L'éclairage à diodes, un trésor de bienfaits !

Dimanche dernier aux RPG, j'ai discuté avec Philippe Ayral qui est vraiment satisfait de sa tête multigrade à diodes ; en résumé, techniquement toutes les questions qu'on pouvait se poser sont résolues, les plaques à diodes multicolores font aussi bien, sinon mieux, que les têtes classiques à lampes halogènes filtrées, l'allumage est instantané, la durée de vie des diodes se compte en dizaines de milliers d'heures, le tout sans émettre de chaleur, et on peut en adapter à tous les agrandisseurs grand format possibles et imaginables, bref, que du bonheur.
Seul reste l'obstacle du prix, ces têtes étant pour l'instant fabriquées pratiquement à l'unité et je ne vois guère dans un avenir proche un effet de fabrication en grande série qui ferait baisser les prix. J'espère me tromper.

J'en étais donc resté à ces éloges sans réserve des éclairages à diodes, lorsqu'un de mes collègues m'a fait lire cet excellent article de l'IEEE, la société étazunienne des ingénieurs électriciens et électroniciens.

http://theinstitute.ieee.org/ieee-roundup/opinions/ieee-roundup/beyond-illumination-some-led-lamps-may-be-tracking-you

En bref : on n'arrête pas le progrès lorsqu'il s'agit de fliquer les consommateurs, et les ampoules basse consommation ont des ressources insoupçonnées, surtout lorsqu'il s'agit d'éviter que vous-mêmes consommiez moins !

E.B.



Modifié 2 fois. Dernière modification le 14/10/15 10:23 par Emmanuel Bigler.

> J'en étais donc resté à ces éloges sans
> réserve des éclairages à diodes, lorsqu'un de
> mes collègues m'a fait lire cet excellent article
> de l'IEEE, la société étazunienne des
> ingénieurs électriciens et électroniciens.
>
> [url=http://theinstitute.ieee.org/ieee-roundup/opi
> nions/ieee-roundup/beyond-illumination-some-led-la
> mps-may-be-tracking-you]http://theinstitute.ieee.o
> rg/ieee-roundup/opinions/ieee-roundup/beyond-illum
> ination-some-led-lamps-may-be-tracking-you[/url]
>


Ce n'est pas nouveau. Une LED c'est aussi une photodiode, certe mauvaise car optimisée pour l'emission de lumière mais une photodiode quand meme..... Mistubishi a brevete la premiere application telecom il y a plus de dix ans (www.merl.com/reports/docs/TR2003-35.pdf). J'ai recemment mis un etudiant sur ce sujet pour evaluer si les LEDs colorées pouvaient etre utilisées comme des detecteurs monochromatiques, mais malheureusement c'est rarement le cas.

Sinon j'acquiese sur les bien faits des tetes multigrades a base de LEDs colorées. D'ailleur, je n'echangerais pas ma tete multigrade a LED colorées (douiteyorselphe) contre tout l'or du monde .... contre de l'argent a la rigueur mais uniquement sous forme de nitrate!



Modifié 1 fois. Dernière modification le 14/10/15 11:33 par Petrel Tempête.

L'article de l'IEEE précédemment cité ne dit absolument pas que le même élément émetteur de lumière sert également de capteur. Il est simplement fait mention de détecteurs de mouvements dans les ampoules à diodes, sans autre précision. Tout porte donc à croire qu'il s'agit de détecteurs séparés des diodes émettrices de lumière.

Et quand on est un adepte des romans d'espionnage, on pourrait même ajouter qu'il n'y a rien de nouveau non plus, les ampoules d'éclairage servant également de détecteur de sons ou d'images, j'imagine qu'on avait essayé d'en installer dans les locaux du « Canard Enchaîné » lors de la célèbre affaire des plombiers (qui à l'époque, 1973, en pleine guerre froide, auraient pu être polonais, mais en l'occurrence, qui étaient très français).

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 14/10/15 12:23 par Emmanuel Bigler.

Bof, nouveau que pour celui qui vient de le découvrir. J'ai eu plusieurs cours d’électronique au lycée durant lesquels nous ont été mainte fois présenté les mérites déjà existants des diodes électroluminescentes (DEL en français et LED en Anglais).
Il y a dix ans j'ai hésité à acheter la tête multigrade à DEL/LED pour mon Zone VI, rien de neuf dans ce domaine. Je n'ai pas pris car elle ne couvrais alors que le 4x5 et l’agrandisseur est en 13x18.

