Как называется когда фонарик мигает
Для чего нужен режим стробоскопа в фонарях?
Сегодня всё чаще многочисленные режимы работы фонарей включают в себя «стробоскоп». Рассмотрим практическое назначение этого функционала.
Стробоскоп – это источник света, быстро воспроизводящий повторяющиеся яркие световые импульсы. На способность таких вспышек дезориентировать человека обратили внимание еще в 1950-х годах. Пилоты вертолетов стали всё чаще жаловаться на головокружение и сложности в управлении машиной. Дело в том, что вращающиеся лопасти вертолета заставляли мерцать солнечный свет, создавая эффект стробоскопа.
В чем он заключается? Под воздействием яркого точечного света в мозгу человека создается некое изображение. Эта картинка может меняться в зависимости от длительности и частоты светового воздействия. Если изображения появляются и пропадают очень часто, мозг не успевает приспособиться к их циклу. Он пытается совместить картинки в цельный образ, меняющийся с каждой вспышкой. При этом такие «остаточные изображения» накапливаются, загружая мозг, нарушая зрение, вызывая смятение и дезориентацию.
Таким образом, одна из основных целей режима «стробоскоп» – дезориентировать, ослепить и психологически нейтрализовать противника. Немаловажный факт: результат воздействия стробоскопа зависит от его частоты мерцания. Так, полноценный стробоскопический ослепляющий эффект оказывает частота порядка 10-16 Гц (10-16 вспышек в секунду). Но необходимо помнить: стробоскоп, даже если его направить в другую сторону, слепит и своего владельца. Поэтому для использования тактического фонаря со стробоскопом необходим опыт. Также желательно иметь второй источник света – немерцающий. С этой ролью справится, например, налобный фонарь.
Однако режим стробоскопа можно использовать не только в целях обороны. Фонарь с этой функцией – прекрасное устройство для обнаружения. В экстренной ситуации мерцающим сигналом легче привлечь внимание – например, если человек заблудился в лесу.
Почему светодиодные лампы мерцают, когда на них наводишь камеру?
Вы когда-нибудь видели, как светодиодная лампа начинает мерцать, когда наводишь на неё камеру, но совсем не мерцает, когда смотришь на неё глазами?
Если нет, попробуйте этот очень простой эксперимент. Включите камеру смартфона и направьте ее на источник светодиодных индикаторов. Если у вас есть автомобиль с дневными светодиодными фарами, это странное явление можно легко наблюдать при просмотре через камеру смартфона.
Светодиодные фонари мерцают со скоростью, незаметной для человеческого глаза.
Как автомобильный журналист-любитель, я сталкивался с несколькими фотографами, которые выдергивали волосы в раздражении, когда оказывалось, что фары автомобиля мерцают на фото. Как бы это ни разочаровывало фотографов, которые хотят сделать красивые снимки своих причудливых поездок, этот эффект довольно просто объясняется и происходит из-за конфликта двух явлений.
Что такое эффект стробоскопа?
Если бы вы пролистали свои старые книги по физике, вы бы наткнулись на человеческую особенность, известную как «постоянство зрения». Мы продолжаем воспринимать вещи, даже когда они перестают быть перед нами. Это приводит к тому, что мы можем видеть события как непрерывные, а не как набор дискретных неподвижных изображений.
Светодиоды включаются и выключаются на очень высокой частоте, незаметной для человеческого глаза. Из-за этого мы видим, что свет включен, пока мы фактически не выключим источник питания.
Точно так же видео на самом деле представляют собой серию изображений, снятых в быстрой последовательности. Эти изображения снимаются со скоростью, измеряемой в кадрах в секунду или FPS. Когда мы собираем кадры вместе, наше зрения обманывает наш мозг, чтобы увидеть события на экране как одно непрерывное движение событий.
Когда FPS превышает частоту мигания светодиодов, мерцание отображается на экране как явная неисправность. Это известно как эффект стробоскопа.
Почему светодиоды включаются и выключаются (мерцают) при просмотре через камеру?
