Тонкие нюансы параметров. Было: Сверх яркие светодиоды...

Dec 22, 2003 20 Replies

Добрый день, All!



Меня заинтересовало сообщение Valentin Davydov to Pavel Grishin on Sun, 14 Dec 2003 16:18:05 +0000 (UTC):


> VD> ... на
>> VD> оставшиеся $6 обязательно купи в технической книге учебник по
>> VD> фотометрии и выясни разницу между канделами (силой света) и
>> VD> люменами (световым потоком).
>> Hy и с чего ты соpвался? Я спpашиваю пpо канделы.

VD> А я и отвечаю про канделы. 20000 кандел - это и есть сила света VD> вышеописанной конструкции в направлении оптической оси.


С канделлами вроде все ясно из учебников. Можно только уточнить, что они описывают силу света в единице пространственного угла. Иначе, общий поток световой энергии, излучаемый прибором, получается интегрированием силы света по диаграмме направленности.


А вот может ли кто что сказать в этом смысле о ИК светодиодах? Для них обычно нормируется мощность излучения в мВт. Как это соответствует силе света у СД видимого спектра? И опять же - это по оптической оси или "в совокупности содеянного"?


Озадачивался ли кто-нибудь сопоставлением милливатт у ИК диодов и канделл у видимых, если принять, что фотодиод (приемник) чувствует и то и то почти одинаково?


У меня задача вполне практическая - при разумных милливаттах нужно обеспечить максимально возможную дальность оптического канала. По длине волны ограничений нет - канал оптически изолирован. Хочется избежать лишних проб и ошибок...


----- С уважением, Александр Украинский E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

Hello Alexandr.

22 Dec 03 10:12, you wrote to all:

AU> А вот может ли кто что сказать в этом смысле о ИК светодиодах? AU> Для них обычно нормируется мощность излучения в мВт. Как это AU> соответствует силе света у СД видимого спектра? И опять же - это по AU> оптической оси или "в совокупности содеянного"?

Hикак. Мощность - это мощность, а сила света - сила света.

AU> Озадачивался ли кто-нибудь сопоставлением милливатт у ИК диодов и AU> канделл у видимых, если принять, что фотодиод (приемник) чувствует и AU> то и то почти одинаково?

Hе совсем верно, фотодиод (кремниевый), да и германиевый лучше чует ИК. Максиму чувствительности Si фотодиода около 900 нм, у Ge еше больше.

Sergey

Hello, Sergey! You wrote to Alexandr Ukrainsky on Mon, 22 Dec 2003 16:23:10 +0300:

AU>> А вот может ли кто что сказать в этом смысле о ИК светодиодах? AU>> Для них обычно нормируется мощность излучения в мВт. Как это AU>> соответствует силе света у СД видимого спектра? И опять же - это по AU>> оптической оси или "в совокупности содеянного"?

SK> Hикак. Мощность - это мощность, а сила света - сила света.

Ну, тут Вы, батенька, погорячились! Я тут посидел, почитал буквари, и вот что получается. Между "энергетической" и "световой" метрологией прямая связь: 1 люмен по определению эквивалентен 1/683 ватта. Проблема в том, что для прямого сравнения ИК и видимых светодиодов нужно или милливатты ИК-диодов распределить по диаграмме направленности, или микроканделлы светодиодов видимого спектра проинтегрировать по их диаграмме и получить общий световой поток в люменах.

Собственно, вопрос был к тем, кто имет ПРАКТИЧЕСКИЙ опыт сравнения.

Тех кто "в семинариях не кончал" ( (с) - фидо) - просьба не беспокоится! ;))

----- С уважением, Александр Украинский E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

Tue Dec 23 2003 09:01, Alexandr Ukrainsky wrote to Sergey Kotelnikov:

AU> Я тут посидел, почитал буквари, и вот что получается. AU> Между "энергетической" и "световой" метрологией прямая связь: 1 люмен по AU> определению эквивалентен 1/683 ватта.

=== Световой поток Ф Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. === А 1/683 ватта - это для монохроматического света с длиной волны 555 нм (максимум чувствительности глаза). Для других длин волн (или для немонохроматического) - соотношение другое. В соответстии с кривой спектральной чувствительности глаза. Поэтому

  1. Излучение вне видимого диапазона светового потока не имеет, т.к. видимой глазом освещенности не создает.
  2. Соотношение между мощностью и световым потоком для видимого света сильно зависит от спектральной характеристики.

ЗЫ Поскольку глаз человека - малостабильный и ненормированный, при измерениях света используют приборы. Которые калиброваны в соответствии с тем, что на волне 555 нм 1 ватт равен 683 люменам, а на других частотах - в соответствии с стандартизованной кривой спетральной чувствительности.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Tue Dec 23 2003 09:01, Alexandr Ukrainsky wrote to Sergey Kotelnikov:

AU> Я тут посидел, почитал буквари, и вот что получается. AU> Между "энергетической" и "световой" метрологией прямая связь: 1 люмен по AU> определению эквивалентен 1/683 ватта.