On peut peut-être imaginer alors que la tête LED puisse analyser le négatif et proposer d'emblée les réglages qui vont bien (avec un grand nombre de petites LEDs comme les Heiland on aurait même un micro contraste variable).

Evidemment elle sera couplée à une commande automatique de papier chez Amazon (ne rigolez pas ils mettent ça en place avec les constructeurs de machines à laver) et débit automatique sur votre compte bancaire G$$gle.

C'est ce qu'on appelle les "appareils intelligents".

Quant à nous ?
Après cette scéance de "labo" sera venu le temps des courses au supermarché dont le frigo aura fait et transmis la liste et le caddie sera prêt à mettre dans la voiture pilotée par Google. Pendant ce temps vous pourrez toujours vous délecter des dernières interviews de "personnalités" du monde du foot ou du spectacle qui donneront leur avis autorisé sur les limitations du modèle d'évaluation du stockage du carbone dans les océans, qui se synthétisera en un magnifique "c'est bien de sauver la planète".

C'est un peu Houllebecquien comme tonalité, mais notre meilleure chance c'est d'envisager une telle possibilité.

Marc, tu pensais avoir la paix dans ton labo analogique et néanmoins humide dont l'agrandisseur est nouvellement équipé de sa plaque à diodes fraîchement débarquée de Wetzlar ; toutes les précautions sont prises, tu n'utilises que des garde-temps mécaniques et des thermomètres à mercure, rien de connecté, ton portable éteint est enfermé dans une boîte en acier chez ton beau-frère le temps de la séance de tirage : peine perdue, tu es trahi par les diodes ...

E.B.

Du coup j'écume les foires photo avec les GPistes survivants pour mettre la main sur de bonnes vieilles halogènes ;-)

Petrel Tempête écrivait:
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> > J'en étais donc resté à ces éloges sans
> > réserve des éclairages à diodes, lorsqu'un
> de
> > mes collègues m'a fait lire cet excellent
> article
> > de l'IEEE, la société étazunienne des
> > ingénieurs électriciens et électroniciens.
> >
> >
> [url=http://theinstitute.ieee.org/ieee-roundup/opi
>
> >
> nions/ieee-roundup/beyond-illumination-some-led-la
>
> >
> mps-may-be-tracking-you]http://theinstitute.ieee.o
>
> >
> rg/ieee-roundup/opinions/ieee-roundup/beyond-illum
>
> >
> ination-some-led-lamps-may-be-tracking-you[/url]
> >
>
>
> Ce n'est pas nouveau. Une LED c'est aussi une
> photodiode, certe mauvaise car optimisée pour
> l'emission de lumière mais une photodiode quand
> meme..... Mistubishi a brevete la premiere
> application telecom il y a plus de dix ans
> (www.merl.com/reports/docs/TR2003-35.pdf). J'ai
> recemment mis un etudiant sur ce sujet pour
> evaluer si les LEDs colorées pouvaient etre
> utilisées comme des detecteurs monochromatiques,
> mais malheureusement c'est rarement le cas.
>
> Sinon j'acquiese sur les bien faits des tetes
> multigrades a base de LEDs colorées. D'ailleur,
> je n'echangerais pas ma tete multigrade a LED
> colorées (douiteyorselphe) contre tout l'or du
> monde .... contre de l'argent a la rigueur mais
> uniquement sous forme de nitrate!


Bonjour,
Je suis curieux de votre tête multigrade à led DIY. J'ai un ancien aggrandisseur 4X5 dont la tête lumière froide est hors d'usage, et j'aimerais bien le remettre à flot avec une tête à led.
Faut-il de gros moyens techniques pour aboutir ?

Photographiquement,
Philippe T

> Bonjour,
> Je suis curieux de votre tête multigrade à led
> DIY. J'ai un ancien aggrandisseur 4X5 dont la
> tête lumière froide est hors d'usage, et
> j'aimerais bien le remettre à flot avec une tête
> à led.


Dans sa derniere version (pour durst 138)
[www.apug.org]

La calibration du bouzin:
[www.apug.org]

La première version pour un agrandisseur omega
[www.apug.org]

> Faut-il de gros moyens techniques pour aboutir ?
Oui et non.