Мерцание относится к быстрому переключению светодиода между его включением и выключением. Мерцают они или нет, зависит от характера тока, подаваемого на них.
Питание от постоянного тока (DC)
Когда постоянный ток подается на светодиод, скажем, с помощью батареи; электроны в диоде всегда находятся в состоянии возбуждения. Из-за этого они продолжают выделять световую энергию и остаются включенными, пока цепь не будет разорвана.
Светодиод, подаваемый источником постоянного тока, не будет казаться мерцающим при просмотре на камеру.
Питание от переменного тока (AC)
Переменный ток обычно подается из источников, таких как настенные розетки. По своей природе переменный ток включается два раза и выключается 3 раза за один цикл. Таким образом, заряженные электроны возвращаются в свои оболочки 3 раза, расходуя всю свою энергию в виде света, только чтобы снова зарядиться энергией. Из-за этого светодиодный индикатор, подключенный непосредственно к источнику переменного тока, будет казаться мерцающим в видео.
Тем не менее, невозможно подключить светодиоды непосредственно к токам переменного тока, так как их срок службы резко сокращается из-за цикличности между состояниями. Таким образом, они подключаются к регуляторам, известным как «драйверы», которые преобразуют переменный ток в постоянный, прежде чем перенаправить их в свет. Светодиод, функционирующий через драйвер, не проявляет мерцания.
Широтно-импульсная модуляция
С развитием технологии передачи мерцание светодиодных ламп на камере не может быть связано только с источником питания переменного или постоянного тока.
Светодиодные фары авто, включаемые водителями, могут проявлять мерцание. Чтобы добиться снижения энергопотребления, блок питания может быть объединен в дискретные импульсы тока вместо непрерывного источника питания. Это приводит к мерцаниям, подобному тому, которое наблюдается в переменном токе. Это называется широтно-импульсной модуляцией. Широтно-импульсная модуляция обычно используется в затемняющих огнях и автомобильных дневных ходовых огнях.
Можно ли остановить мерцание?
Было бы совершенно бесполезно останавливать само мерцание; однако раздражающий эффект стробоскопа — это то, что мы пытаемся устранить.
Хотя устранение стробоскопического эффекта является задачей невероятной точности, его легко уменьшить, регулируя частоту кадра и выдержку, кратную частоте переменного тока.
За исключением Америки, переменный ток подается со скоростью 50 Гц, что подразумевает, что ток будет менять свое состояние между «вкл» и «выкл» 50 раз за одну секунду.
Регулируя параметры камеры, а именно выдержку и частоту кадров, до значений, кратных или дробных 50, можно добиться значительного снижения стробоскопического эффекта.
Некоторые светодиоды предоставляются с драйверами, которые могут регулировать мерцание, регулируя их цикл вкл / выкл. Регулируя скорость мерцания, чтобы превысить частоту кадров камеры, стробоскопический эффект можно достаточно эффективно устранить.
Мерцают ли лампы накаливания?
Как и светодиоды, лампы накаливания также включаются и выключаются под тяжестью переменного тока. Тем не менее; нить накала внутри лампы недостаточно охлаждается во время выключенного состояния таким образом, чтобы это было видно каким-либо существенным образом на камере.
Следовательно, было бы невозможно увидеть, как лампы накаливания мерцают на камеру.
Таким образом, в следующий раз, когда вы увидите светодиоды, мерцающие на видео, вы будете знать, прежде чем думать на их неисправность, и пытаться отремонтировать их. В конце концов, зачем ремонтировать то, что не сломано!
Подписывайтесь на канал и поставьте палец вверх, если материал был полезен, спасибо!
Перевёл на русский язык с оригинальной статьи по ссылке
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Многие из наших клиентов, которым мы привезли «тактический фонарик» под заказ — нет, да нет, да и спрашивают, про полезность такой вещи, как функция стробоскопа (быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы). К сожалению, в Российской практике стробоскопический ослепляющий эффект практически не освещен, что привело к возникновению многих мифов и заблуждений. В этой статье мы попытаемся это исправить. Начать следует с предыстории: как появился эффект стробоскопа и что это собственно такое.
