Lichtring im Dimmbetrieb

[PeeCam]

Hallo
Ich möchte mich ganz gerne im Eigenbau eines Lichtringes für Videozwecke, sogenanntes Chromakeying versuchen. D.h. der Ring soll dann auf dem Kameraobjektiv positioniert und betrieben werden.
Um Netzunabhängig zu sein wird hierbei ein Akkubetrieb angestrebt. Gleichzeitig möchte ich im RGB-Farbraum möglichst jede Lichtfarbe einstellen können.
Aus zwei bis drei Meter Abstand müßte mit diesem System dann eine reflektierende Fläche von ca. 3 x 3m ausgeleuchtet werden.
Als Ausgangsbasis möchte dies ganz gerne mit einem Akku von 7,2 V / 6000mAh aufbauen.
Leider habe ich keine genauen Vorstellungen über einen entsprechenden Schaltungsaufbau.
Ich stelle mir aber vor das mit vielleicht diesen "SuperFlux LED RGB", 20 Stck. kreisvörmig angeornet zu realisieren. Davon dann 2 Stck. in Reihe und das dann 10 mal paralell geschaltet. (Vorwiderstand ???)
Dann 3 Dimmer Hiervon: Dimmer für LEDs und LED Module (PWM) mit Drehregler. So das man jede Farbe seperat zumischen kann und auf diese Weise jeden gewünschten Farbmix erhält.

Bin ich damit auf dem Holzweg oder ist das ganze Denkbar? Bin für jeden Hinweis und Tip Dankbar.

Gruß Peter

[Sailor]

Machbar ist es, wobei ich die Lichtleistung noch nicht abschätzen kann.

Mit den Superflux-LED´s lässt sich die Reihenschaltung nicht realisieren. Deshalb und wegen der besseren Farwidergabe würde ich zu den SM-LED´s greifen. Die sind allerdings etwas *Geschlechtsverkehr* zu verarbeiten. Trotzdem hier das Datenblatt (PDF).

Zum Schaltungsaufbau und den erforderlichen Widerständen kommen wir, wenn die LED´s feststehen.

Das ist dann die kleinere Aktion, die größere könnte der Zusammenbau werden.

Damit herzlich Willkommen im Forum!

[O.Mueller]

Hallo Peter, ein nicht unwesentlicher Punkt ist : willst Du auch weißes Licht haben oder nur farbiges ?

[FrankTheTank]

http://www.*********/de/Leuchtdioden/ ... _1_91.html

Wie wäre es damit! machste 3 konzentrische kreise um deine kamera für jede farbe einen! kannst ja bei dem äußeren ring die abstände größer lassen zwischen den LEDs um auf die gleiche anzahl zu kommen!

Je nach helligkeitsbedarf und Abstrahlwinkel kannst du dann die LEDs auswählen!

[PeeCam]

Hallo und vielen Dank erstmal für die schnellen Antworten.

Nein, Weiß muß nicht sein. Überigens habe ich den Gedanken hier aufgegriffen:

http://www.slashcam.de/artikel/Tips/Blu ... html#Der_L
Wenn ich das richtig denke kommen in diesem Versuchsaufbau 12000 mcd zu Stande.

Und hier mal zu Info das Originalprodukt. Jedoch nur als Blau oder Grün schaltbar:

http://www.tele-data.info/index.php

Die SM-LED´s wirken auf mich etwas müde. Bin mir allerdings auch nicht sicher.
Wenn es aber einfacher zu realisieren ist und mehr Lichtleistung ergibt können es natürlich auch einfarbige LED`s in den Farben R, B und G sein. Dicht beieinandergesetzt läßt sich hier vieleicht der Farbmix ebenso realisieren.
Wichtig ist natürlich, das die Wärmeleistung nicht das Kameraobjektiv killt.

Wenn ich mal den obigen Versuchsausbau als Basis nehmen müße ich pro Farbkanal ca. 12000 mcd realisieren zur Sichheit bei Betrieb nur einer Farbe vielleicht noch etwas mehr. Vielleicht 13000 mcd.

