Kürzeste Zeit zum sichtbaren Aufleuchten der LED

Dies ist eine Messung, die am besten durch Experimentieren durchgeführt wird. Ich gehe davon aus, dass der kürzeste sichtbare Puls von Person zu Person unterschiedlich sein wird, sodass das, was Sie als Daten für Sie finden, wahrscheinlich nicht auf jemand anderen anwendbar ist.

Wenn Sie das Experiment durchführen, müssen Sie sich auch des Arbeitszyklus bewusst sein. Wenn Sie das Ein/Aus-Tastverhältnis bei 50 % gehalten und die Einschaltzeit immer kürzer gemacht haben (grundsätzlich die Frequenz des Signals erhöht), werden Sie feststellen, dass die LED bei immer schmalerer und schmaler Impuls-EIN-Zeit anders erscheint.

Wenn Sie das Experiment andererseits so einrichten, dass der Puls etwa einmal pro Sekunde oder so auftritt, und den Puls dann Schritt für Schritt verengen, kann dies für das menschliche Auge bei einem breiteren Puls als bei der 50 sehr gut nicht wahrnehmbar werden % Auslastungsgrad.

Da Sie bereits ein Setup mit einem Mikrocontroller haben, sollte es relativ einfach sein, die empirischen Ergebnisse zu sammeln.

Ich habe das gerade getestet. Ich habe einen Funktionsgenerator so eingerichtet, dass eine gelbe LED mit 1 Hz blinkt. Der Generator gibt Impulse von 5 V mit variabler Impulsbreite (Impulsperiode = 1 s). Widerstand ist 270R.

Bei sehr genauem Hinsehen kann ich bei normaler Beleuchtung Pulse von 150 ns erkennen.

Es gibt keine Mindestzeit, außer wie durch den maximalen LED-Strom, das Augenrauschen und möglicherweise eine physische Beschädigung des Auges festgelegt.

Für Pulse kleiner als die Flickerfusionsfrequenz sieht das Auge einen kurzen Puls, der proportional zur antwortgewichteten Energie ist (über die Pulszeit integrierte Lichtintensität).

Wenn also die LED linear reagiert, sieht ein 10-mA-Impuls für 10 ms etwa so hell aus wie ein 50-mA-Impuls mit einer Breite von 2 ms.

Es wird von Person zu Person und mit der Lichtstärke der von Ihnen verwendeten LED variieren. Bei einem Mikrocontroller mit 20 MHz sollten Sie die Impulsbreite in 50-ns-Schritten (das sind 20 Schritte pro Mikrosekunde) einstellen können. Anscheinend könnten Sie ein Experiment aufstellen und eine Studie mit einer repräsentativen Population von Beobachtern durchführen, um herauszufinden, wann Ihre Zielgruppe die LED als eingeschaltet wahrnimmt. Eine einzelne Pulswahrnehmung unterscheidet sich deutlich von einer sich wiederholenden Pulswahrnehmung, da das Auge wie ein Tiefpassfilter wirkt.

1. Normalerweise kann das menschliche Auge keine Variationen schneller als 30 Hz wahrnehmen.
2. Sie sollten einen Vorwiderstand von 140 Ohm verwenden und die LED wirkt wie eine Kapazität (der C-Wert ist nicht im Datenblatt angegeben). Die Schaltung ist eine RC-Schaltung und wird mit einer Zeitkonstante aufgeladen$\tau=R*C$

Wenn Sie über das Auge sprechen, haben Sie es tatsächlich mit (mindestens) zwei Systemen zu tun. Es gibt die "Hardware" des Auges, dh die eigentliche Iris, Netzhaut, Nerven usw., und die "Software" des Auges, die im Grunde die Art und Weise ist, wie Ihr Gehirn die Signale Ihres Auges interpretiert.

Interessanterweise kann das Auge selbst einzelne Photonen erkennen. Dies ist ziemlich bemerkenswert, da es technisch gesehen kein Licht gibt, das so schwach ist, dass Sie es nicht sehen können.

Dies ist jedoch ein Problem, denn wenn Ihr Auge einzelne Photonen sehen könnte, gäbe es große Mengen an Rauschen in Ihrer Sicht. Dies wird von der "Software"-Seite Ihrer Vision erledigt, die die Signale nicht nur verarbeitet, um sie in Bilder umzuwandeln, sondern die Signale auch auf verschiedene Weise filtert. Verschiedene Experimente haben ergeben, dass im Durchschnitt (für Menschen, die an die Dunkelheit gewöhnt sind) 3 Photonen, die dicht hintereinander auf einen Stab treffen, wie ein schwaches Licht aussehen, und alles andere als das wird nicht garantiert vom Gehirn als Licht wahrgenommen. Denken Sie auch daran, dass nur ein Bruchteil des Lichts, das auf die Netzhaut trifft, auf eine Lichterkennungszelle trifft.

Leider bedeutet das nicht viel für Sie. Ich gehe davon aus, dass Sie nicht versuchen, mit Personen zu kommunizieren, die sich eine halbe Stunde in einem dunklen Raum aufgehalten haben, und fragen daher, wie lange Sie eine LED in einem normal beleuchteten Raum zum Leuchten bringen müssen, damit sie gesehen wird. Wie einer der anderen Leute sagte, kann dies so ziemlich nur durch Experimentieren erfolgen, da es davon abhängt, in welche Richtung die LED zeigt, Umgebungslichtpegel, spezifisches LED-Modell usw. Glücklicherweise verwenden Sie also einen Mikrocontroller Es ist wirklich sehr einfach und schnell, verschiedene Timings zu testen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_threshold

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/see_a_photon.html