Эффект Буча
Еще в далеких 1950-х годах была «открыта» дезоориентационная способность световых вспышек. При воздействии низкочастотного мигающего или мерцающего света человек начинал испытывать легкое помутнение сознание. На данный феномен не стали обращать большое внимание, если бы не участившиеся жалобы экипажей вертолетов, жалующихся не дезориентацию и головокружение. Глядя на небо, члены экипажа подвергались слепящему воздействию солнца: вращающиеся лопасти вертолета заставляли свет «мерцать», создавая эффект стробоскопа и мешая пилотам управлять машиной, вследствии чего довольно часто случались ЧП.
Из-за поднявшейся в прессе шумихи начались научные изыскания. Первым в мире научно это воздействие описал доктор Буч. Его имя к сожалению было утеряно, однако лавры первооткрывателя остались. В дальнейшем психологическое воздействие стробоскопа было названо «дисбалансом клеточной активности мозга, вызванной воздействием низкочастотного мерцания яркого света«. Для достижения нужного эффекта, «мерцание» должно было производиться с частотой от 1 до 20 герц, т.е. примерно совпадать с частотой мозговых волн человека. К слову сказать — приблизительно из-за тех же причин случаются эпилептические припадки. Также этот эффект называют «Flicker vertigo» ( Wikipedia.org/wiki/Flicker_vertigo ). Нынче, если обратить внимание, можно заметить, что практически все пилоты вертолетов (в т.ч. в к\ф) носят солнцезащитные поляризационные очки — одной из причин для этого является тот самый «эффект Буча». 
Принципы повсеместного развития стробоскопа
История тактических фонарей далеко не нова — были раньше, есть и сейчас. Однако, раньше возможность фонаря с функцией стробоскопа не могла быть реализована чисто физически в силу неподходящей для этого технологии. 
Сейчас, когда ламповые фонари практически отошли в прошлое и почти 95% продукции реализовано на светодиодах — для строба открыты все дороги. Решается это парой секунд в программировании микроконтроллера. Помимо функции стробоскопа (быстрое мигание) светодиоды позволяют реализовать и функции попроще: например подачу SOS сигнала или режим маяка.
Необходимо взвесить плюсы и минусы.
Стробоскопический эффект базируется на восприятии мозгом так называемого «остаточного изображения». С подобным сталкивался практически каждый из нас, долгое время посмотрев на солнце или на яркую лампочку. В мозгу человека (а не на сетчатке, как многие думают) создается так называемый «визуальный отпечаток», вызванный кратковременным воздействием точечного света с высоким уровнем интенсивности. Этот отпечаток представляет из себя нематериальное изображение (т.е. не въевшееся в сетчатку), которое может меняться (размеры, форма и т.д.) в зависимости от длительности и частоты светового воздействия. Эффект дезориентации и головокружения возникает в том случае, если подобные отпечатки-изображения возникают и пропадают с слишком большой скоростью, т.е. меняются так часто, что мозг не успевает приспособиться к их циклу и частоте.
Стробоскопические тактические фонари не позволяют фоторецепторам обнуляться, т.е. вызывают тот самый сбой в поле зрения человека. Яркий мерцающий свет обманывает человеческое восприятие, имитируя информацию, поступающую сегментами, в то время как мозг пытается склеить из них цельный образ, который меняется с каждой вспышкой. «Остаточные изображения» с каждым мерцанием накапливаются, что загружает мозг противника по полной и практически мгновенно вызывает дезоориентацию.
Самодельный прототип подобного «оружия» уже многие годы является инструментом психологического давления на допросе: мало кто не видел, как преступнику светят лампой в глаза.