Was mein Ihr

Gruß

Peter

[FrankTheTank]

dieses LEDs machen ordentlich bums!

http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-5mm/Power-LEDs/

würde sie nur nicht am maximum betreiben! ansonsten haste damit eigentlich keine probleme! wie gesagt außen nen grünen ring dann blau und dann rot oder so und du müsstest klar kommen! über die ansteuerung können die anderen sicher mehr sagen!

[O.Mueller]

Ich glaube das Ganze müsste doch mit dieser RGB-LED relativ einfach realisierbar sein ? Die hat eine gute Helligkeit, so dass man rund um das Objektiv sicher auf den geforderten Wert kommt, und 5mm LED sind ja doch recht bequem zu montieren.

[FrankTheTank]

Ich glaub bei der LED ist der Winkel das Problem da er bei einer Fläche von 3x3m und 3m Abstand eine Brauch mit mindestens 90°!
korrigiere mich wenn ich mich irre! Ich würde sagen ne Ringplatine und dann da die roten blauen und grünen drauf

http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-5mm/Power-LEDs/

die ansteuerung über nen RGB kontroler vlt einen wo automatisch der farbwechsel durchläuft und man per Stoptaste bei der gewünschten Farbe anhält!
damit kenn ich mich leider nicht aus habe bis jetzt nur einen selbst gebauten mit 555 zur PWM und der Instructables KSQ! für deine Anwendung wäre es aber auch möglich einen LM317 als ksq zu beschalten und mit jeweils einem Potti das ding zu regeln! Ich mal morgen mal auf arbeit was auf! hab hier kein Programm für!

bzw hier ne seite wo es gut erklärt ist! http://www.roboternetz.de/phpBB2/konstantstrom.php
R1 einfach durch ein potti und nen festwiderstand ersetzen! das ganze 3mal für jede farbe und ein 24V Netzteil davor! das reicht dann für ca 6-10 Leds je nach farbe!

[PeeCam]

Hallo
Ja, ich denke auch, das der Abstrahlwinkel bei ca. 90° liegen muß. Bei z.B. 20° müßte man derart weit weg von der "Filmwand" um diese vollflächig auszuleuchten, das wahrscheinlich die Leuchtstärke nicht mehr ausreicht. Für ca. 1m auszuleuchtende Fläche müßte man dann bei 20° Abstrahlwinkel ca. 3m Entfernung einnehmen.
Bei einen 90° Winkel käme man wohl schon auf ca. 6m ausgeleuchteter Fläche. Das wird den Erfordernissen gerecht.

Jetzt wäre noch meine Frage:
Kann man diese LED`s http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-5mm/Power-LEDs auch in Reihe schalten und ganz simpel an diesen Dimmer http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... d%20Dimmer mit Drehregler hängen?

Und noch eine Frage:
Die LED`s R, G und B haben unterschietliche Lichtstärken. Muß das nicht durch entsprechend mehr LED`s mit der schwächeren Lichtstärke ausgeglichen werden? Z.B. die blauen.

Spätestens hier ersteinmal noch danke für eure Hinweise.

Gruß
Peter

[FrankTheTank]

Du willst doch aber nicht für 3 Drehregler 45 Euro ausgeben wenn du es für ca 4 Euro mit den 3 LM317 bekommst! Ansonsten würde der Dimmer natürlich gehen aber halt teuer! das mit der Helligkeit der LEDs regelst du ja sowieso über dein potti dann nach! Ich würde zunächst einmal je eine Reihe aufbauen für 24 V also 6x blau in Reihe 6*3,6=21,6V und dann halt noch der drop der ksq! 6x grün 6*3,5 =21V und rot 10x2,1=21V! wenn dann noch grün anteile oder blau anteile fehlen kannste ja noch nen 2ten blauen ring und nen 2ten grünen machen! so würde ich die sache jetzt sehen!
damit biste bei ungefähren kosten 22*1,49 =32,78€+ca 4Euronen für die 3 LM317 also so ca 40 Euro

Viel Spaß

[PeeCam]

Ja Hallo Danke für dein engagiertes Eingreifen FrankThe Tank
Zu der Schaltung hätte ich aber doch ein paar Fragen.
Die Spannungsquelle hat nicht 24V sondern ist auf einen 7,2 V / 6000mAh Akku beschränkt. Die Led`s müßten dann ja statt in Reihe alle Parallel betrieben werden. Würde die Schaltung wie in dem Beispiel dann auch arbeiten?

