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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: wilfried48 in Juni 15, 2009, 20:30:57 NACHMITTAGS

Titel: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 15, 2009, 20:30:57 NACHMITTAGS
Hallo,

damit die Vorstellung von Michael Franke nicht mit einer Fachdisskusion "zugemüllt" wird, habe
ich für die dort angefangene Fachdisskusion über den LED - Blitz hier mal ein getrenntes Thema aufgemacht.

Offensichtlich beschäftigen sich doch mehrere hier im forum mit dieser Thematik.

Das Problem scheint offensichtlich zu sein, dass die LEDs die notwendige Helligkeit noch nicht bringen,
um ernsthaft anwendbare Blitzzeiten von 1/20 000 stel und kleiner zu erreichen. Insbesondere auch bei
lichtschluckenden Verfahren, wie z.B. Phako oder DIC.

Dass man mit einer 4 Chip, 15 W LED im Pulsbetrieb bei Hellfeldobjekten mit Objekten geringer Dichte nahe herankommt habe ich in einem Beitrag im alten forum gezeigt:

siehe : http://www.mikroskopie.de/mikforum/read.php?1,42082,42167#msg-42167

Die Frage ist eben, um wieviel kann man den LED im Pulsbetrieb mehr Strom zumuten. Osram gibt für die Ostar
bei 50 ms den Faktor 2 also 2 A an. Ist dies bei kürzeren Pulszeiten (1/20000 stel entspricht ja nur 0,05 ms)
zu vervielfachen und wer probierts im Zweifelsfall an seiner teuren LED aus ?

Damit aber alle mit gleicher Sprache sprechen, würde ich erstmal vorschlagen, dass alle Interessierten bei ihrer LED - Anordnung an einem Normobjekt bei gleicher Vergrösserung, 100 ASA Empfindlichkeitseinstellung und maximalem Nennstrom der LED die benötigte Belichtungszeit messen. Ich würde pleurosigma angulatum bei 400x vorschlagen. Die hat jeder und die optische Dichte ist auch in etwa bei jeder gleich, sodass objektive Vergleiche der verschiedenen LED Anordnungen möglich sind.

Das man, wenn das Licht reicht, die LED auch entsprechend kurz pulsen kann, geht aus dem physikalischen Prinzip hervor. Die physikalische Grenze dürfte auf jeden Fall unter einer µs liegen.

pulsierende Grüsse

Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: mfranke in Juni 15, 2009, 20:53:03 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

danke für die Unterstützung. Ich hatte mir auch schon überlegt, das Thema ins Forum
zu verlagern.

Gruß Michael
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 15, 2009, 22:27:29 NACHMITTAGS
Lieber Michael,
Lieber Herr Bollmann,

ich würde vorschlagen, die Beiträge einfach vom Vorstellungsforum hier herüber zu kopieren.
wir wollen ja nichts untergehen lassen.
da ich jedoch ahne, dass dieses Thema etwas länger wird, wäre es auf die Dauer im Vorstellungsforum
etwa unhandlich geworden und auch unpassend gewesen.
Vielleicht können es die Moderatoren ja auch hierher verschieben ?

viele Grüsse

Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 15, 2009, 23:27:31 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

wenn ich es richtig verstanden habe, so sollten (wer will) seine Kamera adaptieren, 100 ASA/ISO bei 400-fach = 40er mit 10er Okular und Pleurosigma angulatum.
Nun wäre einfach bei max. Strom die Bel.zeit zu ermitteln. Richtig ?
Natürlich sind noch einige offene Punkte.
- Apertur des Objektivs. Es gibt 0,5 - 0,95 oder bei Öl bis 1,0
- Köhlern, streng ausgelegt !!!
- wie ist die Kamera adaptiert ?

Ich werde es bis morgen versuchen, versprochen.

Gruß
Peter
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 01:21:37 VORMITTAG
Hallo Peter,

du hast recht, natürlich gehen noch mehr Parameter, als von mir angegeben, in die Belichtungszeit ein.

Zu den offenen Fragen:
die Köhlersche Beleuchtung: sollte richtig eingestellt sein. Aperturblende max offen, Auflösung ist ja zweitrangig
die Objektivapertur: ich würde 40/0,65 bzw. 40/0,75 vorschlagen, weil dies jeder hat.
die Kameraadaption sollte so sein, dass die Gesamtvergrösserung ca. 1 komplette Diatomee formatfüllend auf den chip abbildet.

ich bin mal gespannt, was bei dir rauskommt

viele Grüsse

Wilfried



Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: K. Koch in Juni 16, 2009, 03:11:35 VORMITTAG
Hallo,

in eine Zeiss 60 W Lampe habe ich eine Seoul P7 (4-Chip) LED eingebaut. Im Datenblatt steht leider nichts über die Impuls-Belastbarkeit...
Da die 4 Chips parallel geschaltet sind, ist für maximale Helligkeit ein Strom von 2,8 A notwendig.
Für Blitz-Anwendungen sind wahrscheinlich LEDs besser geeignet, bei denen die einzelnen Chips in Reihe geschaltet sind, d.h. die eine höhere Spannung und einen niedrigeren Strom brauchen.
Obwohl es auch mal interessant wäre, den Blitz bei einer Stromstärke von 40 A (soviel schafft wohl das Voltcraft-Netzteil) und 1/10000 s zu sehen. Wahrscheinlich sieht die LED danach aus wie eine gebrauchte Vacublitz-Birne :)

Viele Grüße
K. Koch
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: derda in Juni 16, 2009, 05:37:10 VORMITTAG
Guten Morgen Zusammen,

Zitat"... in eine Zeiss 60 W Lampe habe ich eine Seoul P7 (4-Chip) LED eingebaut. Im Datenblatt steht leider nichts über die Impuls-Belastbarkeit...
Da die 4 Chips parallel geschaltet sind, ist für maximale Helligkeit ein Strom von 2,8 A notwendig. ..."

Wenn ich das lese, dann stellt sich mir die Frage ob überhaupt ein Blitzen notwendig ist. Mit einer normalen 6V/25W-Lampe erreiche ich schon Blitzzeiten von unter 1/2000 Sekunde. Was will ich mehr?

VG

Erik
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 09:04:43 VORMITTAG
Zitat von: Erik W. in Juni 16, 2009, 05:37:10 VORMITTAG
....
Wenn ich das lese, dann stellt sich mir die Frage ob überhaupt ein Blitzen notwendig ist. Mit einer normalen 6V/25W-Lampe erreiche ich schon Blitzzeiten von unter 1/2000 Sekunde. Was will ich mehr?

Hallo Erik,

natürlich erlauben helle geköhlerte Beleuchtungen (und dazu gehören auch die alten speziell gewickelten und daher sauber abbildbaren Niedervoltlampen mit Flachkernwicklung) auch jetzt schon kurze Belichtungszeiten. Aber wir reden hier von unter 1/20000 sec. Und das kann, selbst wenn es die Beleuchtung hergäbe bisher kein Kameraverschluss. Und wie sieht es bei stark lichtschluckenden Verfahren wie Phako oder DIC aus ?

Aber wenn du Lust hast kannst du ja mit deiner 6V/25 W Lampe ja auch mal die kürzeste Belichtungszeit unter den von mir angebebenen Normbedingungen bestimmen, dann haben wir einen Vergleich zu den LEDs.
Normbedingungen:
Objekt Diatomee Pleurosigma angulatum, Hellfeld, Objektiv 40/0,65 bzw.0,75, Nachvergrösserung so dass Diatomee gerade ungefähr formatfüllend auf den Kamerachip abgebildet wird, Kamera Iso 100, Beleuchtung geköhlert u. max. Helligkeit.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gerhard P. in Juni 16, 2009, 09:56:16 VORMITTAG
Zitat von: wilfried48 in Juni 15, 2009, 20:30:57 NACHMITTAGS
Die Frage ist eben, um wieviel kann man den LED im Pulsbetrieb mehr Strom zumuten. Osram gibt für die Ostar
bei 50 ms den Faktor 2 also 2 A an. Ist dies bei kürzeren Pulszeiten (1/20000 stel entspricht ja nur 0,05 ms)
zu vervielfachen und wer probierts im Zweifelsfall an seiner teuren LED aus.