Это, кстати говоря, одна из главных причин, по которой нельзя сидеть лицом к костру (в особенности смотря на огонь). Так сидят лишь беспечные туристы, либо полные новички в «выживальщическом» ремесле — профессионалы знают, что огонь «притягивает взгляд». По научному это «притягивание» объясняется тем, что человеческий глаз активнее реагирует на движении, нежели на неподвижность. Этим пользуются многие преподаватели и учителя, когда на уроке не сидят неподвижно за своим столом, а расхаживают по кабинету, вынуждая студентов и учеников следить за собой и концентрировать внимание. Также, это объясняется тем, что огонь различается по интенсивности светового воздействия и световому градиенту (одни куски светлее, другие темнее, цвет и сила света постоянно меняется (языки и всполохи пламени, мерцающие угли и прочее)). Это означает засвечивание определенных частей глаза и потерю боеспособности (засвеченная часть глаза временно не будет видеть движения).
Подобный эффект лишний раз доказывает эффективность стробоскопа.
Резюмируя плюсы и преимущества стробоскопа:
У фонаря с функцией стробоскопа есть несколько наиболее достоверных и неоднократно проверенных временем плюсов, а именно :
1) Дезориентирует противника
2) Нарушает прямое и периферийное зрение противника
3) Увеличивает время адаптации противника к ситуации
4) Вызывает кратковременный страх, смятение, оцепенение
5) Увеличивает время восстановления ночного зрения противника
6) Создает визуальное и психологическое препятствие против агрессии
Тем не менее, помимо преимуществ существуют некоторые недостатки и тактические проблемы, способные сильно помешаеть в реальном боевом столкновении.
При световом воздействии БЕЗ сопровождения источника постоянного (не мерцающего) света (например фонарь налобник или напарник с обычным фонарем или офицер прикрытия с прожектором) стробоскоп «размазывает» зрение его владельца, что приводит к тому, что человек без опыта применения строба ТЕРЯЕТ возможность замечать медленные или плавные движения. Подобный эффект вы могли встретить практически на любой дискотеке, попробовав поводить рукой в мелькающих лучах света.
В США, среди офицеров полиции, была проведена серия тестов, имитирующих реальное задержание. Офицер становился напротив преступника и включал фонарь стробоскоп, деморализуя противника. Результаты тестов показали, что инструктор, играющий роль бандита, абсолютно спокойно мог подвинуть руки на дистанцию до 20-30 см длинной, до того, как полицейский замечал его угрожающие намерения. Стоит заметить, что если в роли «бандита» выступаете вы, то движения следует сделать максимально плавными, медленными и осторожными, чтобы избежать преждевременного обнаружения.
Кроме того, воздействие любого яркого света на сетчатку в условиях низкой освещенности (в темноте в особенности) мгновенно и напрочь отшибают ночное зрение. Исследований на тему «что сильнее бьет по глазам в темноте — строб или прямой свет» практически нету, но де-факто строб будет воздействовать СИЛЬНЕЕ, т.к. помимо засветки ночного зрения он привносит эффект дезориентации в пространстве. Это связано с тем, что период адаптации зрения человека после кратковременной вспышки гораздо короче, нежели после серии мерцаний.
Если объяснять на пальцах, то многие из нас, находясь в темноте, неоднократно получали «световой удар» по глазам — например подсветкой от телефона (посмотрели время ночью), включившимся телевизором (на яркой сцене, особенно с полной белой засветкой экрана) или например монитором компьютера (легли отдохнуть, послушали пару песен, монитор погас (тайм-аут экрана). встали, «пробудили» монитор — по глазам резануло).
Можно взять еще более жизненные варианты — случайный отсвет от обычного зеркала в темноте, вызывающий дискомфорт и мгновенную дезориентацию. Все эти случаи — единичная вспышка, после которой зрение способно БЫСТРО (буквально за 1-2 секунды) восстановиться и адаптироваться к изменившимся условиям, т.е. ночное зрение вновь «включается». После череды же подобных вспышек глаза начинают уставать и «терять» картинку.
