В последние годы ошеломляющими темпами набирают популярность домашние светодиодные осветительные приборы, а также экраны со светодиодной подсветкой. Тенденция эта неудивительна: ведь с момента изобретения белых светодиодов прошло уже несколько лет, за время которых производственную стоимость удалось значительно снизить, благодаря экспоненциально растущему спросу, ввиду неоспоримых преимуществ присущих этому новаторскому способу освещения. В отличие от традиционных ламп накаливания, светодиоды в десятки и сотни раз экономичнее и долговечнее. Они не так греются, имеют меньшие габариты, легко переносят удары и вибрации. Даже ставшие популярными несколько лет назад, так называемые экономичные, люминесцентные лампы долго разгораются, обладают меньшим ресурсом, не говоря уже о том, что случайно разбитая лампа моментально становится головной болью, ввиду содержания некоторого количества ртути в своем составе.

Разумеется, когда я говорю о фантастической надежности и долговечности светодиодных ламп, речь идет о качественных лампах, производитель которых не поскупился на компонентах. К сожалению, в целях экономии средств, многие производители выпускают откровенно низкокачественный товар, определить который, без специального оборудования, довольно затруднительно; а ярким этикеткам, со знакомыми, и, казалось бы, априори качественными наименованиями изготовителя, как показывает практика, верить нельзя.

Для создания качественной, долговечной светодиодной лампы, производителю нужно выполнить несколько условий, важнейшие из которых:

• Обеспечить качественное охлаждение светодиода/ов.

Разумеется, светодиоды не греются как лампы накаливания, но, в зависимости от мощности и конструкции все еще могут выделять немало тепла. Светодиоды не переносят высокой температуры и быстро выходят из строя, поэтому яркие всегда устанавливаются на радиаторы.

Многие лампы не имеют нормального радиатора в своей конструкции. Другие радиатор имеют, но светодиод к нему приклеен плохо, либо вообще не приклеен. В результате случается перегрев и быстрая смерть.

Попадаются лампы с хорошим радиатором, и светодиод приклеен как нужно, но вот все тепло рассеивается не по сторонам, а прямо на питающую плату, вызывая перегрев электронных компонентов. В результате, опять же, быстрая смерть, порой с фейерверком, поскольку предохранитель часто тоже, заботливо НЕ предусмотрен производителем.

Понятное дело, что проверить этот момент и узнать наверняка, не раскурочив лампу весьма затруднительно, и не имея опыта приобретения конкретной модели ламп неизбежно придется рискнуть. Можно попытаться отсеять явный шлак, оценив общий вес конструкции (радиатор металлический, увесистый); можно потрясти лампу и прислушаться к наличию болтающихся деталей внутри и т.п.

• Подобрать правильный спектр испускаемого света

Ни для кого не секрет, что искусственное освещение воздействует на циркадные ритмы человека. Синяя часть спектра подавляет выработку мелатонина – гормона, отвечающего за регуляцию сна. В результате качественного сна добиться не получается, со всеми вытекающими последствиями в долгосрочной перспективе.

Кроме того, неравномерный спектр неприятен для глаз и вызывает искажения цветов освещенных предметов. Вспомните, получилось бы у вас точно определить цвета одежды друзей и подруг, а также других ритмично двигающихся тел, в условиях цветного дискотечного света? То-же самое, хотя разумеется в меньшей пропорции, происходит с некачественными осветительными приборами.

Спектр напрямую зависит от конкретного типа светодиодов, используемых в лампе. Для проверки спектра нужен спектрометр, но к сожалению, стоит такой прибор весьма и весьма недешево. Покопавшись в сети, я, однако нашел инструкции, как более или менее пригодный прибор для оценки спектра, который можно собрать самому, дома, из подручных материалов. Даже паяльника не потребуется. В этой статье я ограничусь ссылкой на материалы, дабы не раздувать ее (статью), до эпических размеров.

• Исключить мерцание (пульсации яркости)

В идеале его либо вообще не должно быть, но если уж оно есть, то частота мерцания должна быть свыше нескольких сотен Гц.

Упрощенно говоря, наши глаза реагируют на мерцания низкой частоты (ниже нескольких сотен Гц), но мозг научился фильтровать их, и нам кажется, что никаких мерцаний нет. Проблема в том, что фильтрация эта не дается даром.  У разных людей разный порог чувствительности к мерцаниям. Не так давно, просиживая часами у мерцающих кинескопов на заре компьютерной эры, многие жаловались на особенно сильное утомление глаз, головные боли, ощущение тошноты и т.п. Персонально я помню себя в состоянии буквально видеть мерцание подобных мониторов с частотой обновления картинки менее 75 Гц, и это ощущение никак нельзя было назвать приятным. Поэтому появление мониторов с частотами выше 75 Гц, а со временем даже 100 и 120 Гц воспринималось с большим энтузиазмом.