Wie schaut es mit Verlustleistung, insbesondere wegen des Akkubetriebes, aus?
Wie kann Ich die Größe von R1 und dem Poti ermitteln

Gruß
Peter

[FrankTheTank]

Also man sollte LEDs nie parallel an eine stromquelle hängen da es immer kleine fertigungstoleranzen gibt und so eine mehr Strom als die anderen ziehen könnte! wenn die dann kaputt geht haste wie einen domino effekt! es fehlt eine led damit steigt der strom duch die anderen damit gehen mehr kaputt!
7,2 V ist doof da die angegebene ksq ca 2-3V Dropspannung hat! damit kannst du dann pro ksq nur eine led verbauen! das heist du bräuchtest pro led einen lm317 mit potti! die Schaltung ist eigentlich nur ein WIderstand der sich an die angelegte Spannung anpasst! berechnen kannst du die ksq folgendermaßen!
Der 317 hat eine Referenzspannung von 1,25V diese liegt über R1! bei 50mA gewolltem Strom ist das 1,25/0,05=25Ohm! das wäre dann im prinzip der wert für deinen FEstwiderstand! einfach um zu verhindern das du das potti auf 0 drehst und der strom ins unendliche geht! das potti ist dann dafür da den widerstand zu erhöhen und den strom so zu senken!
zum thema verlustleistung kann ich nur sagen du solltest so viele leds wie möglich dran hängen also zum beispiel nicht bei 24V nur eine LED sondern halt 6 weil der rest der Spannung über dem 317 abfällt! die daten findest du ja im datenblatt!

[Sailor]

Als Stromquellen solltest Du eine aus "diesem Sortiment " nehmen.

Mit den Low-Drop KSQ´s kannst Du min. 2 LED´s an dem 7,2 Volt Akku in Reihe schalten, bist also doppelt so effizent (der Akku hält doppelt so lange) wie mit Deiner Schaltung.

Und der Abstand zwischen der Summe der Flussspannungen der LED´s in Reihe und der Versorgungsspannung sollte bei dem geringen Drop der KSQ auch noch für einen kleinen Ausgleichwiderstand vor jeder LED-Reihe reichen.

[PeeCam]

Hallo
Also jetzt bin ich doch einigermaßen verwirrt. Da ich nur 7,2 V habe ( wobei, ich könnte vielleicht 2 Akkus in Reihe schalten um auf ca. 14V zu kommen) ist doch ein gemischte Beschaltung gar nicht zu vermeiden.
Wenn die Led`s 3,5V benötigen kann ich doch höchsten 2 bzw. 4 in Reihe legen. Was aber für die angestebte Lichtleistung nicht ausreicht. Es müßte eine 2. oder auch 3. oder gar 4. Reihe parallel geschaltet werden.

Das muß doch irgendwie gehen?

Zitat, Frankthe Tank: "Also man sollte LEDs nie parallel an eine stromquelle hängen...."


Selbst bei diesem Dimmer http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... ram=dimmer wäre das doch vorprogramiert..

Ich versteh gerade mal nur Bahnhof.

[Sailor]

Die Parallelschaltung von LED´s hinter einer Stromquelle ist problematisch, weil der Strom durch die einzelne LED nicht kontrolliert werden kann.

Werden hinter einer Stromquelle z.B. 2 LED´s eines Typs parallel geschaltet und die Stromquelle 40 mA liefert, ist nicht sicher, dass durch jede der beiden LED´s 20 mA fließen. Es könnte genau so gut sein, dass durch eine LED 25 ma und durch die zweite nur 15 mA fließen. Das ist durch die Serienstreuung der LED´s bedingt.

