Denna studie undersöker hurLED-ljusfrekvens, kontrollerad genom pulsbreddsmodulering, påverkar människans visuella komfort.
Forskningen fokuserar på att identifiera det optimala frekvensområdet som minimerar flimmer och ger en behaglig tittarupplevelse, vilket är avgörande för en säker och användarvänlig design-LED-belysningsystem. Författarna genomförde experiment med olika PWM-frekvenser som sträcker sig från 25 Hz till 250 Hz i en kontrollerad intelligent belysningsuppsättning, med en fast belysningsstyrka på 300 lux och en färgtemperatur på 6500 K för att möta standarder för inomhusbelysningskomfort. En fototransistorsensor användes för att stabilisera ljusnivåer och bildhistogramanalys i MATLAB användes för att mäta ljusstyrkans stabilitet över tid.
Experimentella resultat visar tydliga skillnader i visuell komfort över frekvensnivåer. Frekvenser vid 25 Hz, 50 Hz och 125 Hz producerade betydande flimmer, vilket ledde till stora fluktuationer i bildpixelvärden och höga standardavvikelser. Dessa variationer minskade direkt visuell komfort och skapade en instabil ljusmiljö. Däremot resulterade frekvenser runt 166 Hz och 250 Hz i nästan konstanta pixelvärden och mycket låga standardavvikelser, vilket betyder inget märkbart flimmer och konsekvent belysning.
Studien bekräftar att frekvenser på cirka 160 Hz och över effektivt eliminerar distraherande flimmer och stödjer bättre visuell komfort. Forskningen lyfter också fram vikten av ytterligare belysningsparametrar, inklusive färgåtergivningsindex och färgtemperatur, som samverkar med frekvens för att bestämma övergripande ljuskvalitet.
Kruithof-kurvan användes för att verifiera att de experimentella förhållandena föll inom det allmänt accepterade bekväma området för mänsklig syn. Histogrammetoden visade sig vara ett tillförlitligt verktyg för att kvantifiera visuell stabilitet och objektivt bedöma komfortnivåer. Sammanfattningsvis ger studien praktiska riktlinjer förLED-belysningdesign. För att säkerställa visuell komfort och minska potentiell påfrestning på ögonen bör LED-drivrutiner använda PWM-frekvenser på cirka 160 Hz eller högre. Detta fynd stöder utvecklingen av hälsosammare, effektivare inomhusbelysningssystem samtidigt som de energibesparande fördelarna med LED-tekniken bibehålls-. Kombinationen av lämplig frekvens, belysningsstyrka och färgmått skapar belysning som är både funktionell och bekväm för daglig användning.