Дополню. Подробная информация на эту тему есть на

formatting link
или
formatting link
(это одна и та же статья).

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Hello, Aleksei! You wrote to Alexandr Ukrainsky on Tue, 23 Dec 2003 12:59:10 +0300:

AP> Tue Dec 23 2003 09:01, Alexandr Ukrainsky wrote to Sergey AP> Kotelnikov:

AP> AU> Я тут посидел, почитал буквари, и вот что получается. AU>> Между "энергетической" и "световой" метрологией прямая связь: 1 AU>> люмен по AU>> определению эквивалентен 1/683 ватта.

AP> === AP> Световой поток Ф AP> Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся AP> мощность AP> излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза AP> человека. AP> === AP> А 1/683 ватта - это для монохроматического света с длиной волны 555 AP> нм AP> (максимум чувствительности глаза). Для других длин волн (или для AP> немонохроматического) - соотношение другое. В соответстии с кривой AP> спектральной чувствительности глаза. ... Ну, братцы! Доколе мы самоутверждатся будем, не вникая в суть вопроса? (Sorry, ничего личного! :)) А она (суть) в том, что практически любой реальный фотодиод откликается и на ИК и на видимое световое излучение, плюя на всякие академические рассуждения! Вот и интересует меня сопоставление реальных (серийных) светодиодов ИК и видимого диапазона по их действию на реальные фотодиоды!

----- С уважением, Александр Украинский E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

Tue Dec 23 2003 14:40, Alexandr Ukrainsky wrote to Aleksei Pogorily:

AU> Hу, братцы! Доколе мы самоутверждатся будем, не вникая в суть вопроса? AU> (Sorry, ничего личного! :)) AU> А она (суть) в том, что практически любой реальный фотодиод откликается и AU> на ИК и на видимое световое излучение, плюя на всякие академические AU> рассуждения! Вот и интересует меня сопоставление реальных (серийных) AU> светодиодов ИК и видимого диапазона по их действию на реальные фотодиоды!

Я тебе ссылку на статью дал? Дал. А статья как раз посвящена практически этому же вопросу в отношении ПЗС матриц (которые как фотоприемники очень близки к матрицам кремниевых фотодиодов).

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Hello Alexandr.

23 Dec 03 09:01, you wrote to me:

AU> Hу, тут Вы, батенька, погорячились!

Hикак нет.

AU> Я тут посидел, почитал буквари, и вот что получается. AU> Между "энергетической" и "световой" метрологией прямая связь: 1 люмен AU> по определению эквивалентен 1/683 ватта. Проблема в том, что для

Ага, но только на длине волны 555нм.

AU> прямого сравнения ИК и видимых светодиодов нужно или милливатты AU> ИК-диодов распределить по диаграмме направленности, или микроканделлы AU> светодиодов видимого спектра проинтегрировать по их диаграмме и AU> получить общий световой поток в люменах.

Рлохо читал.

AU> Собственно, вопрос был к тем, кто имет ПРАКТИЧЕСКИЙ опыт сравнения.

Кстати, световой поток меряется в мюменах, сила света - в люменах на стерадиан.

AU> ----- AU> С уважением, AU> Александр Украинский AU> E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

Sergey

Hello, Aleksei! You wrote to Alexandr Ukrainsky on Tue, 23 Dec 2003 16:14:58 +0300:

AU>> ...интересует меня сопоставление реальных (серийных) AU>> светодиодов ИК и видимого диапазона по их действию на реальные AU>> фотодиоды!

AP> Я тебе ссылку на статью дал? Дал. ...

За ссылку спасибо - там теория вопроса действительно дана исчерпывающе. А вот с практикой - похоже придется самому собирать коллекцию фото- и светодиодов и наощупь подбирать оптимальную пару.

Будут результаты - доложу сообществу. Надеюсь, этим заработаю прощение за свои едкие реплики в прошлых письмах.

----- С уважением, Александр Украинский E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

В этом смысле - нет. Ибо ИК светодиоды излучают невидимый свет, соответственно, фотометрические единицы к ним неприменимы.

А так же спектр излучения в нм.

Стандартная фотометрическая кривая видности как раз и связывает мощность монохроматического источника с его видимым световым потоком.

Милливатты - это интегральная характеристика. Аналогом кандел будут миливатты в едиинице телесного угла в данном направлении.

Фотодиод чувствует видимый и ближний ИК сильно по-разному. Особенно в сравнении с глазом.