Несмотря на 2019 год на дворе, проблема эта все еще с нами и причина у нее одна – жадность производителей. И я говорю не только о лампочках, но и о телевизорах, экранах компьютеров, телефонов, таблетов и т.п. (хотя статистически, телефоны и таблеты страдают этой бедой в наименьшей степени, и даже дешевые китайские поделки обладают весьма продвинутой питающей электроникой, а всякие AMOLED и иже с ним в принципе не могут иметь проблемы мерцания). Во многих современных телевизорах и мониторах подсветка экрана, та, которая позади матрицы, основана на светодиодах, который по сути ничем не отличаются от обычной светодиодной лампы, и соответственно, им свойственны все те же проблемы. Все тот же перегрев и все то же мерцание, в случае если производитель пожадничает на управляющей электронике.

Именно о мерцании сегодня я хотел бы поговорить более подробно.

Как ни крути, де факто, мало кто задумывается о мерцании лампочек, выбирая оные в магазине, не говоря уже о телеках и мониторах. Более того, дополнительная ирония в том, что о вреде мерцаний краем уха, так или иначе слышали, пожалуй, абсолютно все, но не наблюдая сильно-выраженных и моментальных последствий, публика просто игнорирует эту характеристику ламп и экранов.

Для затравки, оцените, к примеру, эту видеозапись пары современных компьютерных экранов, и, как говорится, почувствуйте разницу:

Если вам стало интересно, а мерцает ли ваш экран или лампа, то существует простой способ по-быстрому оценить мерцания. Для этого перед источником света нужно просто быстро помахать карандашом, вот так:

Это так называемый карандашный тест. На самом деле, карандаш можно заменить пальцем, просто придется очень быстро двигать рукой. Если карандаш (палец) просто выглядит размазанно, то вероятно все не так плохо. Но если, в результате стробоскопического эффекта мерцающего освещения, вы видите несколько неподвижных карандашей (пальцев), то вам не повезло.

Разумеется, этот способ позволит лишь отличить осень сильные мерцания от очень слабых. Более продвинутый и точный способ измерить мерцание – это использовать специальный прибор, пульсометр.

Энтузиастам-затейникам ничего не мешает собрать пульсометр самостоятельно – нужен подходящий сенсор света и быстрый микропроцессор, способный оцифровать аналоговый сигнал с сенсора и посчитать скважность полученного цифрового сигнала. Или же можно не париться, потому что, как оказалось, готовый прибор можно купить за вполне вменяемые деньги. Об одном из них я расскажу чуть ниже, после лирического отступления.

Лирическое отступление

Для тех, кому любопытно, я вкратце расскажу, откуда вообще берутся эти мерцания. 

В случае обычной, старомодной лампы накаливания, на спираль подается высокое переменное сетевое напряжение. Спираль лампы раскаляется, и, несмотря на пульсации сетевого напряжения (50 Гц, помните?), практически не меняет своей яркости, по причине банальной инерционности – спираль попросту не успевает остыть между полуволнами переменного напряжения, и потому практически не мерцает.

А вот люминесцентные и светодиодные лампы запитываются через электронные блоки управления, качество которых напрямую влияет на качество света, производимого лампой. Плохая электроника, порой, не только заставляет лампы мерцать, но еще и создает довольно мощные радиоэлектронные шумы, которые отлично слышно в обыкновенном FM приёмнике, работающем в радиусе нескольких метров от лампы.

Как правило, ввиду гораздо большей сложности изготовления, современные люминесцентные лампы, в большинстве своем производятся серьезными компаниями и не мерцают (точнее, мерцают, но на очень высоких частотах, что, как уже было упомянуто). Чего не скажешь о светодиодных лампах, которые сегодня по-видимому, клепает на коленке, каждый второй китаец.

В общем, теперь, когда мы определились с проблемой, поговорим о приборах. В эти дни мы делаем дома ремонт, включающий в себя установку массы разнообразных светильников, купленных в разных местах: функциональные и декоративные, со сменной лампой и встроенной. Разумеется, хочется быть уверенным, что, к примеру, у прикроватной тумбочки, или в рабочем кабинете освещение будет качественным, в то время как мерцающая лампочка в прихожей не будет проблемой.