Hallo Herr Nisch,

nur eine kurze Ergänzung zu Ihren Angaben über die OSTAR:

Osram gibt als absoluten Grenzwert für Pulsbetrieb an:

Stoßstrom  2000 mA bei < 10 µs, D = 0,1, Tboard = 25 C.

Damit wäre die LED bei Ihren genannten Bedingungen bereits überlastet, denn 2 A innerhalb 50 ms
lägen deutlich über dem vorgegebenen Maximalwert.

Ein Puls mit einer Länge von 10 µs entspricht aber einer Zeit von 1/100000 Sekunde, was eindeutig zu kurz wäre.

Somit bleibt also nur eine Reihe dieser kurzen Pulse im vorgeschriebenen Tastverhältnis 1:10 (D = 0,1), was sehr aufwendig zu steuern wäre, oder ein längerer Puls mit deutlich niedrigerem Strom. Damit näherte man sich der Quadratur des Kreises...

Ein Versuch mit einem 100 ms langen 2-A-Puls hat bei mir bereits zur teilweisen Beschädigung einer OSTAR geführt (ein Quadrant bleibt jetzt im Anlaufbereich bis 200 mA dunkel).

Daher verfolge ich ein anderes Konzept:

OSTAR und eine über Lichtleiter eingekoppelte Blitzröhre werden in einem Doppelkollektor zusammengeführt. Eine Lichtmessung erfolgt aus einem Strahlenteiler des Mikroskops per dünnem Lichtleiter zur Steuerelektronik.

Bei sehr hellen Objekten wird die OSTAR bis zur langsamsten Belichtungszeit von 1/125 mit einem Maximalstrom von 1000 mA aufgetastet. Somit spielt die Auftastzeit keine Rolle, da man innerhalb des unkritischen Bereichs der OSTAR bleibt.

Meldet die Lichtmessung ein lichtschluckenderes Objekt als die 1/125 bei 1000 mA, wird der Elektronenblitz quasi zu ,,Auffüllung des Lichtdefizits" zugeschaltet. Dabei wird die Blitzdauer ebenfalls objektabhängig gesteuert, so dass nur noch kurze, variable ,,Blitzmengen" erforderlich sind.
Kürzere Belichtungszeiten als 1/125 sind bei unseren üblichen Objekten wohl kaum notwendig.
Da die Farbtemperaturen von LED und Blitzröhre beide bei 5600°K liegen, dürfte die kleine Verschiebung der Farbtemperatur unerheblich sein.

Der Vorteil dieser Lösung: Lange Lebensdauer der LED und sehr schnelle Blitzfolgen durch die Summierung von LED-Licht und zuschaltbarem Blitzlicht sind möglich (sehr geringe Stromentnahmen aus dem Blitz-Kondensator).

Blitzschnelle Grüße,

Gerhard Preis
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: *** in Juni 16, 2009, 10:00:33 VORMITTAG
Beitragsinhalt auf Wunsch des Autors gelöscht
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gerhard P. in Juni 16, 2009, 10:13:01 VORMITTAG
Zitat von: Mike ***** in Juni 16, 2009, 10:00:33 VORMITTAG
Ich finde es toll, wie hier über das Thema gesprochen wird.
Kann aber jemand auch mal Bilder zeigen, wie das ganze aussieht?

Ich kann mir darunter jetzt nichts vorstellen.

Hallo Herr *****,

leider ist das bei mir noch eine Ansammlung von Baustellen und es geht nur in kleinen Schrittchen voran (als Freizeitmillionär hat man bekanntlich keine Zeit mehr....  ;D).

Wichtig waren und sind bei solchen Dingen vorgeschaltete Messungen mit Versuchsaufbauten und davon macht man üblicherweise keine Fotos.

Sobald ich etwas Vorzeigbares habe, stelle ich ein paar Fotos ein.

Beste Grüße

Gerhard Preis
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 11:14:07 VORMITTAG
Lieber Herr Greis,
Lieber Mike,

dass man eine LED zusätzlich zu einem Blitz elegant als Grund- oder Pilotlicht in den
Strahlengang bringen kann, ist ja nichts neues. Unzählige Mikrofotografen u.a. auch der berühmte Charles Krebs
arbeiten damit.

Ich habe als Bildbeispiele mal einen link auf einen Beitrag von Gerd Günter im alten forum
eingefügt: http://www.mikroskopie.de/mikforum/read.php?2,48198,48224#msg-48224

hier soll es aber ja darum gehen, ob man nicht eventuell auf den Blitz verzichten  und die LED direkt blitzen kann.

Und da ist nach wie vor die Frage, wie weit kann man LEDs bei Einzelpulsen überlasten.

Osram gibt für die Ostar im Datenblatt für eine Pulsfolge von  10 µsec mit einem Tastzeitverhältnis von 1:10 zwar nur 2A an,

aber wenn man sich die Kurven im Datenblatt genau anschaut dann lassen sie bei eben diesen 2A bei Tastzeitverhältnissen von

z.B. 1:2000 noch Pulszeiten von 10 bis 50 ms zu. Wenn man das energetisch betrachtet und annimmt, dass bei 2A ca. 16 V an der Diode

anliegen, dann wären dies bei (10 µsec, 2A und 16 V) 320 µJoule pro Einzelpuls und bei (10msec, 2A, 16V) 320 mJoule.

Bei langen Einzelpulsen kann die Diode also 1000 mal mehr Blitzenergie abbekommen. Die Frage ist nun könnte man bei kurzen 10 µsec Einzelpulsen

nicht den Strom weiter erhöhen und was ist die Begrenzung (schnelle Wärmeableitung oder Spannnungsgrenze) ?

Ich habe gestern mal meine billige 3W Lumitronix LED mit 700mA Nennstrom an meinem Zeiss Standard zu schlachten versucht  und an einen 2A Impulsgenerator angeschlossen und mit 2A gepulst.
Bei meinem Normobjekt Pleurosigma reichen bei 400 facher Vergrösserung und Iso 100 eine Pulszeit von 1 msec bereits für eine Belichtung aus.
Diese Belichtungspulse habe ich anschliessend mit einer Wiederholungsrate von 1 sec ca. 2,5 Stunden über die LED gelassen, also ca 10 000 Blitze für 10 000 Bilder ohne dass die LED schlapp machte.

viele Grüsse
Wilfried

Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: *** in Juni 16, 2009, 11:41:53 VORMITTAG
Beitragsinhalt auf Wunsch des Autors gelöscht
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 16, 2009, 12:14:49 NACHMITTAGS
Erste Versuche.

Nach dem Einfangen einer Pleurosigma angulatum mit dem Lasso und kopfüber zur Reinigung in berüchtigte Wässerchen getaucht, hatte ich ein Luftpräparat für den Test.  ;D

Hier die Parameter zu meinem Versuch.

