Deze studie onderzoekt hoeLED-lichtfrequentie, geregeld door pulsbreedtemodulatie, beïnvloedt het menselijke visuele comfort.
Het onderzoek richt zich op het identificeren van het optimale frequentiebereik dat flikkering minimaliseert en een prettige kijkervaring biedt, wat van cruciaal belang is voor het ontwerpen van veilige en gebruiksvriendelijke-vriendelijkeLED-verlichtingsystemen. De auteurs voerden experimenten uit met verschillende PWM-frequenties variërend van 25 Hz tot 250 Hz in een gecontroleerde intelligente verlichtingsopstelling, waarbij een vaste verlichtingssterkte van 300 lux en een kleurtemperatuur van 6500 K werd gehandhaafd om te voldoen aan de comfortnormen voor binnenverlichting. Er werd een fototransistorsensor gebruikt om de lichtniveaus te stabiliseren, en beeldhistogramanalyse in MATLAB werd toegepast om de helderheidsstabiliteit in de loop van de tijd te meten.
Experimentele resultaten laten duidelijke verschillen zien in visueel comfort over verschillende frequentieniveaus heen. Frequenties bij 25 Hz, 50 Hz en 125 Hz veroorzaakten aanzienlijke flikkeringen, wat leidde tot grote fluctuaties in de beeldpixelwaarden en hoge standaardafwijkingen. Deze variaties verminderden direct het visuele comfort en creëerden een onstabiele lichtomgeving. Frequenties rond 166 Hz en 250 Hz resulteerden daarentegen in vrijwel constante pixelwaarden en zeer lage standaardafwijkingen, wat betekent dat er geen merkbare flikkering en consistente verlichting is.
Het onderzoek bevestigt dat frequenties van ongeveer 160 Hz en hoger effectief storende flikkeringen elimineren en een beter visueel comfort ondersteunen. Het onderzoek benadrukt ook het belang van aanvullende verlichtingsparameters, waaronder de kleurweergave-index en kleurtemperatuur, die samen met de frequentie de algehele lichtkwaliteit bepalen.
De Kruithof-curve werd gebruikt om te verifiëren dat de experimentele omstandigheden binnen het algemeen aanvaarde comfortabele bereik voor het menselijk zicht vielen. De histogrammethode bleek een betrouwbaar hulpmiddel voor het kwantificeren van de visuele stabiliteit en het objectief beoordelen van comfortniveaus. Concluderend biedt het onderzoek praktische richtlijnen voorLED-verlichtingontwerp. Om visueel comfort te garanderen en mogelijke vermoeide ogen te verminderen, moeten LED-drivers PWM-frequenties van ongeveer 160 Hz of hoger gebruiken. Deze bevinding ondersteunt de ontwikkeling van gezondere, efficiëntere binnenverlichtingssystemen terwijl de energie-besparende voordelen van LED-technologie behouden blijven. De combinatie van de juiste frequentie, verlichtingssterkte en kleurgegevens creëert verlichting die zowel functioneel als comfortabel is voor dagelijks gebruik.