Подобное можно наблюдать на темной аллее, освещенной фонарями, стоящими довольно далеко друг от друга (т.е. когда между освещенными площадями попадаются «кусочки» темноты.
Человек, шагая по такой местности в темное время суток, постоянно подвергается дезориентации, т.к. глаз не успевает сфокусировать резкость и окружающее темное пространство «размыливается». Подобные моменты неоднократно показывались в кино — когда жертва, идя по освещенной подобным способом улице, не замечает следящего за ней маньяка.
Те, кто неоднократно бывают за рулем на НЕосвещенном шоссе в темное время суток — прекрасно поймут данную часть статьи, т.к. по сути постоянно подвергаются «эффекту стробоскопа» от встречных машин. Каждая из них движется с разной скоростью и имеет свой тип фары с разным углом наклона к земле и разной интенсивностью освещения, а также разным типом светового элемента (лампа накаливания, ксенон и т.д.). Водитель авто получает по глазам вспышки разной частоты, яркости и интенсивности, что постоянно держит его полуслепым и НЕспособным быстро отреагировать на экстренное изменение дорожной ситуации. Если же еще начинается снег или дождь, где каждая из капель, по сути, является фокусирующей свет линзой…
Связано сие «ослепление» с так называемым фактором «темновой адаптации глаз». Если вкратце, то заключается оно в следующем :
0) темновая адаптация начинается с момента погружения глаз в темноту и делится на три стадии
1) во время первой (15-30 мин в зависимости от возраста и состояния зрения) происходит наболее интенсивная адаптация к условиям малой освещенности (или полного отсутствия света)
2) во время второй (30-60 мин) происходит постепенное и непрерывное нарастание световой чувствительности
3) во время третьей (60-80 мин) происходит окончательная и полная адаптация к темноте и полноценное «включение» ночного зрения.
Это происходит из-за того, что человеческий глаз состоит из нескольких слоев нервных клеток, заканчивающихся концевым аппаратом: колбочками и палочками, которые и представляют собой рецепторы света. Эти рецепторы различным образом реагируют на разную интенсивность света. Колбочки обладают более низкой чувствительностью и представляют собой аппарат дневного света, позволяющий различать цвета. Палочки — наоборот, отличаются высокой чувствительностью к слабым интенсивностям света и являются аппаратами ночного зрения (их в сетчатке намного больше).
Иными словами, адаптация происходит лишь после того, как слои данных рецепторов адаптируются и «устаканятся» в вашем глазу.
При эффекте стробоскопа «устаканиться» они не могут, т.к. вынуждены постоянно реагировать на очередное изменение цвета и освещенности «видимого» пространства. Это проявляется даже в мелочах — практически любой человек хоть раз выходил из ярко освещенного помещения на темное крыльцо, где сразу же «терялся» и становился практически слепым. Или наоборот — из темного, не освещенного подъезда, выйти на свет. Самый интересный факт, что после подобной смены локаций человек НЕ СПОСОБЕН вести эффективное наблюдение приблизительно вплоть до середины второй стадии, т.е. практически 45 минут человек не представляет из себя достойного часового.
Согласно динамике темновой адаптации глаз, через 5 минут чувствительность глаза увеличивается всего лишь на 30% от исходного уровня, а через 15-20 минут — на 80%. Это время зависит от «перепада» между старой и новой, устанавливающейся чувствительностью. Одно дело, когда человек погружается в темноту из полумрака, другое — когда он предварительно находился в ярко освещенном помещении. Тогда же, когда человек постоянно чередует освещенные и неосвещенные локации, чувствительность глаза падает еще ниже 30%. «Слепота» максимальна тогда, когда человек погружается в темноту сразу после преодоления освещенного участка. В случае со стробоскопом негативным фактором является то, что использующий строб человек САМ подвергается его воздействию, пусть и в значительно меньшей степени, постоянно попадая из освещенного «участка» во тьму.