Задача решается в два приёма: во-первых, длина волны выбирается в пределах какого-либо окна прозрачности атмосферы (или какая бишь у тебя там среда передачи), а во-вторых, диаметр оптики выбирается достаточно большим. В результате дальность может достигать (и на практике достигает) многих миллионов километров при разумной мощности и многих миллионов парсек - при естественной мощности.

Вал. Дав.

Привет Alexandr!

Вторник, 23 Декабря 31г. в 14:40, Alexandr Ukrainsky писал к Aleksei Pogorily в области SU.HARDW.SCHEMES (Схемы): AU> Hу, братцы! Доколе мы самоутверждатся будем, не вникая в суть вопроса? AU> (Sorry, ничего личного! :)) AU> А она (суть) в том, что практически любой реальный фотодиод AU> откликается и на ИК и на видимое световое излучение, плюя на всякие AU> академические рассуждения! не прав ты. У меня вот под рукой небольшая стендовая установка для проверки пультов телевизоров и видиков.Проверил твое высказывание, а вдруг ты прав. Итог таков фотодиод _инфракрасного_ диапазона плюет на светодид видимого излучения и требует источника именно инфракрасного диапазона. AU> Вот и интересует меня сопоставление реальных (серийных) светодиодов AU> ИК и видимого диапазона по их действию на реальные фотодиоды!

Всего тебе. Alexander. Hачато в 09:20, Среда, 24 Декабря 03г., 2:5055/134.3

Так объясняли же уже ж! Видимые реальные серийные светодиоды слабо действуют на реальные серийные кремниевые фотодиоды, а инфракрасные - сильно. Лучше всего работают пары, применяемые в оптронах, дистанционных пультах и т.п.

Вал. Дав.

P.S. Основной причиной вышеописанного поведения является большая квантовая эффективность реальных серийных ИК светодиодов по сравнению с видимыми в сочетании с достаточной близостью характеристики реальных кремниевых фотодиодов к идеальной для света с длиной волны короче ~900 нм.

Hello, Alexander! You wrote to Alexandr Ukrainsky on Wed, 24 Dec 2003 09:20:16 +0300:

AU>> А она (суть) в том, что практически любой реальный фотодиод AU>> откликается и на ИК и на видимое световое излучение...

AA> не прав ты... Проверил твое высказывание, а вдруг ты прав... AA> Итог таков... фотодиод _инфракрасного_ диапазона плюет на светодид AA> видимого излучения...

Ну наконец-то практик откликнулся! Спасибо, а то некоторые участники обсуждения - "академики", уже начинают зачетками меряться...

Истина, она всегда где-то посередине! У тебя, в стенде, видимо специальный фотоприемник для TV и прочей дистанционно управляемой бытовухи. Так там специально, чтобы не мешал видимый свет, защищают кристалл ИК-пропускающими светофильтрами. Обычные же приборы достаточно широкополосны. Делал я как-то светосинхронизатор для фотовспышки. Испытывал всё, что смог найти - оптрон АОУ103В (спилил ему крышку), фототранзистор с какой-то ещё НИРовской маркировкой, специальный модуль МФП (фотодиод + ОУ), ряд фотодиодов, в частности ФД-265. Так, вот, все эти приборы, хотя для них, в качестве рабочего, декларирован ИК-диапазон, чувствуют и свет видимый! Хуже и лучше - это другое дело, коню понятно, что каждый прибор имеет какую-то свою спектральную зависимость чувствительности. Обращаясь в конференцию, я надеялся, что кто-нибудь прошел дальше и экспериментально сделал количественное сопоставление. А рассчеты... Оно, конечно хорошо, но нам пальму трясти надо! ;))

Давайте заканчивать обсуждение, а то скоро "плюсы" полетят с далекой Иорданщины!.. ;))

----- С уважением, Александр Украинский E-mail: aukrainskiy [at] granch [dot] ru

Hello Alexander.

24 Dec 03 09:20, you wrote to Alexandr Ukrainsky:

AA> не прав ты. У меня вот под рукой небольшая стендовая установка для AA> проверки пультов телевизоров и видиков.Проверил твое высказывание, а AA> вдруг ты прав. Итог таков фотодиод _инфракрасного_ диапазона плюет на AA> светодид видимого излучения и требует источника именно инфракрасного AA> диапазона.

Провокационный вопрос. А светофильтр перед фотодиодом был? Ибо кремниевых фотодиодов именно на ИК не существует...

Sergey

Пpивет Alexandr! Alexandr Ukrainsky --> All ( Mon Dec 22 2031, 10:12 )

Тyт, в своё вpемя, ТАКАЯ свалка была пpо канделы и а-ля, что я стаpательно избегаю пpовокаций на этy темy.

Поpойся в эхе за начало 2003-го, там yже всё обсyдили. :)

Для себя я pешил смотpеть на канделы. А очкаpики пyсть свои линзы кyда yгодно пpистpаивают.

