времени, мы видим этот свет, как свет с 1% яркости. А если ток подаётся 50% времени, то мы видим этот свет как свет с 50% яркости. И так далее для всех остальных продолжительностей времени, в течение которого на светодиоды подаётся ток.
 
Этот подход имеет несколько недостатков. Часть из них важны, но ими всё не ограничивается, есть и ряд менее важных. Для начала о самых важных.
 
1. Так как на светодиоды всегда подаётся максимальный ток, то КПД преобразования электрической энергии в световую будет соответствовать именно этому - большому - току. То есть будет минимальным. Разница в КПД, который получается для максимального тока светодиода и для 30% тока составляет обычно около 30%, а бывает и гораздо больше. При этом важно помнить, что падение КПД плохо ещё и потому, что вся разница - это дополнительный нагрев. Рассмотрим на примере. Для наилучших синих светодиодов КПД для тока 30% составляет около 85%. Для этих же светодиодов, работающих на максимальном токе, КПД составляет около 55%. То есть в первом случае в тепло идёт 15% энергии, а во втором - уже 45%! То есть тепла выделяется в ТРИ раза больше!
Подытожим. Управление яркостью путём ШИМ не только сжирает до трети света, но и приводит к почти трёхкратному росту тепловыделения.

2. Неодкратно в результате научных экспериментов установлен факт того, что ШИМ с частотой менее 2 килогерц приводит к значительному - до двух раз - падению КПД фотосинтеза. Так как большинство любителей рассматривает светильник именно как средство выращивать фотосинтетики, этот пункт для них будет очень важным.
 
3. ШИМ с не очень высокой частотой приводит к появлению артефактов в виде полос как на фотографиях, так и на видео.
 
Теперь я расскажу об одном недостатке, который редко принимается во внимание аквариумистами, но который от этого никуда не девается. Если вы посмотрите на любой грамотный обзор смартфона, планшета, или монитора, то там будет раздел, посвящённый мерцанию, (которое возникает в результате управления яркостью путём ШИМ) и его частоте. Долгое время экраны на основе OLED заслуженно критиковались за то, что их мерцание, хоть и было не заметно глазу, но вызывало быструю утомляемость. То есть длительно читать с таких экранов было неприятно. Именно поэтому такое широкое распространение получили экраны на e-Ink, которые абсолютно не мерцали, и на них можно было комфортно читать длительное время.
 
Аквариумисты иногда жалуются на то, что глаза устают при длительном наблюдении за аквариумом. Причина как раз именно в этом - светильник использует ШИМ для управления яркостью!
 
Этим недостатки ШИМ не ограничиваются, я перечислил всего лишь самые основные. Кому интересно, можете углубиться в тему - на нашем сайте об этом рассказано подробно.
 
Казалось бы - раз ШИМ так плох, так и надо управлять яркостью без его ипользования, благо, такие способы известны, и называются аналоговым управлением тока светодиода. Но, как и всегда, не обходится без "но" Во-первых, такие схемы управления громоздки, и засунуть их в конструктив нашего светильника, который буквально весь представляет из себя излучающую поверхность, было бы невозможно. Во-вторых, такие схемы сами по себе имеют не очень высокий КПД. Конечно, потери на этой схеме не вышеописанные 30%, но в районе 10% всё же теряется, что тоже жалко. Ну и в третьих - главное - на малых токах светодиоды начинают менять свой спектр. Разумеется, сильнее всего это выражается на очень малых токах, как было показано здесь , но начинается этот процесс уже на довольно большом токе. Многие производители не рекомендуют использовать свои светодиоды на малых токах. Так, OSRAM советует использовать их на токах не менее 10% от максимального.
 
Как же быть в таком случае - когда и ШИМ плох и полностью аналоговое управление - тоже нехорошо? Решение есть, придумано до нас, и широко используется в светильниках для научных экспериментов. Это так называемое гибридное управление. То есть когда от максимума до некоего малого тока идёт аналоговое управление током, а по достижении малого тока (но всё же больше, чем минимально рекомендованный производителем светодиодов!) далее идёт управление ШИМ. В этом случае мы получаем все преимущества обоих способов управления током светодиодов и практически избегаем всех их недостатков. Казалось бы - вот оно, счастье! Но, снова не обошлось без "но"
 
Гибридное управление светильники BEAMS использовали с самого первого дня. Это одно из их ключевых преимуществ, которое подробно описано на нашем сайте . Однако, с появлением продвинутых цифровых фотокамер, в том числе в смартфонах, некоторые пользователи стали отмечать появление артефактов ШИМ. Чтобы этого не было, нужен не просто высокочастотный ШИМ, а сверхвысокочастотный. Однако, это непростая задача. Если посмотреть в ближайшее прошлое, то можно увидеть, что даже для дорогих смартфонов или мониторов эта задачка не всегда была решена ещё несколько лет тому назад! Важно то, что в тех экранах используются маломощные светодиоды, которые питаются током в единицы, максимум - десятки миллиампер. В случае наших светильников речь идёт про амперы, то есть в сотни, а то и тысячи раз больше! На самом деле задачка создания гибридного контроллера BEAMS со сверхвысокочастотным ШИМ ещё сложнее, потому что явления, с которыми приходится бороться, нередко имеют квадратичную зависимость от тока. А квадрат от тысячи - это уже миллион! 
 
Не буду погружать вас в технические детали, скажу только, что контроллер, который корректно реализует сверхвысокочастотный ШИМ, был уже восьмым, который мы делали в рамках проекта BEAMS. То есть опыт у нас был очень большой. Однако работы над новым контроллером заняли без малого год. Мы предполагали, что они закончатся в июле, но полностью их завершить удалось только в октябре.
 
Даже самые продвинутые фото и видео камеры не дают артефактов ШИМ с новым контроллером. То есть,  используя наши светильники, вы получите всегда отличные фото и прекрасные видео!
 
Все светильники BEAMS 2, которые сейчас поставляются, уже имеют новые контроллеры. При этом цена на все светильники в результате перехода на новые контроллеры не изменилась.

DNK
сверхвысокочастотный ШИМ

Constantin_K
И какая у вас там частота?

DNK

bistoregna
"Звучит" как 400 Гц.

DNK
У нас и раньше частота ШИМ была выше, а сейчас стала гораздо выше.

В передне приводном автомобиле постоянно крутится только одно колесо, многие не знают кстати.
Может 400 Гц и достаточно, и даже избыточно.

bistoregna
В передне приводном автомобиле постоянно крутится только одно колесо

Constantin_K

bistoregna
Передача вращение от двигателя осуществляется только на то колесо, на котором больше нагрузка.

Constantin_K

bistoregna
Если автомобиль едет по асфальту, крутятся естественно все колеса, но тянет машину в моменте только одно из передних.

Constantin_K
Уверен, что если бы частота

Constantin_K
Так бы и написали сразу, а ведь написали: "В передне приводном автомобиле постоянно крутится только одно колесо".

DNK

DNK
подверждаемое физически

bistoregna Может 400 Гц и достаточно, и даже избыточно.

DNK
съёмки видео 8К

bistoregna

Constantin_K

bistoregna
Вот сейчас все усложняете,

Constantin_K

bistoregna
добротный астрономический 4-х канальный годовой таймер и все.

bistoregna
Передача вращение от двигателя осуществляется только на то колесо, на котором больше нагрузка.

Gleb T.

Дамир184

Дамир184
Но почему-то продвинутые цифровые камеры при съемке ловили артефакты.