Резюмируя вкратце минусы и недостатки стробоскопа:
1) Стробоскоп мешает замечать медленные или плавные движения
2) Стробоскоп слепит своего владельца, даже если направлен в другую сторону
3) Боевое использование стробоскопа противопоказано не привыкшим к его воздействию новичкам
4) Все вышеперечисленные пункты решаются наличием независимого дополнительного источника ПОСТОЯННОГО света, т.е. второго НЕ мерцающего фонаря (напр. налобного) или напарника с фонарем.
_______________________________________
Необходимость использования стробоскопа
В ходе полноценного боевого столкновения недостаточная информированность и нехватка данных о противнике сами по себе являются сильным психологическим фактором, вызывающим стресс, а также… страх. Именно на этом базируется «тактический» стробоскоп — на визуальном и психологическом давлении на врага. По сути своей, дезориентация перед стробом — это страх перед неизвестностью, перед непонятным «пугающим» воздействием. Одна из задач полицеской мигалки – именно такое воздействие (вращающийся либо мигающий проблесковый маячок создает тот самый стробоскопический эффект).
Даже несмотря на опосредованное воздействие (через камеру) становится заметно — со стробоскопом перемещения проходят намного эффективнее (менее заметными для противника).
В ходе тестов офицеров полиции США было выявлено, что передвижение с применением стробоскопа намного эффективнее, нежели без него. Используя тактический строб, офицер успевал пройти до 25 футов (
8 метров) ДО ТОГО, как «бандит» замечал, что он движется. Практически все перемещения офицера на меньшие расстояния оставались незамеченными и неправильно или не точно опознанными. В тех же тестах при СТАТИЧНОМ воздействии (т.е. офицер стоял на месте) стробоскоп терял свою эффективность намного быстрее. Однако, важную роль здесь играет светочувствительность периферийного зрения. Если стробоскоп статичен (находится на одном месте), а его владелец смещен чуть дальше (например, стоит в нескольких шагах сбоку), то велики шансы того, что враг либо не заметит владельца, либо не сможет адекватно оценить степень угрозы и постарается в первую очередь выбить сам стробоскоп. Иными словами, если положить мерцающий фонарик, а самому отойти и занять огневую позицию чуть в стороне — вы окажетесь в большей безопасности, нежели скрываясь за стробоскопом. Подобные тактики идеальны при защите объектов или удержании коридоров и прочих узких мест.
Резюмируя вкратце :
1) Тактический стробоскоп вещь больше полезная, нежели наоборот
2) Наибольшую эффективность строб выдает при постоянном перемещении своего носителя
3) Динамический стробоскоп (перемещающийся) эффективен в атаке
4) Статический стробоскоп (неподвижный) эффективен при оборонительной тактике и удержании позиций
Частота стробоскопа
Существенную роль играет частота мерцания стробоскопа:
— Частота до 2 герц (1-2 вспышки в секунду) используется в пожарных сигнализациях, школах, больницах, стадионах и тд и является полностью безопасной.
— Частота до 8 герц (6-8 вспышек в секунду) оказывает на человека незначительное воздействие (возможны зрительные затруднения и появление разноцветных засветов).
— Частота до 12 герц (10-12 вспышек в секунду) оказывает полноценный стробоскопический ослепляющий эффект
— Частота до 16 герц (14-16 вспышек в секунду) оказывает полноценный стробоскопический ослепляющий эффект
— Частота до 25 герц (23-25 вспышек в секунду) мало эффективна и практически не оказывает ослепляющего эффекта
Большинство современных «тактических» фонарей стробоскопов имеют заводское ограничение по частоте мерцания в 10-12 герц (10-12 вспышек в секунду). Как правило, этого вполне достаточно для ослепления.
Заключение: В заключение можно сказать, что фонарь с функцией стробоскопа — вещь полезная и нужная и может пригодиться в трудный момент. Плюсы стробоскопического ослепляющего эффекта перевешивают минусы — всего то и требуется, что потренироваться и привыкнуть к стробу перед его «боевым использованием».
Купить тактический фонарь с функцией стробоскопа можно под заказ в нашем магазине.