In der Realität ist der Unterschied bei LED´s des gleichen Typs aus der gleichen Charge (das ist meist bei LED´s aus einer Bestellung der Fall) nicht so stark, wie ich es in meinem Beispiel geschrieben habe.

Neben diesem Ungleichgewicht in dem Stromfluss kommt noch die Fehlermöglichkeit, dass beim Ausfall einer LED die restlichen LED´s den vollen Strom der Stromquelle abbekommen. In meinem Beispiel würden durch die zweite LED 40 Ma fließen, so dass diese auch zerstört würde.

Um die Fehlermöglichkeiten zu verminder habe ich oben vorgeschlagen, möglichst noch einen Widerstand vor jeder Reihe vorzusehen.

Es gibt nun mal einige Anwendungen, in denen nur eine solche Schaltung sinnvoll ist. Wenn möglich, sollte diese Schaltung aber vermieden werden.

[PeeCam]

OK Danke
Um es für mich jetzt auf die Reihe oder sollte ich sagen Parallel zu kriegen Müßte ich ein bischen Rechnen:
Akkuspannung is 7,2 V
UL (LED) = 3,3V I=45mA

VorR= 7,2V- 2 (LED) x 3,3V= 0,6 V / 0,045A = 13,333Ohm

Ich glaub 13 Ohm wäre die zu wählende Größe

Also 13 Ohm-Widerstand mit 2 LED in Reihe und das dan als Einheit Parallel.

Richtig?

[Sailor]

So hoch musst Du nur gehen, wenn Du ohne KSQ arbeitest.

Für Deine Anwendung rate ich Dir aber zu einer Low-Drop-KSQ und Ausgleichwiderständen vor jeder Reihe in der Größenodrnung um die 2 Ohm.

Damit hast Du über einen weiten Bereich des Entladzyklusses des Akkus gleichmäßige Helligkeit.

Die Akkuspannung ist halt nicht 7,2 Volt. Voll geladen ist sie höher, fast leer ist sie niedriger.

Noch ein Wort zum Abstrahlwinkel der LED´sÖ

Das Licht ist nicht über den Abstrahlwinkel gleichmäßig verteilt. Es ist in der Mitte des Kreises auf der Reflektionsfläche heller und nimmt zum Rand hin stark ab (eine Blende).

Deshalb würde ich mir LED´s mit kleinem Abstrahlwinkel nehmen und die Lichtverteilung durch leichte Abwinkelung von der Zentralachse so einstellen, dass das Bild über den Fotoapperat betrachtet eine gleichmäßige Ausleuchtung ergibt.

Wenn dies erreicht ist, werden die LED´s mit etwas Kunstharz oder Silikon oder Ähnlichem fixiert.

[stoske]

Hi,

ich möchte auch mal ein paar Aspekte ansprechen.

Der Sinn der LED ist nicht die Beleuchtung der Szene, sondern das Erzeugen
einer planen und gleichmäßig eingefärbten Reflektionsfläche. Hinter der Szene
muss dazu noch eine retroreflektive Leinwand, sprich: unendlich viele, winzige
Katzenaugen. Die sorgen dafür, dass die Kamera(!) alleine im Hintergrund
eine farbige Fläche sieht. Der Winkel muss also sehr klein sein und die LED
dürfen keinesfalls gegeneinander verwinkelt sein.

Das Dimmen der Helligkeit kann sinnvoll sein, die Auswahl einer beliebigen
Farbe ist für diesen Zweck nicht nur unnötig, sondern sehr kontraproduktiv.
Die käuflichen Ringe sind nicht ohne Grund ausschliesslich Blau oder Grün.
Die Farbe muss ja auch später zur Freistellung deklariert sein, dort(!) alleine
ist sie variabel. Die Farbe der LED macht hier nur statisch Sinn.