1) Pleurosigma Präparat mit Einbettung in Luft.
2) 4 verschiedene Objektive , 40/0,55 LWD , 40/0,65 Plan , 40/0,7 Plan , 40/0,95 Apo
3) Projektiv 2,5x zur Anpassung an die EOS 450D
4) Winkelansatz zur Kamera mit Spiegel, ca. 10% Lichtverlust
5) 3 Watt Lumitronix LED mit 1 A betrieben (kein Pulsbetrieb)
6) EOS 450D auf 100 ASA , Av , autom.Ws-Abgleich
7) Trinotubus mit 100% zum Fototubus geschaltet
8 ) Kondensor apl.achr. NA 1,4 , Blende voll auf (daher schlechter Kontrast)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/12681_46965693.jpg)

So ganz falsch sind die Messungen scheinbar nicht, denn der Korrelationskoeff. ergab 0,989.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/12681_46545237.jpg)
Weitere Objektive lagen nicht in meiner Wühlkiste herum   :o

Und was lernen wir daraus ???  Ich bin auf Erklärungen gespannt.

Grüße
Peter Höbel
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gerhard P. in Juni 16, 2009, 12:38:38 NACHMITTAGS
Lieber Herr Nisch,

Zitat von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 11:14:07 VORMITTAG
Lieber Herr Greis,

Das ist zwar ein nettes Wortspiel, aber soweit ist es glücklicherweise noch nicht.....    ;D

Zum Thema:

Vermutlich ist nicht die Thermik des gesamten Chips der Grund, der eine Erhöhung des Stroms der einzelnen Pulse verbietet, sondern schlicht eine elektronenmechanische Überlastung der Junction-Zone in der LED. Von anderen Halbleitern ist ja auch das Problem des ,,second breakdowns" bekannt, der auf eine tunnelartige Zerstörung weniger Atome in der Junction-Zone zurückzuführen ist,
Ich nehme daher das Datenblatt von OSRAM sehr wörtlich und vermute, dass dort die LED's messtechnisch bereits ausgereizt wurden.

Natürlich haben Sie insofern recht, dass eine Folge von 10µs-Pulsblitzen die LED nicht überlasten würde. Andererseits ist aber die Lichtmenge der einzelnen Pulsblitze so gering, dass schon einige Hundert Pulsblitze erforderlich wären, um bei stark lichtschluckenden Verfahren (Pol, DF, Kreutz-Blende, Phako, DIK) noch genügend Lichtmenge auf den Chip zu bringen, gerade auch im Hinblick auf möglichst niedrige DIN-Werte des Chips für geringes Rauschen.

Kurzum: Wir leiden unter einem Zielkonflikt.

Das Durchschütteln des Stativs beim Spiegelschlag (dazu weiter unter noch eine Anmerkung) bedingt eine Vorlaufzeit der DSLR, so dass für die eigentliche Belichtungszeit nur ein kleines Zeitfenster bleibt. Hier gilt es, in ein paar Millisekunden soviel Licht wie nur irgend möglich einzubringen.

Bei meinem Ansatz ist selbstverständlich vorgesehen, dass beide Blitzverfahren (LED und Blitzröhre) wahlweise und unabhängig voneinander zu- oder abgeschaltet werden können. So reicht bei HF der LED-Blitz in den meisten Fällen völlig aus; bei lichtschluckenden Verfahren schalte ich eben den Elektronenblitz einfach dazu.

Noch ein Hinweis zur Schüttelei beim Spiegelschlag:
Bei Versuchen habe ich festgestellt, dass selbst das kleine Spiel des Okulars oder Projektivs von vielleicht einem halben Zehntelmillimeter im Fototubus ausreicht, um beim Spiegelschlag eine Verwackelung zu erzeugen. Gerade bei langen Projektiven (ich denke da beispielsweise an das sehr lange 125 mm-Projektiv von ZEISS-West) zuzüglich der erforderlichen Kameraweite bei Projektiven reicht schon eine winzige Bewegung des Projektivs, um eine – wenn auch geringe – Unschärfe zu verursachen.

Vereinfacht gesagt, die Reihenfolge meines Konzepts:

- Kamera auslösen und etwa 100 ms Zeit zur mechanischen Beruhigung des Aufbaus zubilligen;
- Blitz(e) auslösen; und zwar soviel, dass innerhalb von max.25 ms ausreichende Belichtung des Chips bei allen (!) Verfahren erreicht wird.

Damit ergibt sich eine manuelle Zeiteinstellung der Kamera von 1/8 Sekunde, innerhalb der der gesamte Vorgang abläuft.

Beste Grüße

Gerhard Preis
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gerhard P. in Juni 16, 2009, 14:41:46 NACHMITTAGS
Zitat von: Mike ***** in Juni 16, 2009, 11:41:53 VORMITTAG
Und wie macht ihr das mit dem Anschluss an die Kamera?
Damit der Blitz durch die Kamera ausgelöst wird, muss diese LED doch mit der Kamera verbunden sein.

Ich stelle mir die Frage, wie wurde das getestet ohne das die Kamera eventuell einen Schaden nimmt.


Hallo Herr *****,

hinsichtlich der Testaufbauten kann ich natürlich nur für mich sprechen, aber solche Versuche macht man zweckmäßigerweise nicht per DSLR, sondern mit dem üblichen Equipment wie Oszilloskop, Funktionsgenerator, Labornetzteil, Fotodiode und einer provisorisch zusammengelöteten Schaltung mit einstellbarem Mono-Flop, Leistungs-Schaltstufe für die LED's etc.

Bei einer direkten Blitzsteuerung durch eine DSLR kann ich nur zu äusserster Vorsicht raten.
Die Synchron-Ausgänge der DSLRs arbeiten üblicherweise auf CMOS-Pegel mit sehr kleinen Strömen.
Im Fall von Nikon (deren Europa-Vertretung gab sich auf meine Anfragen sehr zugeknöpft und man wollte keinerlei Informationen zu den Synchron-Schnittstellen der Kameras herausrücken) kann ich nur sagen, dass ein Open-Kollektor-Ausgang mit 5 Volt vorliegt, der einen nur sehr kleinen Strom schalten kann. Der Anschluss eines älteren Blitzgerätes mit der früher üblichen Kondensator-Zündschaltung dürfte unweigerlich zum Tod der Nikon-DSLR führen. Auch statische Entladungen sind sehr unbekömmlich für die Prozessoren in den DSLR-Kameras.

Aufgrund dieser Situation hilft nur eine externe Schaltstufe, die den sehr emfindlichen 5-Volt-Low-Puls aus dem DSLR-Synchronanschluß an eine systemfremde Blitzschaltung adaptiert.

In meinem Fall steuere ich die Nikon-DSLR per Infrarot-Fernbedienung und empfange den IR-Steuerpuls parallel mit einer IR-Schaltung in meiner LED-Blitz-Steuerung. Dadurch vermeide ich jede sogenannte "galvanische Verbindung" zur DSLR.  

Also: Vorsicht mit dem Synchronkontakt von DSLR-Kameras.

Schöne Grüße,

Gerhard Preis
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gerhard P. in Juni 16, 2009, 15:34:49 NACHMITTAGS
Zitat von: peter-h in Juni 16, 2009, 12:14:49 NACHMITTAGS
Und was lernen wir daraus ???  Ich bin auf Erklärungen gespannt.

Hallo Herr Höbel,

die Ergebnisse Ihres sehr akribisch durchgeführten Versuchs haben mich kaum überrascht.

Wenn man die Bedingungen zugrunde legt (sehr transparentes Objekt, Kondensor voll geöffnet, HF), reicht die 3-Watt-LED sicher aus, um mit einem niedrigaperturigen 40er-Objektiv  bei der Verschlusszeit in den Bereich von 1/250 o.ä. zu kommen.

Dazu zwei grundsätzliche Feststellungen:

1. Die Steigerung der Lichtausbeute von einer 3-Watt-Luxeon zu einer 12-Watt-OSTAR ist bei subjektiver Betrachtung nicht so hoch, wie aufgrund der reinen Zahlen zu erwarten wäre und dürfte im Bereich einer gefühlten Verdopplung liegen.

