LED flash

Principi di funzionamento, manutenzione, modifica e autocostruzione dei microscopi e dei loro accessori
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Toniclimb
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LED flash

Messaggio da Toniclimb » 08/06/2018, 11:09

Buongiorno a tutti
come è ben noto, l'uso della fotocamera (reflex) comporta una serie di problemi che condizionano negativamente il risultato. Mi riferisco al mosso, micromosso, vibrazioni dello specchietto, del pulsante di scatto e altre cose analoghe.
Questi problemi traggono beneficio dalla riduzione del tempo di esposizione, per cui ho pensato di sperimentare una soluzione che, se per esempio si impiega un LED da 3W e quindi con questa potenza nominale in continua, o poco più se gli si vuole tirare il collo, passi al momento dello scatto ad un regime impulsivo, sincronizzato allo scatto, che usi per poche frazioni di secondo (da 1/125 in su) un sovrapilotaggio assai superiore, cioè una specie di flash.
Nei datasheet dei LED non sono sempre riportate, come ad es. per i diodi raddrizzatori, specifiche relative alla I di surge; quando presente, è sempre almeno di un fattore 3 superiore a quella nominale, con limitata perdita di efficienza luminosa.
Quindi ho deciso di vedere che succede a sparare al LED un picco di 4 o 5 volte maggiore del valore nominale. Se tutto regge dovrei guadagnare un paio di stop.
Saluti.
Toni

Dunadan
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Re: LED flash

Messaggio da Dunadan » 08/06/2018, 11:47

Secondo me se hai problemi di mosso è perchè il sistema non è molto stabile in primis. Ho provato due reflex sui miei microscopi e non è mai stato un problema il mosso, anche con esposizioni più lunghe (1/20~). Invece di tirare il collo ad un led da 3W, perchè non ne monti direttamente uno da 10W? Io mi trovo benissimo con i cree da 10W. Che reflex usi? Le canon in live view dovrebbero avere meno problemi di vibrazioni, con la mia 600D mi trovo molto bene. Nikon invece da scartare per assenza di un programma decente per live view.....

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Guido Gherlenda
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Re: LED flash

Messaggio da Guido Gherlenda » 08/06/2018, 13:11

In rete si trovano alcune informazioni per alimentare i led con amperaggi anche decine di volte supereriori a quelli di targa per tempi di microsecondi, è una delle tante cose che ho ancora nel cassetto da provare. Comunque un led da 10W, come dice giustamente Dunadan, è già un bel passo avanti, da considerare che con emettitore da 5x5mm c'è anche il Cree XHP50 da 18W, 12V e 1.5A.

Come programmi di acquisizione trovo superiore a Eos utility della Canon il programma free Digicam Control che supporta moltissime fotocamere delle marche più in voga:

http://digicamcontrol.com/
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Re: LED flash

Messaggio da 500paolo » 08/06/2018, 13:28

C'è anche l'xph70 ma per esperienza il calore da dissipare é veramente tanto e difficile da attuare, non so come facciano nelle torcie, forse non lo sfruttano al massimo o lo pilotano a brevi inpulsi

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Re: LED flash

Messaggio da Toniclimb » 08/06/2018, 14:02

Salve-
La potenza può essere quella che uno vuole, io dicevo 3W per fare un esempio.(e anche perché di led da 3W ne ho un bel po' da torturare).
Il concetto è usarla solo per il tempo che serve, da 0.2 a 4 millisecondi.
E poi sono curioso di vedere quello che succede, internet è strapiena e tutto va verificato, di c....te ne girano anche troppe.
Toni

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Re: LED flash

Messaggio da Dunadan » 08/06/2018, 14:16

Digicam Control l'ho usato con la Nikon e l'ho sempre trovato pessimo..... spesso non prendeva i settaggi e mi toccava provare e riprovare più volte e altre volte li modificava da solo...... per carità! :?

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Re: LED flash

Messaggio da Guido Gherlenda » 09/06/2018, 21:50

Strano che digicam ti dia problemi, dopo un paio di anni con eos utility lo uso sempre con Canon e mi trovo benissimo con l'ultima versione anche se beta.

