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Flimmerfrei dimmen

CCR und PWM im Vergleich

Filmtaugliche LED-Beleuchtung

Kameras sind heute in fast alle mobilen Endgeräte integriert und dokumentieren unsere Umwelt in Bewegtbildern: Videokonferenzen mit dem Laptop, Augmented Reality Apps, Smartphoneclips für die soziale Medien. Für die Qualität der Aufnahme ist unter anderem die Beleuchtung entscheidend. Die Kamerachips sind heute lichtstark genug, um auch in Gebäuden bei gedimmten Lichtverhältnissen gute Bilder zu liefern. Für qualitativ hochwertige Videos muss bei der Lichtplanung daher auch die Dimmmethode der Beleuchtungsanlage und die Qualität der Betriebsgeräte beachtet werden.

CCR und PWM: Der Unterschied in der Wahrnehmung

In der Architekturbeleuchtung haben sich zwei Dimmmethoden durchgesetzt: Konstantstromdimmung (CCR) und Pulsweitenmodulation (PWM). Während CCR kontinuierlich den Strom und damit die Helligkeit der LED reduziert, wird bei PWM das Signal unterbrochen. Eine Folge von An-Aus-Zuständen entsteht. Unser Auge ist zu träge, um dieses schnelle An-Aus-Schalten wahrzunehmen. Bei Filmaufnahmen entstehen jedoch, in Abhängigkeit der Frequenz, Interferenzen im Bildmaterial. Moderne Kamerasysteme können diese bei ruhendem Objekt und unbewegter Kamera nach kurzer Zeit ausgleichen. Handelsüblichen Geräten gelingt dieser Ausgleich jedoch nicht. Auf Smartphones und Tablets zeigen sich diese Bildartefakte beispielsweise als horizontale Linien auf dem Display.

CCR und PWM: Ausgangsstrom am Betriebsgerät

Der relative Lichtstrom der LED und der Ausgangsstrom des Betriebsgeräts sind bei beiden Methoden annähernd proportional. Somit entspricht die Darstellung des Betriebsstroms der visuellen Wirkung der Dimmmethoden Konstantstromdimmung (CCR) und Pulsweitenmodulation (PWM). Bei CCR sinkt der Strom und damit der Lichtstrom der LED. PWM arbeitet hingegen mit einem An-Aus-Signal und sich verändernder Impulsdauer. Der Betriebsstrom im An-Zustand der LED bleibt dabei konstant. Ähnlich der Folge von Einzelbildern bei Filmformaten, nimmt unser Auge diese An-Aus-Frequenz nicht als Einzelpulse wahr. So entsteht der Eindruck einer geringeren Helligkeit. Kamerasysteme tasten ein Bild jedoch Zeilenweise ab. Aus-Zustände der LED zeigen sich somit als dunkle Streifen im Bild.

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