2. Wenn nun weniger lichtdurchlässige Objekte oder gar DF, Kreuzt-Blende bzw. DIK zum Einsatz kommen, dürfte sich die Verschlusszeit in Richtung 1/60  oder 1/30 o.ä. bewegen. Und da kommen wir bereits in die Größenordnung von Vibrationen durch Spiegelschlag.


Zum Thema ,,Stativ-Durchschütteln durch Spiegelschlag" hab ich eben an meinem Aufbau gemessen (ZEISS-Universal, Fototubus, ZEISS-Projektiv 63mm): Das Projektiv bewegt sich in seinem Tubusrohr seitlich um ganze 0,6 mm (!!!), oben an der Austrittspupille gemessen.
Man kann sich durchaus vorstellen, dass dieser Seitenschlag bei der Rüttelei durch den DSLR-Spiegel sich auf den 125 mm von der Austrittspupille entfernten Kamerachip mit geschätzten 1...1,5 mm Auslenkung auswirkt.

Selbst wenn die Rüttelei nicht die volle laterale Auslenkung des Projektivs bewirkt, kann man sich durchaus vorstellen, dass die Vibration des Projektivs eine nachweisbare Unschärfe auf dem Chip verursacht.
Wenn wir die Vibration mit 100 Hz annehmen, dauert die Auslenkung zwischen den Amplitudenmaxima geschätzte 2...3 ms, also die Dauer einer Verschlusszeit von rund 1/500. Somit fiele die Auslenkung durch die Vibration direkt in die Zeit des mit 1/250 geöffneten Verschlusses.

Sehen Sie dies anders?

Beste Grüße,

Gerhard Preis
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 16, 2009, 15:50:56 NACHMITTAGS
Hallo Herr Preis,

das liebe Thema Spiegelschlag und Verschlußerschütterung habe ich schon vor längerer Zeit bearbeitet, gemessen und auch die Ergebnisse ins Forum gestellt. Allerdings mit dem Hintergrund, dass heutige DSLRs diese Wackelei auch voll umgehen können.
Die Canon 450D kann im LiveView Modus (Spiegel schon oben, Verschluß schon offen) eine Auslösung wie bei einer Kompaktkamera vornehmen. Erst der 2. Verschluß bei Belichtungsende (dann ist aber alles im Kasten) gibt eine kleine Wackelei.

Warum das kaum jemand wissen will, oder die Kamera nicht in diesem Modus betreibt ?
Jedenfalls gibt es bei meinen Aufnahmen mit der 450D keine Verwacklung mehr, auch bei 100er Öl Objektiven.
Soweit noch zum Spiegelschlag.

Grüße
Peter Höbel
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Albert Schuitema in Juni 16, 2009, 16:08:03 NACHMITTAGS
Hallo Leute,

Dies ist eine Interessantes Thema, und ich habe mich schon auch mal einige Gedanken darüber gemacht.

Den LED-Blitz auslösen könnte man auch vielleicht mit dem eingebauten Blitz im Kamera, wenn man eine Sonnenzelle auf dem Blitz kleben würde. An die Ausgänge der Gate eines Thyristor anschließen und mann hätte auch ein Galvanisch getrenntes System und es ist brauchbar für alle Kameras mit Blitz und nicht nur für DSLR's!

Bei der Verwendung von einen LED für sowohl Kontinuierliche Lichtquelle als auch für Blitz muss mann doch ausgehen von eine höhere Anfangstemperatur, da der LED bis zur Blitz schon einige Zeit benutzt wird und schon auf Betriebstemperatur sein wird?

Licht ausstralender Grüsse,
Albert      
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: pa3gmi in Juni 16, 2009, 18:51:03 NACHMITTAGS
Hallo Herren,

Vielleicht etwas dumm von mir, aber haben Sie diese Led's auch probiert?

http://www.philipslumileds.com/pdfs/DR01.PDF
Ich weis nicht ob diese Led's genügend licht geben, und ob sie im Dauer betrieb arbeiten.

Gruß,

Rien.
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: derda in Juni 16, 2009, 19:45:04 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

Zitat... Aber wenn du Lust hast kannst du ja mit deiner 6V/25 W Lampe ja auch mal die kürzeste Belichtungszeit unter den von mir angebebenen Normbedingungen bestimmen, dann haben wir einen Vergleich zu den LEDs.
Normbedingungen: ...

Ich nutze keine Spiegelreflexkamera sondern eine Mikroskopkamera (Pixera Penguin 600CL). Damit bekomme ich mit einem 50x/0.95 und Pleurosigma a. Belichtungszeiten von 1/10000 s. Ob die stimmen, weiß nur Pixera ;-).

VG

Erik
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Günther Langer in Juni 16, 2009, 20:27:47 NACHMITTAGS
Hallo Herr Bollmann,

ich mache das genau so wie Sie mit der MC 63. Ich mache es aber auch anders herum: Die MC 63 auf Bulb und geblitze Aufnahmen mit meiner Nikon D90 + drahtlos eingespiegeltem  Makroblitz (SB-R200).
Was auch überlegenswert ist, dass man einen Zentralverschluss zwischen DSLR und Mik einbaut. Ich habe das auch schon gemacht und zwar mit einem Verschluss von CZJ. Die Verschlüsse - mit oder ohne Gehäuse - gehen immer wieder mal recht günstig in der Bucht über die Theke. Der Verschluss (Prontor) lässt sich ganz leicht vom Gehäuse abschrauben.

Eine interessante Variante ist im Foto Magazin vom Juni beschrieben: Schnelle Zentralverschlüsse, die dank der PQS-Technik bis zu 1/1000 sek. blitzsynchronisiert sind (Schneider Xenare für Rollei). Die Teile sind so teuer, dass sie wohl für einen Amateur entfallen. Trotzdem lohnt es sich, den Artikel zu lesen und die traumhaften Aufnahmen von fliegenden Insekten zu bewundern. Die Kamera (Nikon DSLR) wird mittels einer Lichtschranke ausgelöst.

Viele Grüße

Günther Langer


Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 23:05:51 NACHMITTAGS
Hallo Erik,

die 1/10000 sec muss nicht falsch sein. Ich messe mit meiner 4 chip Ostar LED in der Leuchte 60 am Zeiss Photomikroskop eine ähnliche Grössenordnung. Pleusrosigma scheint im Hellfeld doch ein sehr helles Objekt zu sein und daher etwas ungeeignet für diesen Vergleichstest.
Mich wundert nur dass Peter Höbel als kürzeste Belichtungszeit 1/400 sec gemessen hat. Die Lumitronix 3 W LED kann doch nicht um mehr als eine
Grössenordnung schlechter sein. Peter ast Du eine Erklärung ?
Mit der Ostar LED scheinen also zumindest bei solch hellen Objekten im Hellfeld eine Blitzzeit von 1/10 000 sec im Bereich des möglichen zu sein.
Wenn ich allerdings bei der gleichen Diatomee auf Phako umschalte so messe ich nur noch 1/200 sec. Also für lichtschluckende Verfahren scheint man zur Zeit noch nicht um eine echten Blitz herumzukommen.
Aber z.B. für Ciliaten im Hellfeld verspricht ein LED Blitz schon Realisierungschancen. Insofern hat Michael Franke, der ja Tümpler ist, ein durchaus
ernstzunehmendes Betätigungsfeld für seine LED - Blitzelektronik. Und die LED - Technik entwickelt sich ja weiter.