Prinzipiell kommt diese Technik auch aus dem Bereich des "analogen" Compositings,
wo im Videobereich bei rein elektronischer Freistellung nur eine Schlüsselfarbe
definiert werden kann - und diese dazu global ist. Eine blaue oder grüne Rückwand
hat dann durch Beleuchtung und Schattenwurf Aufhellungen und Abdunklungen, die
nur schwer mit einem einzigen Toleranz-Parameter erfasst werden können. Deshalb
die retroreflektive Fläche und die LED - die reflektierte Fläche ist dann gleichmäßig.
Regelt man die Winkel, auch von Linse und Perspektive nicht sorgfältig, dann ist
der Hintergrund nicht gleichmäßig oder es landet vagabundierendes buntes Licht
in die Szene selbst.

Heute aber wird das Chromakeying digital erledigt. Man braucht weder eine
spezielle Rückwand, noch ist man von einer speziellen Farbe abhängig. Die
Freistellung kann innerhalb des Bildes auf beliebige Bereiche verteilt werden,
die alle auf unterschiedliche Farben oder Kontraste reagieren und beliebig viele
Toleranzen mischen können. Im Studio reichen dann simple Hintergründe
beliebiger Farbe, draussen geht es oft auch ganz ohne alles. Und natürlich sind
solche Freistellungen animationsfähig, können Schlüsselfarben, Punkte, Kanten,
Kontraste und ganze Masken selbstständig in Form und Lage verfolgen.

Deine Idee wird also relativ aufwendig, relativ teuer und ist doch nur sehr
begrenzt nutzbar. Am sinnvollsten ist das bei einer stationären Video-Installation
in einem fixen Studio, wo die Situation einmal genau einstellt wird, sich dann aber
nicht mehr ändert. Willst du eher flexibles Chromakeying bei unterschiedlichen
Orten und Situationen, dann rate ich viel eher dazu sich passende Software zu
besorgen und sich moderne Techniken innerhalb der Programme anzusehen.

Grüße, Stephan Stoske

[PeeCam]

Klar
Green und Bluesreen haben sich etabliert weil diese in der menschlichen Hautoberfläche verschwindend gering bis gar nicht vorkommen.
Vom Grundsatz her spielt es aber nicht die geringste Rolle welchen Farbhintergrund man zum auskeyen wählt. Entscheidend ist, das die Gewählte Farbe nicht in der frei zu stellenden Szenerie vorkommt und einen möglichst Großen Kontrast bildet um ein gutes Keying zu erzielen.
Bei den beiden "klassischen" Farben Grün und Blau mußte halt dafür sorge getragen werden, das eben die festgelegte Farbe nicht in der Szeneri vorkommt um nicht auch dort ausgekeyt zu werden.
Alles in allem ein nicht ganz leichtes Unterfangen.

Mit dem Chromakeying (LED`S), sollte das ganze nun 1.) leichter zu berwerkstelligen 2.) flexibler im Handling werden.

Aber das alles wird hier sehr schön als Video gezeigt gezeigt:
http://hd-trainings.de/tutorial17.html

So toll die Sache ist, so habe ich mich bei diesem professionellen System an zwei, nein eigendlich drei Dingen gestört:
1. Man braucht eine Steckdose
2. Wieder ist man auf einen grünen bzw. blauen Hintergrund festgelegt
3. Der Preis

Zu der Low-Drop KSQ:
Gibt es hierzu eine finales Schaltbild? Die Ausgangschaltung hat ja im Zuge des Treats einige modifikationen erfahren.

[PeeCam]

Bin inzwischen bei der Schaltung fündig geworden. Ich hoffe ich habe meine Hausaufgaben jetzt richtig gemacht. Wäre tool wenn jemand noch seine waches Auge über die von mir überarbeitete Schaltung streifen ließe.
Allerdings unklar ist mir, wo nun das Poti hinkommt um die LED`s zu dimmen?
Desweiteren, wie muß das Poti dimensoniert sein?

[Sailor]

Schau Dir mal diese Schaltung von Borax an und lies auch den Folgetext.

Die von Dir gezeigte Schaltung funktiniert nach den gleichen Gegebenheiten.