Note qu'il s'agit d'une tête multigrade avec LEDs colorées
Ma tête est un mauvais exemple car compliquée (qui a nécessité la réalisation d'une carte double couche, l'usage d'un four CMS, de construire des drivers de courant programmables linéaires ab nihilo, programmer le logiciel de commande sur une plate-forme microcontrolee relie a un PC...) Comme j'ai voulu correctement calibrer la tête, j'ai poussé le jeu jusqu'a réaliser un automate asservi, qu'on peut voir mouliner dans une video apparaissant dans le deuxième lien, pour générer les échantillons (la video [www.flickr.com])

Est-ce qu'on peut faire plus simple? Certainement. En utilisant des LEDs deja montées sur micro-radiateur (http://www.ledsales.com.au/index.php?main_page=product_info&cPath=148_160_162_233&products_id=1641). Il suffit alors de les monter sur un gros radiateur alu en utilisant de la pâte thermique et jouer du fer a souder une apres midi pour relier tout cela. Une perceuse a colonne, un petit fer a souder et c'est parti comme en 14. Il faut quand meme connaître les rudiments de électricité (U=RI)

Question électronique on trouve des drivers en PWM chinois sur ebay pour une poignée de Yuan. Il y a des avantages et des inconvénients a ce genre driver, mais un des avantages est le coût.
Pour commander le driver, on lui donne une consigne typiquement une tension de 0 a 5V (0V-lumiere éteinte, 5V éclairage max).
A partir de la, ca peut devenir compliqué. Si on veut rester simple, un simple potentiomètre permet de régler la tension désirée pour chaque couleur. On peut aussi utiliser une carte micro-controlée pour générer les tensions de consignes mais cela implique du développement logiciel....

En pratique, il faut connaître le diamètre de l'ampoule de votre agrandisseur,
Après quoi on sélectionne les longueurs d'ondes (dans mon cas, 440nm (bleu), 535nm(vert) et quelques a LEDs 660nm)(rouge). Il faut utiliser si possible des LEDs avec des super rendements (par exemple [www.cree.com])

On essai de voir combien on peut en mettre sur un disque de même diamètre que l'ampoule.
En fonction du nombre de LEDs, on cherche a les repartir en série et en //. Chaque branche d'une même couleur, doit avoir le même nombre de LEDs, chaque branche doit avoir une résistance (ce qui assure une émission lumineuse homogène entre les branches) qu'on détermine en fonction du nombre de LEDs et du courant max que l'on souhaite faire circuler dans les LEDs.

Pour homogénéiser la lumiere, il suffit de placer une plaque translucide a quelques cm des LEDs. La distance depend de la densité du reseau et de l'angle d’émission des LEDs, mais bon ca se fait de visu.

Pour une tête uniquement composée de LEDs blanches, le choix des LED est un plus compliqué car il faut que le spectre d’émission soit adapté à l'usage photographique. Je n'ai fait aucune recherche dans ce sens... J'irai intuitivement vers des LEDs avec un fort CRI....



Modifié 2 fois. Dernière modification le 15/10/15 00:56 par Petrel Tempête.

Emmanuel Bigler écrivait:
-------------------------------------------------------
> L'article de l'IEEE précédemment cité ne dit
> absolument pas que le même élément émetteur de
> lumière sert également de capteur. Il est
> simplement fait mention de détecteurs de
> mouvements dans les ampoules à diodes, sans autre
> précision. Tout porte donc à croire qu'il
> s'agit de détecteurs séparés des diodes
> émettrices de lumière.
>

Effectivement, cela en est presque décevant mais remarque ce serait difficile a faire avec des LEDs blanches phosphorescentes (mais possible avec des LEDs blanches RGB). Mon petit doigt me dit qu'on va bientôt retourner a la bougie dans les ambassades....

Mon petit doigt me dit qu'on va bientôt retourner a la bougie dans les ambassades....

Exactement !
Quand on lit (vrai ou faux) ce qu'était déjà le raffinement & la miniaturisation des dispositifs d'espionnage en 1960, cela fait peur.
En particulier avec le progrès des transmissions sans fil, et l'énergie que peut stocker une petite pile lithium, les plombiers employés par la maison Marcellin, fils & Cie n'auraient pas eu à tirer pléthore de fils à cacher maladroitement sous le plancher.

On n'arrête pas le progrès !

E.B.