Im alten forum wurde dieses Thema übrigens schon einmal ausführlich disskutiert:

http://www.mikroskopie.de/mikforum/read.php?1,40274,41105#msg-41105

Herr Wörmann wollte damals eine LED Blitzelektronik bauen. Weiss jemand was daraus geworden ist ?

viele Grüsse

Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 16, 2009, 23:45:06 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

wieso die Canon bei 1/200 - 1/400 s liegt kann ich nicht beurteilen, es ist aber so.
Nun noch schnell mit der kleinen Imaging Source DBK41 ein Test, wobei aber keine ISO/ASA einstellbar sind. Verstärkung auf Minimum gestellt. Zeit 1/1600 s. Immer noch weit von euren Ultrakurzzeit Werten entfernt.
Da kann ich euch nur alle beglückwünschen, dass ihr LEDs habt die die Netzhaut in Sekunden blind schießen.

Abgedunkelte Grüße
Peter
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: mfranke in Juni 17, 2009, 10:55:27 VORMITTAG
Hallo,

in meiner Ansteuerung für den Blitz verwende ich als galvanische Trennung grundsätzlich Optokoppler.
Damit ist meine Kamera optimal geschützt.

Canon gibt als obere Grenze 250 Volt an.
Damit könnte man notfalls einen externen Blitz direkt ansteuern.
Bei meinem Zeiss-Blitz sind es gemessene 180 Volt, die am Konakt anliegen.

Gruß Michael
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Horst Wörmann in Juni 18, 2009, 12:48:55 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

Zitat von: wilfried48 in Juni 16, 2009, 23:05:51 NACHMITTAGS


Im alten forum wurde dieses Thema übrigens schon einmal ausführlich disskutiert:

http://www.mikroskopie.de/mikforum/read.php?1,40274,41105#msg-41105

Herr Wörmann wollte damals eine LED Blitzelektronik bauen. Weiss jemand was daraus geworden ist ?


Ja, ich weiß es : nichts. Habe das Vorhaben erstmal zugunsten anderer Mikroskopelektronikbasteleien zurückgestellt (aber nicht aufgegeben), und zwar aus folgenden Gründen.

Im alten Forum haben wir festgestellt:
1. Man braucht 10 bis 50 µs Blitzzeit, um z.B. Cilienschläge scharf abzubilden.

2. Bei einem Zehntel der Belichtungsdauer braucht man das Zehnfache an Blitzintensität.

3. Die damals zitierte LED hat einen maximalen Stoßstrom von 2 A bei kleiner gleich 10 µs
Pulsdauer, unabhängig vom Tastverhältnis D (dies bedeutet, daß auch bei noch kürzerer Pulsdauer dieser
Maximalstrom nicht überschritten werden darf). Der Grund dafür ist thermische Überlastung des Chips.
Man könnte ja rechnen: 1 A für 1 ms ist dasselbe wie 1000 A für 1 µs - ist es aber nicht. Punktuell entsteht
Wärme im Chip, die nicht schnell genug abgeführt werden kann.

4. Aus dem Datenblatt (Relativer Lichtfluss) geht hervor, daß bei einer Stromänderung von 700 mA auf 2000 mA
der Lichtfluß nur um das ca. 1,2-fache steigt. Die Ausbeutekurve wird bei höherem Strom immer flacher, also
für unsere Zwecke noch ungünstiger.

Bei einer Belichtungszeit von 1 ms und LED-Strom von 1 A brauchten wir also nach 1) und 2) für 10 µs Belichtungszeit mindestens den 100-fachen Strom, praktisch weitaus mehr. Also geht es nicht mit LEDs.
Behaupte ich mal.
Also habe ich das Projekt auf bessere Zeiten verschoben, in der Erwartung, daß mit fortschreitender Technik der Digitalkameras sich auch auf dem Blitzgebiet was tun wird.

Viele Grüße,
Horst Wörmann




Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 18, 2009, 15:16:04 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,

wie schon angesprochen ist es nur ein schöner Glaube, dass der Lichtstrom in linearem Zusammenhang mit dem Betriebsstrom steht.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/12793_25334253.jpg)

Messen bringt mehr Licht, auch bei LEDs  :)
Die Farbtemperatur ändert sich ebenfalls ! Könnte man auch mal messen.

Strahlende Grüße
Peter Höbel
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Werner Jülich in Juni 18, 2009, 15:18:53 NACHMITTAGS
Und weil die Farbtemperatur sich ändert, spendiert man dem LED-AFL auch ein Anregungsfilter zum Schutz gegen Verschiebung bzw. Nebenmaxima.
Werner Jülich
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 18, 2009, 15:33:57 NACHMITTAGS
Hallo Peter,

subjektiv am Okular hatte ich schon immer diesen Eindruck, aber dass es so drastisch ist wie in deiner
Messung hätte ich nicht gedacht.

Vielen dank für die Messkurve.


Wilfried

P.S.: es bleibt aber immer noch die von mir mit der Ostar am Diatomeenobjekt gemessene Belichtungszeit von 1/10 000 sec bei 1A. Und mit 0,1 msec darf sie damit auf jeden Fall gepulst werden und bei 1/20000 sec darf es sicher noch ein wenig mehr sein.
Also für Ciliaten beim "Tümpeln", das sind ja durchaus auch helle Objekte, könnte es durchaus noch interessant bleiben.
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Guy Marson in Juni 18, 2009, 20:21:17 NACHMITTAGS
Hallo,

dieser Thread erinnert mich an die späten 60er als die ersten HF-Transistoren rauskamen und diese (in CB-Funkgerärten) aus Naivität (oder Dummheit) gebraten wurden. Die Transistor-Hersteller haben sich ins Fäustchen gelacht, idem die LED-Fabrikanten. Wie schrieb mal ein Bayer: "Selten mehr geschmunzelt..".

Ciao,

Guy
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Guy Marson in Juni 18, 2009, 20:28:42 NACHMITTAGS
Hallo Herr Bollmann,

Seit Anfang der 70er "LX1GM"

´73

Guy
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Guy Marson in Juni 18, 2009, 20:48:44 NACHMITTAGS
dann vielleicht bis zur Ham-Radio (Friederichshafen) in einer Woche :).
guy
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 18, 2009, 21:19:38 NACHMITTAGS
Hallo Guy,

es wäre natürlich besser, du würdest einen konstruktiven Beitrag zum Thema leisten, anstatt "off topic" zu lästern.

Wie wäre es beispielsweise mit einer  nachvollziehbaren Abhandlung über die physikalischen Grenzen der Pulsbelastung von Power-LEDs ?

Gruss

Wilfried




Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Guy Marson in Juni 18, 2009, 22:25:31 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

tja, ich kann da nicht mehr als lästern, denn das Vorhaben eine LED als Blitzlichtersatz zu betreiben, ist m.E. schlicht ein Holzweg. Physikalisch passiert bei Überlastung - und das ist es nun mal wenn man die Dinger mit Überpannung betreibt, völlig egal ob Nanosekundenweise oder im Dauerstrich - eine starke punktuelle Aufheizung des Halbleiterkristalls. Der Kristall wird unzulässig aufgeschmolzen da die Hitze nicht schnell genug abgeleitet werden kann, die Störstellen (=diverse Spurenelemente .....) sind letztlich nicht mehr homogen verteilt, die LED verliert schnell an Leuchtkraft usw.. Es gibt gute Abhandlungen über die Belastung von Halbleitern und LEDs in den Grenzbereichen ihrer Spezifikationen.. Hier wohl wirklich "off-topic". 