Den Maximalstrom müssen wir noch einstellen (das ist bei Dir der 0,1 R).

[PeeCam]

Wenn ich das richtig sehe für 0,1R ergibt sich:
Uges /Summe der Einzelströme LED-Reihe1 bis Reihe n. Beispiel

Ugesammt ist 7,2V (Der AKKU). LED-Strom: sagen wir 4 Reihen a 45mA = Igesammt 180mA
R= 7,2 / 0,18A= 40 Ohm
Kommt mir irgendwie verkehrt vor. Aber ich wüßte es jetzt auch nicht anders.

Das Poti in Reihe zu dem 40 Ohm Widerstand. Einstellbereich 0 - geschätze 22k müßte reichen.

Irgendwie bin jetzt aber auch mit meinem Latein am Ende.

[FrankTheTank]

Also wenn ihr die KSQ nehmt mit den shottky-dioden berechnet sich der Widerstand nicht mit 7,2V sondern mit der Spannung die über R1 anliegt! das ist nämlich die Basis-Emitterstrecke des Transistors BC 547 und wie wir alle wissen is das nur ne diode! Ergo 0,6-0,7 Volt! davon ziehen wir jetzt die Spannung ab die über den Shottkys abfällt ab! das sind so ca 0,4-0,5 Volt müsste man nachmessen! damit bleibt uns für R1 eine Spannung von geschätzten und gerechneten 0,1-0,2 Volt! diese dann mit dem Strom 0,18A berechnet ergibt einen Widerstand von 0,1/0,18=0,55555555Ohm!
steht aber alles schon in dem Post bzw link! Die spannungs differenz zwischen Dioden und Basis Emitterstrecke kannste auch noch justieren über die Widerstände! dazu steht aber auch was in dem link!

mfG dor Ich

[Borax]

Zum Dimmen ist diese Schaltung nicht ganz ideal (außer per PWM). Da wäre die OP-Schaltung wesentlich besser geeignet. Allerdings ist das dann auch schon recht aufwändig... schließlich braucht man die Schaltung ja drei mal (pro Farbe eine). Und LED-Parallelschaltungen hinter einer KSQ sind auch immer ein wenig kritisch. Wenn (warum auch immer) eine Reihe ausfällt, regelt die KSQ nach und die restlichen Reihen müssen den zusätzlichen Strom (der nicht mehr durch die ausgefallenen Reihe fließt) auch noch aushalten.
Teurer (aber einfacher) wäre ein regelbarer Low-Drop Spannungsregler. Die Regelung wäre zwar auch nicht linear (aber das ist sie außer bei PWM eigentlich nie), aber einfacher aufzubauen. Wenn Du wirklich mit 180mA pro Farbe auskommen willst (das wäre IMHO viel zu dunkel), dann könnte man den MAX 667 verwenden (bis zu 250mA), der hat nur 0.35V Drop. Ansonsten den LT 1086CT, der hat zwar 0.8V Drop, aber schafft auch 1A. Und bei 7.2V (wenn die Akkus noch halbwegs voll sind, kann man sowieso eher mit 7.5 bis 8.5V rechnen) reicht das auch noch um zwei LEDs mit 3.2V in Reihe zu betreiben.

[PeeCam]

Danke Borax
Die 180mA sind "nur" für einen ersten Versuch gedacht um hier überhaupt erst einmal für mich eine erste Erfahrung damit zu bekommen. Durchaus möglich das dieser Wert um einiges nach oben korrigiert werden muß.
Ich würde es ja auch mal ganz gerne ausprobieren. Wenn ich denn mal irgendwan auf einen Nenner kommen würde.
Es ist aber glaube ich auch nicht zu übersehen, das ich mich hier ganz schön im Kreis drehe. Mit deinem Beitrag hast Du jetzt die nächste Runde eröffnet. Also gut:
Gibt es denn für die LT 1086 CT - Variante eine Anleitung wie man das aufbauen kann. Angefangen bei 180mA und gebenenfalls mit LED`s aufrüstbar bis, wer weiß, vielleicht 1A.

mfg
PeeCam