Bougie , oui mais : la flamme tremble à la fréquence des ondes sonores qui l'atteignent , générant ainsi une modulation de l'intensité lumineuse ... j'ai oublié le nom du physicien attaché à cette expérience ... Helmholtz peut être ?

Petrel Tempête écrivait:
-------------------------------------------------------
> Chaque branche d'une
> même couleur, doit avoir le même nombre de LEDs,
> chaque branche doit avoir une résistance (ce qui
> assure une émission lumineuse homogène entre les
> branches) qu'on détermine en fonction du nombre
> de LEDs et du courant max que l'on souhaite faire
> circuler dans les LEDs.

J'en déduit donc que qu'avec un driver de ce type (http://www.ledsee.com/index.php/new-products/arduino-6-channel-led-shield-035-07-1a-detail) une simple résistance en série avec les leds sur chaque canal permettrait de limiter le courant pour ne pas que les LEDs chauffent?

J'avais étudié votre schéma de driver de Led en tension, mais sa mise en place me semblait compliquée (faire le circuit, le refroidissement...). Donc le module cité ci-dessus adjoint d'une résistance aurait-il un fonctionnement semblable à votre circuit perso? Et donc permettrait-ils à mes LEDs de moins chauffer. Ce qui est mon plus gros problème.

Cdlt

Yann

Bonjour

Pour qu'une LED fonctionne de manière optimale, il faut lui appliquer le courant nominal (généralement noté If, 'forward current' dans les datasheets). Et bien entendu il faut refroidir de manière adéquate.
Je ne suis pas certain que la LED apprécie sur le long terme un courant inadapté. Mais bon, on ne sait jamais...
La carte que vous donnez en exemple permet de régler le courant dévivré. Il faut que le réglage corresponde à la LED et à priori pas besoin de joindre une résistance.
On met une résistance en série avec une LED quand on a pas de driver en courant, mais un driver en tension. Dans ce cas, connaissant la tension de la LED (nommée dans les datasheets Uf, forward voltage), la tension appliquée à l'ensemble LED+R, avec la loi d'Ohm, on peut alors déterminer la valeur de la résistance qui fera en sorte que If soit appliqué à la LED. Mais avec le driver que vous citez, cela est inutile car c'est un driver en courant.

Merci Alfred pour ces précisions. Mais justement il est là le problème, c'est le courant qui crée de la chaleur et donc une modification du rendement de LEDs. J'en ai déjà parlé avec monsieur Tempête, et lui utilise un montage qui limite le courant pour le pas que les LEDs chauffent et donc qu'elles aient un rendement constant et donc une répétabilité des tirages...
Mon driver, cité ci-dessus, fait chauffer les LEDs très rapidement malgret le kilo d'alu sur lequel les LEDs sont collées...



Modifié 1 fois. Dernière modification le 25/11/15 15:51 par YannB.

Bonjour

Je n'ai jamais entendu dire que les LED soumises à leur courant nominal montraient une variation d'intensité lumineuse... La question m'intéresse vivement car comme pas mal de gens, je suis en train de monter une tête à LED. Avez vous un lien qui montre ça?
Pour moi, pour qu'une LED fonctionne normalement, il faut lui faire passer son courant If et la laisser avoir sa tension Uf à ses bornes (les drivers en courant fonctionnent comme ça: la tension est flottante pour s'adapter à Uf, mais If est fixé par le driver).

Après, même si les LED ont un bien meilleur rendement qu'une ampoule tungstène, il ne dépasse pas encore 20%. Ca veut dire que 80% du courant est transformé en chaleur. Il faut donc refroidir de façon adéquate. Les semi conducteurs sont sensé fonctionner correctement jusqu'à 100°C, les régulateurs de tension linéaires 78xx par exemple peuvent supporter jusqu'à 150°C. Les GPU des ordinateurs montent parfois à plus de 100°C en fonctionnement nominal.
Si on prend une petite marge, on va dire qu'on autorise jusqu'à 80°C dans la LED, ça laisse de la marge.

La tête RGB que je suis en train de construire possède 3 LEDs de 50W chacune. Je les ai monté sur un radiateur de récup trouvé sur ebay qui fait approximativement 250x150 mm avec des ailettes de 5 cm. J'ai laissé tourner pendant une demi heure à fond, le radiateur était certes chaud, mais pas brulant.
Si vous trouvez que vos LED sont trop chaudes, c'est que vous ne les refroidissez pas assez. Au pire des cas, il faut une ventilation forcée.