Ciaoo,

Guy
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 18, 2009, 23:52:45 NACHMITTAGS
Hallo Guy,

dann mal der Reihe nach:

Zitattja, ich kann da nicht mehr als lästern, denn das Vorhaben eine LED als Blitzlichtersatz zu betreiben, ist m.E. schlicht ein Holzweg
das ist eine Behauptung und wenig konstruktiv
ZitatPhysikalisch passiert bei Überlastung - und das ist es nun mal wenn man die Dinger mit Überpannung betreibt
eine LED betreibt man mit Strom und nicht mit Spannung und von einer Überlastung hat keiner geredet. Man will nur möglichst nahe an die Überlastungsgrenze gehen und das kann man im Pulsbetrieb besser.
Zitatvöllig egal ob Nanosekundenweise oder im Dauerstrich
Zitat aus dem Lehrbuch:
Bei der LED verhält sich die optische Leistung näherungsweise proportional zum Injektionsstrom. Eine Temperaturerhöhung hat bei gleichbleibendem Injektionsstrom IF  eine Abnahme der optischen Leistung zur Folge, da hierbei die Zahl der nichtstrahlenden Rekombinationen zunimmt.
Und für die Temperaturerhöhung kann es ja wohl nicht egal sein, ob ich den gleichen Strom eine Nanosekunde lang
durch den PN Übergang leite oder im Dauerstrich. Im Puls kann man immer mehr, fragt sich nur wieviel mehr ?
ZitatEs gibt gute Abhandlungen über die Belastung von Halbleitern und LEDs in den Grenzbereichen ihrer Spezifikationen.. Hier wohl wirklich "off-topic".
Eben nicht, gerade das würde doch Licht hinter die obige Frage bringen, also sei konstruktiv und bring eine Abhandlung bei !

Gruss

Wilfried

Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Guy Marson in Juni 19, 2009, 10:04:03 VORMITTAG
Hallo Wilfried,

weiss nicht so recht wie dieser zappelige Editor funktioniert deshalb die Antworten nach " * "..

Zitat
tja, ich kann da nicht mehr als lästern, denn das Vorhaben eine LED als Blitzlichtersatz zu betreiben, ist m.E. schlicht ein Holzweg
das ist eine Behauptung und wenig konstruktiv

* das ist meine Meinung.

Zitat
Physikalisch passiert bei Überlastung - und das ist es nun mal wenn man die Dinger mit Überpannung betreibt

eine LED betreibt man mit Strom und nicht mit Spannung und von einer Überlastung hat keiner geredet. Man will nur möglichst nahe an
die Überlastungsgrenze gehen und das kann man im Pulsbetrieb besser.

* Das hatten wir doch schon mal, vor 2-3 Jahren, im alten Forum? Also nochmal: wenn an ein (elektronisches) Bauteil eine (Betriebs-) Spannung angelegt
wird, zieht das Bauteil Strom. Ist die Spannung im richtigen (zulässigen) Bereich, funktioniert das Bauteil ordnungsgemäss. Ist die angelegte
Spannung zu hoch, zieht das Bauteil zuviel Strom - kurzum: ohne Spannung  kein Strom. Nichts anderes muss man tun, um einen Halbleiter
im Pulsbetrieb zu betreiben: eine erhöhte Spannung anlegen die zu erhöhtem Stromfluss führt und dieser - irgendwann - zum punktuellen Aufschmelzen
der Kristallstruktur. LED-Kristalle sind schlechte Wärmeleiter.  
* Überlastung: die tritt dann ein, wenn die Werte des Herstellers verlassen werden. Wenn da mehr "drin" wäre würden die Hersteller das ganz
sicher in ihren Datenblättern mitteilen (und Geld damit verdienen durch höhere Absatzzahlen ihrer Produkte, usw.. wieder eine Behauptung , ich weiss..).

Zitat
völlig egal ob Nanosekundenweise oder im Dauerstrich
Zitat aus dem Lehrbuch:
Bei der LED verhält sich die optische Leistung näherungsweise proportional zum Injektionsstrom. Eine Temperaturerhöhung hat bei gleichbleibendem
Injektionsstrom IF  eine Abnahme der optischen Leistung zur Folge, da hierbei die Zahl der nichtstrahlenden Rekombinationen zunimmt.

* +/- einverstanden.. Nur diese Anmerkung: je höher die Spannung also desto höher der Strom, desto höher auch die Schwingfrequenz (bei "weissen" LEDs
Zunahme des Blauanteils durch Verschiebung des Spektrums in Richtung UV. ) und gleichzeitig starke Zunahme der Temperatur. Wird T-junction überschritten,
wird aus einem Halbleiter ein Leiter und das Bauteil darf ausgetauscht werden.


und für die Temperaturerhöhung kann es ja wohl nicht egal sein, ob ich den gleichen Strom eine Nanosekunde lang
durch den PN Übergang leite oder im Dauerstrich. Im Puls kann man immer mehr, fragt sich nur wieviel mehr ?

* Da hab ich möglicherweise etwas falsch verstanden? Ich dachte, Du willst je kürzer die Zeit, desto höhere Strome fliessen lassen - bei Dauerstrich also bestenfalls
den Maximalstrom einhalten und für Pulsbetrieb Überspannung anlegen also höhere Strome und mehr Lichtabgabe erzwingen?

Zitat
Es gibt gute Abhandlungen über die Belastung von Halbleitern und LEDs in den Grenzbereichen ihrer Spezifikationen.. Hier wohl wirklich "off-topic".
Eben nicht, gerade das würde doch Licht hinter die obige Frage bringen, also sei konstruktiv und bring eine Abhandlung bei !

* wenn es so einfach wäre. Hab andere Präferenzen. Hätte besser einfach nur mitlesen sollen.

Gruss

Einen schönen Tag,

Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Horst Wörmann in Juni 19, 2009, 13:59:05 NACHMITTAGS
Lieber Herr Marson,

ich kann nicht anders als Ihnen in allen Punkten zuzustimmen.
LED-Blitzen geht (momentan) nicht. Sehe ich genauso wie Sie als Holzweg.

Viele Grüße,
Horst Wörmann
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Gernot Armbruster in Juni 19, 2009, 18:20:44 NACHMITTAGS
Hallo die Runde,

angeregt durch Wilfried 48 habe ich mein Jenaval mit jeweils drei verschiedenen Beleuchtungen ausgestattet und bin zu den folgenden Ergebnissen gekommen:

Mikroskop: Jenaval, Hellfeld, Aperturblende offen
Objekriv: GF Planachromat 40x 0,65
Tubuslinse: 1,0x
Kamera: Sigma SD10, ISO 100
Adaption: ohne Optik
Probe: pleurosigma angulatum
Beleuchtung: LUXEON LXHL-LW3C  bei  350 mA 1/640 sek
                                                    bei  700 mA 1/1000 sek
                    CREE XR-E 7090 R2   bei  350 mA 1/2000 sek
                                                    bei 1000 mA 1/4000 sek
                    Halogen 6V 25W                            1/2000 sek

Mit erleuchteten Grüßen

Gernot Armbruster
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 19, 2009, 23:43:20 NACHMITTAGS
Zitat von: peter-h in Juni 18, 2009, 15:16:04 NACHMITTAGS
wie schon angesprochen ist es nur ein schöner Glaube, dass der Lichtstrom in linearem Zusammenhang mit dem Betriebsstrom steht.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/12896_10660286.jpg)

Messen bringt mehr Licht, auch bei LEDs  :)