Для оценки мерцаний источников света, я приобрел прибор RADEX LUPIN за 6000 рубликов. Прибор лаконичен и прост в применении, и в этом его прелесть. В комплекте присутствует сетевая зарядка и провод.

На приборе есть поворотный сенсор света, экран, порт для зарядки (micro USB) и три кнопки. Нажатие на любую из трех кнопок мгновенно активируют прибор в режиме измерения освещенности в Люксах или Нитах, а также пульсаций. Прибор выключается если в течении 70 секунд не нажимать кнопок.

Для измерения пульсаций, сенсор света стоит направить на и поднести как можно ближе к источнику света, чтобы исключить посторонние влияния на измерения. В случае экранов – лучше всего прижать вплотную.

Пульсации отображаются в процентах: 0% означает, что пульсаций нет вообще, а 100% значит что скважность пульсаций равняется 2, т.е. длительность “света” равняется длительности “тьмы”. Пульсации свыше 100%, соответственно, говорят о том, что источник света дольше не светит, чем светит, и такое весьма часто случается со многими телевизорами, к примеру.

На тему мерцаний было произведено немало научных исследований, и судя по рекомендациям, пульсации ниже 20% считаются приемлемыми.

Поделюсь некоторыми результатами оценки мерцаний у меня дома:

• Телевизор LG с, казалось бы, весьма качественным экраном жестоко мерцает, демонстрируя пульсации в 120% (сто двадцать!). Теперь стало ясно, почему в темноте его смотреть просто невозможно. К сожалению, это означает, что использовать его как есть никак нельзя.
• Дорогущий компьютерный экран Samsung, все телефоны и таблеты практически не мерцают, демонстрируя показатели пульсаций ниже 2%, даже на низких установках яркости.
• Монитор ASUS средней ценовой категории – 30% пульсаций. Для монитора это ужасно. К счастью он используется полчаса в год, когда нужно что-то произвести с серверами, не имея возможности сделать это удаленно.
• Потолочные и настенные светильники средней и высокой ценовой категории, купленные на AliExpress, показали прекрасный результат, демонстрируя пульсации в 2-3%. Тут просто повезло. Могло оказаться полным шлаком.
• Масса всевозможных ламп из IKEA – все показывают отличный результат меньше 3%.
• Лампочки из супермаркетов, на вид качественные. По факту – 30% мерцаний.

Я намеренно не приводил конкретных моделей, все равно всего разнообразия ящиков и лампочек мне не перечислить. Напротив, я пытаюсь показать, что итоговый результат непредсказуем и не зависит напрямую от производителя, и единственный способ узнать наверняка – проверять.

Кстати, по поводу мерцающего телека, я нашел в сети нашел пару вариантов решения проблемы, разумеется включающий в себя хардверно-софтверную модификацию питающего драйвера, чем я возможно скоро и займусь. Забавно, что с точки зрения стоимости разработки и массового производства, цена телека не изменилась бы вообще, от слова совсем, используй они нормальный, немигающий драйвер для подсветки экрана, что наводит меня на мысль, что инженер, который это проектировал просто негуманный дебил. Вероятно, в случае успеха, эпопею о модернизации телеящика я изложу на этом сайте.

Подводя итоги, скажу, что прибор несомненно полезный, доступный и простой в эксплуатации. Не мучайте свои глаза. Убедитесь, что свет в вашем доме качественный, и что монитор, перед которым многие из нас проводят пол-жизни не вызывает ненужной усталости и проблем со здоровьем, раз уж даже именитые производители плевать на это хотели, ради сомнительной, копеечной выгоды.

Еще хочу порекомендовать замечательный сайт lamptest.ru, на котором можно ознакомиться с реальными, измеренными профессиональной аппаратурой, данными множества популярных светодиодных ламп, а также получить массу полезной информации по теме. И в сотый раз убедиться, насколько нельзя доверять информации, указанной производителем на упаковке лампы.

На сайте представлены лампы продающиеся в основном на территории СНГ, но и жители других стран могут найти информацию полезной. Например, лампы из IKEA, они и в Африке лампы из IKEA.

Ну и напоследок отмечу, в сети есть информация о мерцании экранов телевизоров и мониторов, измеренная владельцами и обозревателями, которая может помочь изначально отсеяться мерцающие модели, если надумаете покупать новый, или наоборот, открыть для себя истину о имеющемся. Начните читать здесь, а потом Гугл в помощь.

Завершая статью, хочу еще раз напомнить, что уведомления о новых постах и статьях будут появляться на RSS ленте, Facebook’е, Twitter’е, Instagram’е и канале Telegram (TechnoMind_RU).