In rete sicuramente si trovano un mucchio di bischerate, ho comunque letto delle prove serie fatte da non mi ricordo quale università, se ritrovo il sito lo posto. Comunque anche nelle comuni barriere ad infrarosso per apricancelli i normali led da 20 mA ad infrarosso vengono normalmente pilotati con un pwm con duty cicle molto breve con potenze anche sino ad un ampere.
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Re: LED flash

Messaggio da Toniclimb » 11/06/2018, 8:37

Ho fatto un po' di prove.
Ho montato un prototipo che pilota il LED in continua e in modalità impulsiva:
Allegati
P6110075.JPG
P6110073.JPG

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Re: LED flash

Messaggio da Toniclimb » 11/06/2018, 9:30

In modalità continua si regola la corrente da zero a 870 mA, che corrispondono a 3.18W (Vak sul LED di 3.65 V)
In modalità impulsiva posso selezionare 1, 2 e 4 A circa. con tempi che vanno da 1/125 a 1/4000.
Normalmente va in modalità continua, se arriva il sincro flash dalla fotocamera spenge tutto per 10 ms circa, per dare il tempo alla meccanica di assestarsi, fa partire il lampo e riaccende dopo circa mezzo secondo.
Ho fatto alcune prove con la Nikon montata su un supporto da banco di quelli cinesi da quattro soldi, con l'ottica 18_55 alla massima focale e usando l'accortezza di scattare le foto in contnua con l'autoscatto, per disturbare il meno possibile.
Ho scattato in continua a 3.18 W 1/125 e in impulsivo a 4A e 1/500. La sottoesposizione consente di apprezzare meglio le differenze:
1_125.JPG
1_500.JPG
Si vede che la seconda è più scura, ma l'esposizione non cambia dimolto, e siamo sui due stop in meno che mi aspettavo.
In regime impulsivo l'efficienza del LED si riduce di poco in relazione alla corrente, occorre un fattore 5X per guadagnare due stop di esposizione, mentre invece crolla in termini energetici, perchè la Vak del diodo raddoppia quasi passando da 3,65 a 7 V. La luce è quella di un LED da 12W, il consumo è quello da uno di 25W.
Questo non me l'aspettavo, ho usato un alimentazione a 7.5 Volt pensando che fosse più che sufficiente, invece a 5A il MOSFET satura e smette di regolare. Pe guadagnare un altro stop bisogna invece arrivare a 10 A.
Un altro aspetto interessante è quello che si nota esaminando due frammenti di immagine a piena risoluzione:
Confronto.jpg
La differenza di nitidezza c'è, a favore del flash, ed è pure ben visibile! :o :mrgreen:
:wave:
Toni

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Re: LED flash

Messaggio da Dunadan » 11/06/2018, 9:45

A questo punto ti conviene prendere un led da 10W e arrivare a 10A :clap:

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Re: LED flash

Messaggio da Guido Gherlenda » 11/06/2018, 12:27

Eccellente risultato...
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Re: LED flash

Messaggio da arturoag75 » 12/06/2018, 21:38

Il flash col led sarà sicuramente il futuro, ma per il momento non credo che possa assolutamente competere col tubo xenon...per cui, al momento, credo che la via più semplice per ovviare alle vibrazioni o il mosso dovuto ad organismi in movimento, sia proprio il flash tradizionale.
Arturo

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Re: LED flash

Messaggio da Toniclimb » 13/06/2018, 16:50

A livello di potenza non c'è confronto, con un flash allo xenon di media potenza siamo sui 10 J, il mio leddino a 1 ms mette in gioco solo 35 mJ. però poiché si tratta dello stesso gruppo ottico che dà l'illuminazione continua 1) costruttivamente tutta l'ottica e la meccanica son già fatte, il problema è solo quello dell'elettronica di pilotaggio 2) l'efficienza fotometrica è di gran lunga maggiore, per cui alla fine il risultato del confronto non lo vedo del tutto scontato.

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Re: LED flash

Messaggio da Toniclimb » 13/06/2018, 17:02

Dunadan ha scritto:A questo punto ti conviene prendere un led da 10W e arrivare a 10A :clap:
Infatti, se la cosa dovesse diventare operativa penserei a un led da 10 o più W, da usarsi in continua per quei 4 o 5 W sufficienti per vedere e relativamente facili da dissipare, e usare il margine di potenza per tirare su il lampo.
Ora però voglio rendermi conto se tutti questi lampi al LED gli fanno male. Per esempio, i BJT switching usati con forti picchi di corrente sono soggetti a deriva delle caratteristiche; ho messo sotto pressione il led da 3 W, sta andando a 3 lampi al secondo da qualche giorno.
Tra un altro po' lo confronto con uno uguale per vedere se ci sono variazioni di luminosità.

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Re: LED flash

Messaggio da Guido Gherlenda » 13/06/2018, 17:51

Nel caso i BJT ti dessero dei problemi potresti provare con gli IGBT.
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