Hallo Peter,
nachdem es mir zu blöd war meine Zeit mit theoretischen Rechtfertigungen zu der Frage, ob es ein Holzweg ist, zu verbringen, habe ich nun auch gemessen und zwar gleich realitätsnah im Pulsbetrieb mit 100 µsec und bis zur doppelten
Maximalstrombelastung.
Hierzu habe ich einen Pulsgenerator der definierte Strompulse abgeben kann an die 3W Luxeon LED (die ich zu schlachten bereit war) angeschlossen und die Lichtausbeute aus der LED synchron zum Pulsverlauf mit einer Fotodiodenzelle auf dem Speicheroszilloskop aufgezeichnet. Bei 1A/100 µsec Strompulsen ergibt sich dann auf dem
Oszilloskop Bildschirm folgendes Bild:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/12896_12162820.jpg)
unten Stromverlauf in der LED, oben Lichtpulsantwort der LED
Ich habe nun die Strom/Lichtausbeutekurve mit 100 µsec mit dem Speicheroszilloskop ausgewertet und man erhält folgendes Diagramm:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/12896_28913585.jpg)
Man erhält, so wie es die Physik vorhersagt, bis zum Nennstrom von 1A einen linearen Stromverlauf und auch bei Überlastung bis zum doppelten des Nennstroms geht es fast mit gleichem Anstieg weiter.
Also von so extremen Sättigungserscheinungen, wie von dir im Dauerstrichbetrieb schon weit vor dem Nennstrom gemessen findet man im Pulsbetrieb keine Spur.
Ich hätte weitergemacht, da ich ja wie gesagt bereit war die LED zu schlachten, aber mein Pulsgenerator gibt nicht mehr
als 2 A her. Mit diesen 2A , 100 µsec Pulsen und 1 sec Wiederholfrequenz läuft die LED nur mittlerweile seit über 3 Stunden ohne jeglichen Leistungsabfall. das heisst sie wäre bisher schon mal für über 10 000 Blitzfotos gut.

Noch Fragen?

Es ist eigentlich physikalisch klar, dass im Pulsbetrieb mehr Leistung aus der LED herauskommt und sie schon gleich gar nicht mit zunehmendem Strom so abfällt wie im DC Betrieb, denn
Zitat aus dem Lehrbuch:
Bei der LED verhält sich die optische Leistung näherungsweise proportional zum Injektionsstrom. Eine Temperaturerhöhung hat bei gleichbleibendem Injektionsstrom IF  eine Abnahme der optischen Leistung zur Folge, da hierbei die Zahl der nichtstrahlenden Rekombinationen zunimmt.

Nachdem Herr Armbruster meine am Diatomeenpräparat mit der 15 W Ostar gemessenen 1/10000 sec mit seine 5W Cree
und gemessenen 1/4000 sec bestätigt hat und die Messung im Pulsbetrieb zeigt, dass man auf die doppelte Lichtausbeute kommen kann, wäre man also schon bei 1/20000 sec also in Computerblitzregionen.
Mein Blitzgerät von Minolta mit Leitzahl 40 (damit kan man eine Kegelbahn ausleuchten) gibt z.B. als kürzeste Blitzzeit
1/20000 sec an.

Ich hoffe mit diesen Messungen, auch Herrn Wörmann wieder dazu bekehren zu können, sich Gedanken über eine kameragesteuerte Blitzelektronik für LEDs zu machen.

viele Grüsse
Wilfried



Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 20, 2009, 00:37:53 VORMITTAG
Hallo,

im Pulsbetrieb muss man überhaupt nicht kühlen, da reicht die reine Wärmekapazität des Diodenchips aus.
Ich habe alle Messungen nur mit der LED auf Star-Platine gemacht ohne jeglichen zusätzlichen Kühlkörper.
Man merkt beim Anfassen keinerlei Erwärmung.
Ist ja auch klar den selbst dauerndes Pulsen mit 100 µsec und 1 sec Wiederholfrequenz bedeutet nur
1/10 000 stel der Nennleistung im Dauerstrich.
Eine Kühlung würde erst was bringen, wenn man zu niedrigeren Temperaturen herunterkühlt und nicht bloss die Wärmeentwikcklung abführt.

Übrigens habe ich geade die 5 W Cree mit 240 lm, die auch Stephan Hiller in seinen käuflichen LED Ausrüstungen verbaut, im Pulstest.
Sie benimmt sich auch bis zum Nennstrom von 1 A völlig linear und fällt dann bis 2 A moderat ab. Die gemessene Lichtstärke relativ zur oben dargestellten 3 W Luxeon ist dabei etwa doppelt so hoch.
Auch sie läuft mittlerweile mit 2 A/ 100 µsec Pulsen und einer Wiederholfrequenz 1 sec mittlerweile seit knapp einer Stunde ohne Probleme. Hat also mittlerweile auch schon mehrere tausend Pulse drauf.
Die lass ich jetzt übers Wochenende durchpulsen und wenn ich am Montag wieder ins Institut komme und sie ist noch heil, dann ist die Ostar 4-chip dran.

viele
Grüsse
Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 20, 2009, 16:01:10 NACHMITTAGS
Hallo,
daran habe ich natürlich auch gedacht, sehe aber in der Vorbelastung der LED durch den Pilotlichtstrom kein Problem.
Ich hab doch oben geschrieben, dass es nur für Hellfeld bei hellen Objekten eine Chance für den LED-Blitz gibt, also bei z.B. "Tümpelobjekten", wo man es wegen der Beweglichkeit bzw. dem Wimpernschlag der Viecher auch  braucht.
Hier wird ja auch der normale Blitz haupsächlich eingesetzt, sonst braucht man ihn ja praktisch nicht.
Bei solchen Objekten habe ich bei voll ausgesteuerter LED im Dauerstrich Belichtungszeiten von 1/10000 sec bei ISO 100.
Objekte mit 1/100 sec Belichtungszeit bei 100 ISO sind erfahrungsgemäss im Mikroskop noch sehr gut zu verfolgen, sodass die LED als Pilotlicht nur 1/100 ihres Nennstroms braucht. Mit Kühlkörper wird sie dabei als Pilotlicht überhaupt nicht warm.
Das Pilotlicht muss sowieso kurz vor dem Blitzen abgeschaltet werden, sonst würde es ja bei der kürzesten Blitzsynchronisationszeit
von 1/125 sec der meisten Kameras das Bild belichten und nicht der Blitz.
Ich werde aber sicherheitshalber mal die Pulsmesskurven bei Vorbelastung mit verschiedenen Pilotlichtströmen messen.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 23, 2009, 09:16:42 VORMITTAG
Hallo,

um mit dem Thema weiterzukommen mal wieder etwas Konstruktives.

Ich würde gerne meine Impulsgenerator - Ansteuerung der LED mit dem Kameraverschluss synchronisieren, um reale Blitzversuche
mit Bildaufnahme am Mikroskop machen zu können.
Kennt jemand die Pinbelegung der Blitzschuhkontakte von Olympus Digitalkameras? Das ist ja heutzutage nicht mehr so einfach
und nur ein Synchronkontakt bzw. genormte Hilfskontakte für TTL. Jede Firma hat offensichtlich ihre eigene Blitzstrategie (iTTL, dTTL, eTTL ...).
Am liebsten wäre mir für einfache Vorversuche ein einfacher Synchronkontakt ohne Vorblitz und sonstigem Schnickschnack.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: *** in Juni 23, 2009, 09:35:29 VORMITTAG
Beitragsinhalt auf Wunsch des Autors gelöscht
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Günther Langer in Juni 23, 2009, 10:21:47 VORMITTAG
Hallo Wilfried,

die einzige DSLR mit Synchronbuchse, die ich kenne, ist die Fuji Finepix S2 Pro. Ob die Folgemodelle die Buchse haben, entzieht sich meiner Kenntnis. Die S2 Pro basiert auf dem Nikon F 80 Gehäuse.
Eigentlich müsste man die "LED-Blitze" auch über Slave-Adapter auslösen können - oder? Man würde dann eine ev. Schädigung der Kameraelektronik verhindern.

Viele Grüße

Günther Langer
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: peter-h in Juni 23, 2009, 18:15:33 NACHMITTAGS
Hallo Herr Bollmann,

sicher nicht die neuste Technik. Aber ausführlich beschrieben.
http://www.krebsmicro.com/VIV283/index.html

Grüße
Peter Höbel
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 23, 2009, 19:07:31 NACHMITTAGS
Hallo,

Die Sache ist leider etwas komplizierter.