-= Брест. Павел Гришин =-

... Во мне отлично сохpаняется алкоголь.

Wed Dec 24 2003 09:20, Alexander Aleshenko wrote to Alexandr Ukrainsky:

AA> Итог таков фотодиод _инфракрасного_ диапазона плюет на светодид AA> видимого излучения и требует источника именно инфракрасного диапазона.

Да, для тех что имеют отношение к пультам дистанционного управления это так. Hо дело не в кристалле фотодиода, а в светофильтровом материале линзы. Который полностью давит видимый диапазон, это сделано специально, чтобы помехи видимого диапазона не влияли. И засветки видимого диапазона тоже (хотя это и не помеха строго говоря, засветка может выхвать большой фототок, так что режим диода или усилителя после него нарущится).

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Здpавствуй.

AU> А вот с пpактикой - похоже пpидется самому собиpать коллекцию фото- и

Пpими к сведению: Я сделал пpиставку для пpовеpки пультов(глазок от отечественного телевизоpа, на выходе видимый светодиод и пьеза-звук). И интеpесные pезультаты получились: на pасстоянии до 70см(дальше мешает естественная подсветка) сигналы от некотоpых светодиодов видимого спектpа(даже зелёные), вставленные в ПДУ, вместо "pодного" - инфpакpасного, увеpенней воспpинимаются этой пpиставкой, чем от инфpакpасного.

С.

Здpавствуй. AA> Итог таков фотодиод _инфpакpасного_ диапазона плюет на светодид AA> видимого AA> излучения и тpебует источника именно инфpакpасного диапазона У меня были и иные pезультаты - смотpи моё письмо. С.

Привет Alexandr!

Четверг, 25 Декабря 31г. в 08:58, Alexandr Ukrainsky писал к Alexander Aleshenko в области SU.HARDW.SCHEMES (Схемы): AU> Истина, она всегда где-то посередине! AU> У тебя, в стенде, видимо специальный фотоприемник для TV и прочей AU> дистанционно управляемой бытовухи. тут ты как раз прав, именно такой, от совкового телека без линзы, даже маркировку не помню. AU> Так там специально, чтобы не мешал AU> видимый свет, защищают кристалл ИК-пропускающими светофильтрами. AU> Обычные же приборы достаточно широкополосны. Делал я как-то AU> светосинхронизатор для фотовспышки. я не успокоился сегодня поставил фотодиодик с мышки сдвоенный и с линзой. диодики испробовал и белые и красные и синие эффект тот же не понимает он их. Хотя должен признать приходилось чинить мышь, которая под настольной лампой накаливания при включении оной затыкалось и вылечилось это именно заменой фотодиодиков, но я посчитал что диодик в капуте. AU> Давайте заканчивать обсуждение, а то скоро "плюсы" полетят с далекой AU> Иорданщины!.. ;)) принимаю. Всего тебе. Alexander. Hачато в 16:19, Пятница, 26 Декабря 03г., 2:5055/134.3

Приветствую Вас, Pavel!

Однажды 25 Дек 03 в 12:16, Pavel Grishin писал(а) к Alexandr Ukrainsky...

VD>>> А я и отвечаю про канделы. 20000 кандел - это и есть сила света VD>>> вышеописанной конструкции в направлении оптической оси. AU>> С канделлами вроде все ясно из учебников. Можно только уточнить, AU>> что они описывают силу света в единице пространственного угла. AU>> Иначе, общий поток световой энергии, излучаемый прибором, AU>> получается интегрированием силы света по диаграмме AU>> направленности. PG>

PG> Тyт, в своё вpемя, ТАКАЯ свалка была пpо канделы и а-ля, PG> что я стаpательно избегаю пpовокаций на этy темy. PG>

PG> Поpойся в эхе за начало 2003-го, там yже всё обсyдили. :) PG>

PG> Для себя я pешил смотpеть на канделы. PG> А очкаpики пyсть свои линзы кyда yгодно пpистpаивают.

Ага. Hе знаю как у вас в деpевне, а у нас это называется - "гинеколог". А если ПТУшнику сpеднему начать говоpить, что "...это не лампочки, это светодиоды", он скажет: "может для очкаpиков (на самом деле масса менее мягких ваpиантов) и "хpеноды" (ну или как сможет), а для меня - лампочки". Hо pазжевывать pазницу для таких людей бессмысленно. То что кpоме знаний у человека есть масса дpугих (часто гоpаздо более важных) достоинств, понятно, но все же удобнее быть взаимно инфоpмативным, иначе диалог не получается. Сpазу вспоминаю сколько в аpмии пpишлось людей пеpебить (ну и меня тоже) для взаимной вежливости :)))

С уважением, Виталий.

... -|O|-

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required