Rebonjour

Je vous suggère la lecture de ce document:
[www.nichia.co.jp]

Effectivement si vous utilisez des LED blanches un changement de If fait varier la colorimétrie car les "émetteurs" rouge, bleu et vert ne réagissent pas de la même façon avec la variation d'intensité.
Comme il est précisé dans le papier, le meilleur moyen de faire varier l'intensité lumineuse d'une LED, c'est d'utiliser le PWM. C'est ce que je fais avec un micro contrôleur Arduino. Mais il est aussi possible de générer un signal PWM avec des NE555.

Si vous avez un papier qui décrit la variation d'intensité lumineuse en fonction de la température de la LED, je suis preneur.

Bien à vous
Alfred

On trouve ces informations tout simplement dans les doc des Leds qu'on achète au rayon ''relative luminous intensity'' :
[www.wayjun.com]
[www.velleman.eu]
[www.adafruit.com]

100% est donné pour une T° de 20°C.
à 0°C on a 120%
à 100°C on a 80%

ça dépend de la couleur de la Led. Le dernier PDF montre ceci (le graphique est merdique mais on voit qu'il y a une différence. En fait la pente de la courbe est propre à chaque couleur mais elle reste linéaire...

Et Monsieur Tempête vous dirait la même chose, et c'est pourquoi il attaque la Led avec un courant moindre pour qu'elle ne chauffe pas.

Sur la lampe que j'ai développé, j'ai trop de luminausité et donc la possibilité de baisser le niveau auquel j'utilise les Led pour éviter qu'elle chauffe. Mais je cherche un moyen de faire ça proprement.

Je dis ça car au bout de 2h de tirage, le radiateur est chaud, je dirait un bon 50°C, pas bouillant mais très chaud. Et par conséquent les temps d'exposition s'allonge... C'est vérifié...
Et comme j'ai des leds bleu et verte pour faire du multicontraste, et comme leur rendement propre bouge mais pas de la même façon en fonction de la température, alors ma balance vert / bleu n'est plus bonne et me donne un mauvais réglage de contraste...

Alfred écrivait:
-------------------------------------------------------
> Rebonjour
>
> Je vous suggère la lecture de ce document:
> [www.nichia.co.jp]
> d/ApplicationNote_STS-KSE3692-E.pdf

Dans ce PDF on voit bien que la luminausité d'une LED de couleur est une fonction linéaire (enfin si on prend la luminausité relative qui de tout façon est la façon qui nous intéresse de mesurer la lumière : IL, Ev).
Mais la pente change en fonction de la couleur.

Merci pour les docs.
Le problème c'est que quelque soit la valeur du courant que vous allez appliquer, la LED chauffera, plus ou moins vite, mais chauffera quand même. L'idéal serait donc de stabiliser la température de jonction à une valeur donnée, et ça c'est possible en jouant sur le courant. Idéalement, si on suppose que la relation T vs. lm est linéaire, il faudrait une boucle de contre réaction sur If pour stabiliser T. Franchement je ne vois pas comment faire.
L'autre solution est donc de jouer sur le refroidissement avec un ventilateur piloté par une sonde de température placée à proximité des LEDs..
D'autre part, dans une séance de tirage la température de jonction doit faire le yoyo entre les expositions successives et les phases éteintes.

"Sur la lampe que j'ai développé, j'ai trop de luminausité et donc la possibilité de baisser le niveau auquel j'utilise les Led pour éviter qu'elle chauffe. Mais je cherche un moyen de faire ça proprement." >> le driver que vous avez cité en exemple permet de régler If, impossible de faire plus simple.

Sur les courbes que vous donnez, on voit qu'on perd 1/3 d'IL entre 20°C et 80°C. Cette perte tombe à 1/6 d'IL à 50°C. C'est effectivement visible à mon avis.
J'avais prévu de mettre une sonde de température entre mes LEDs, elles vont me servir à surveiller tout ça ;-)

> "Sur la lampe que j'ai développé, j'ai trop de
> luminausité et donc la possibilité de baisser le
> niveau auquel j'utilise les Led pour éviter
> qu'elle chauffe. Mais je cherche un moyen de faire
> ça proprement." >> le driver que vous avez cité
> en exemple permet de régler If, impossible de
> faire plus simple.

Je m'auto cite pour compléter ma réponse: sinon le PWM permet de régler finement l'exposition lumineuse.