Natürlich ist mir klar, dass der fette Pin gegenüber der Kameramasse den Synchronisationskontakt bildet. Aber es gibt ja auch noch drei andere Kontakte. Da sich am Synchronkontakt nichts tut, vermute ich dass die Kamera über die drei anderen irgendwelche Signale verlangt, wie zum Beispiel Bereitschaftsanzeige des externen Blitzes etc.
Und wenn wir Pech haben, dann sitzen (wie Herr Mank vermutet) in Kamera u. Originalblitz sogar Mikrocontroller und dann kommt man sowieso nie ran.
Um dies zu hinterleuchten wäre eine Pinbelegung des gesamten Blitzschuhs von Vorteil. Ich habe schon mehr als 2 Stunden gegoogelt aber leider nichts gefunden.
@ Peter
diese Beschreibung kannte ich schon, aber diese Blitztechnik ist leider etwas antiquiert.
So ähnlich hatte ich schon 1975 (also zu Zeiten als Zeiss noch einen manuellen 2 Stufenblitz hatte) mit dem ersten Braun- Computerblitz eine geköhlerte Mikroblitzeinrichtung im Einsatz.
Nur dass ich ,anstelle der Handsteuerung der Blitzenegie über Widerstände, einen Teil des Lichts aus dem Stahlengang mit einem Lichtleiter auf die Photozelle geführt habe, sodass der Blitz auch am Mikroskop vollautomatisch funktionierte.

@Günter Langer
das mit dem Slave Adapter wäre eine Überlegung wert, aber kann man damit auch die Innenmessung der Kamera ausnutzen ?

viele Grüsse
Wilfried
 
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Jürgen Boschert in Juni 23, 2009, 19:54:01 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

Zitat@Günter Langer
das mit dem Slave Adapter wäre eine Überlegung wert, aber kann man damit auch die Innenmessung der Kamera ausnutzen ?

Ja, man kann. Wie das bei den verschiedene Herstellern kodiert wird, weiß ich nicht; dass die Firmen die Kodierung preisgeben, darf aber bezweifelt werden.

Gruß !

JB
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Günther Langer in Juni 23, 2009, 23:23:44 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

ich bin davon ausgegangen, dass mit einer definierten Blitzdauer gearbeitet werden soll, dann wäre die Kameraelektronik doch sowieso zweitrangig.

Ich habe bisher einige Blitzmöglichkeiten ausprobiert, das Krebs-System (umgebauter Sensor) und automatisch TTL mit Objektiv und bin bei der ganz normalen manuellen Steuerung angekommen. Nach kurzer Zeit bekommt man die entsprechende Erfahrung bei Einstellung der Blitzleistung aber ohne Testaufnahmen wird auch die beste Automatik nicht helfen oder nur in bestimmten Standartsituationen.

Viele Grüße

Günther
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: K. Koch in Juni 23, 2009, 23:45:00 NACHMITTAGS
Hallo Herr Nisch,

demnächst wollte ich auch an meiner Olympus-Kamera E-330 etwas blitziges basteln, ich bin bisher davon ausgegangen, dass der Mittenkontakt funktioniert. Haben Sie mal überprüft, ob es sich um einen Open-Collektor-Ausgang handelt, d.h. dass er bei einem an + 5V angelegten "pull-up" Widerstand von ca. 1 kOhm beim Blitzen das Signal gen Masse zieht?

Für einen alten Blitz wollte ich diese Schaltung
http://www.heise.de/ct/projekte/blitzhilfe/
am Mittenkontakt verwenden... Die MOC 3020 gibt es bei Reichelt für 30 ct. das Stück...

Viele Grüße
K. Koch
Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 24, 2009, 00:33:33 VORMITTAG
Hallo,

zum Tagesabschluss habe ich meine Kamera doch noch dazu gebracht, den Gate Eingang des Impulsgenerators zu triggern. An meinem alten Zeiss Standard, das noch eine Luxeon 3 W hat, habe ich es gewagt erste LED - Blitzversuche mit Kamerasteuerung zu unternehmen.

Das Bild zeigt einen Tilia Handschnitt mit einem gewöhnlichen Zeiss Achromaten 10 x abgelichtet.
Pulsstrom 2A, Pulsblitzzeit 1/20000 sec, Kamerverschlusszeit 1/60 sec, ISO 400, Pilotlichtstrom an LED 100mA kurz vor dem Blitz abgeschaltet.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/13145_22616502.jpg)

Die Experten bitte ich um Entschuldigung für die Präparat- und Aufnahmequalität, aber ich hatte auf die schnelle nichts besseres zur Hand.
Der Weissabgleich war auf Automatik gestellt und die Aufnahme ist unbearbeitet.

Man sieht, dass es zumindest von der Helligkeit her für Hellfeldobjekte reicht. Und die Farbverschiebung fällt auch nicht so drastisch aus, wie erwartet.

Kommentare willkommen

viele Grüsse
Wilfried



Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juni 28, 2009, 18:23:50 NACHMITTAGS
Zitat von: Bollmann in Juni 27, 2009, 23:28:49 NACHMITTAGS
Ist die LED etwa schon kaputt???
Nein nur nicht so ungeduldig.  ??? Alle LEDs leben noch und harren ihrer weiteren Verwendung.
Aber jetzt muss erst mal an der Kamerasteuerung des LED Blitzes gearbeitet werden.
Denn nicht Herr Bollmann bestimmt wie es weitergeht sondern die technologischen Probleme und die Lösungsideen.
Es würde mich freuen, wenn sie eine solche beisteueren, aber es fällt mir auch kein Zacken aus der Krone, wenn am Ende
die Skeptiker recht behalten, auch wenn mich die Art, wie die Skepsis geäussert wird mich ein bisschen ärgert.

viele Grüsse

Wilfried

Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: wilfried48 in Juli 04, 2009, 12:51:35 NACHMITTAGS
Hallo,

ich wollte mal berichten, wie es vorraussichtlich weitergehen wird.

Der nächste Schritt wäre eine kompakte kameragesteuerte LED - Blitzsteuerung zu bauen, die den unhandlichen manuell gesteuerten Forschungsaufbau (Impulsgenerator, Oszilloskop), den ich nur im Institut zur Verfügung habe, zu ersetzten.

Diesbezüglich hat mich Stephan Hiller angeschrieben und mir mitgeteilt, dass sich seine Ansteuerelektronik mit kleinen Änderungen auch sehr gut bis herunter in den µsec Bereich pulsen lässt und dies auch durch frühere Oszilloskopaufnahmen der abgegebenen Strompulse belegt.

Da ich an meinem Zeiss Photomikroskop an der 4 chip  15 W Osram Ostar LED eine "verstärkte" Ansteuerelektronik von ihm verwende, habe ich bei ihm angefragt und er hat sich bereiterklärt mir den Schaltplan vertraulich zukommen zu lassen, sodass ich eine Kameraansteuerung anpassen kann.

Das ganze dauert natürlich (Stephan ist z.Zt. in USA und auch ich als Teizeitrentner habe noch andere Hobbys) und ich werde zu gegebener Zeit über die Ergebnisse berichten unter Wahrung der Vertraulichkeit natürlich.

viele Grüsse
Wilfried

Titel: Re: LED - Blitzprojekte, Neuester Stand?
Beitrag von: Albert Schuitema in Juli 09, 2009, 16:38:14 NACHMITTAGS

Noch nicht auf dem Markt, aber so etwas könnte einiges einfacher machen, nur ein bisschen klein!

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/newsItem.do?article=2127

Vielleicht könnte man Samples kriegen!

Mit Niederländische Grüsse,
Albert