Jedním z nejběžnějších a nejčastějších situací, kdy se s flikrem můžeme setkat, je při focení smartphonem. Pokud se frekvence blikání svítidla blíží nebo interferuje s frekvencí focení, začnou přes displej smartphonu mobilu při focení přebíhat pruhy. Tyto pruhy tedy dokazují, že svítidlo bliká a má flikr. Avšak na základě tohoto jevu nedoporučuji dělat jakékoliv úsudky nebo závěry. Flikr je totiž přítomný prakticky u všech světelných zdrojů, ať už se jedná o žárovky, zářivky nebo LED. Vyhodnotit flikr a jeho případné nebezpečí lze pouze certifikovanými měřícími přístroji.

Možné příčiny vzniku flikru

• v síti se přirozeně nachází střídavé napětí
• dochází rušení v elektrické rozvodné síti
• jde o stmívací obvody, které slouží k nastavení intenzity svítidla
• dochází ke komunikační přenos (tzv. HDO)

HDO je hromadné dálkové ovládání v elektroměrovém rozvaděči. Distributor el. energie může poslat jeden hromadný signál do sítě, čímž může například zapínat a vypínat spotřebiče. Pomocí HDO může i přepínat mezi nízkým a vysokým tarifem el. energie nebo napájet levným nočním proudem akumulační kamna nebo bojlery.

Negativní účinky flikru

Některé zdroje, třeba kvalitní LED produkty, flikr neprodukují téměř vůbec, jiné jen ve vysokých frekvencích, které mozek nijak nevyhodnocuje, a proto jsou neškodné. Problémem je taková frekvence flikru, kterou oko zaznamená a kterou mozek nedokáže vyfiltrovat, anebo která interaguje s pohybujícími se předměty. Takový flikr je vnímán jako rušivý a může mít negativní dopady na lidské zdraví a bezpečnost. Může totiž  způsobovat pokles soustředěnosti, bolest hlavy, očí, pocity únavy nebo vyvolat migrénu. Blikání světelných zdrojů může u lidí se vzácnou fotosenzitivní epilepsií dokonce vyvolat záchvat [94,95,97].

Dělení flikru, parametry PstLM a SVM

Flikr se dělí do 3 skupin:

• Flikr

Flikr neboli také blikání, je podle mezinárodního elektrotechnického slovníku ČSN IEC 50(161):1993 pocit nestálého zrakového vnímání vyvolaný světelným podnětem, jehož jas nebo spektrální rozložení kolísá v čase. Jedná se o případ blikání umělého světelného zdroje, kde se uvažuje statický pozorovatel i statický objekt a řeší se ve frekvencích 3-80 Hz. K vyhodnocování flikru se dle IEC TR 61547-1 3rd edition používá parametr PstLM, kde „st“ znamená krátkodobý a „LM“ znamená metodu měření světelným flikrmetrem.

Účelem této veličiny je snímání flikru vzniklého například modulací LED diod, resp. stmíváním svítidel. PstLM může nabývat hodnot od 0 do nekonečna. Hodnota PstLM =1 je modulace, při které polovina lidé může blikání vnímat.

Od září 2021 nařídila EU limitní hodnotu pro PstLM, kdy musí být tento parametr při plném zatížení roven nebo menší než 1 (platí pro LED a OLED osvětlení, kromě světelných zdrojů určených k venkovnímu použití, průmyslovému použití nebo jiným použitím, u kterých normy osvětlení umožňují CRI< 80) [101,102]. Tuto limitní hodnotu je povinen dodržet každý výrobce svítidel v EU. Platí to i pro ty výrobce, kteří pouze skládají svítidla z nakupovaných dílů.

Parametr PstLM nezohledňuje, jak je svítidlo se zdrojem odolné vůči rušení a výkyvům v elektrické rozvodné síti. K analýze tohoto problému slouží dle IEC TR 61547-1 3rd edition parametr PstLM (I), kde je při testu nutno napojit svítidlo se zdrojem na laboratorní zdroj, tzv. generátor flikru. Tento generátor harmonického napětí simuluje rušení v elektrické rozvodné síti. Při testování samotného flikru je tedy vhodné použít i tento generátor a ověřit pomocí flikrmetru, zda je svítidlo se zdrojem odolné na tyto výkyvy v síti.

Pokud má svítidlo stmívatelný zdroj, měl by se parametr PstLM a PstLM (I) ověřovat nejen při plném zatížení, ale i při zatížení polovičním dle IEC TR 61547-1 3rd edition a v poslední řadě také při malém 5-10% zatížení. Některé stmívatelné LED drivery totiž vytváří nebezpečný flikr právě při nastavení intenzity svítidla na nízké hodnoty.

• Stroboskopický efekt

Stroboskopický efekt může nastat v situaci, kdy se rotující nebo rychle posouvající předměty (například vřeteno obráběcího stroje, lopatky ventilátoru) osvětlují svítidly s nebezpečným flikrem. Pokud se frekvence blikání svítidla blíží nebo shoduje s frekvencí pohybu předmětu, může se pozorovaný předmět (vřeteno, ventilátor) jevit jako v klidu, pohybující se menší rychlostí či opačným směrem nebo trhavým pohybem. Na základě této mylné informace se pak může obsluha stroje dotknout rotující části obráběcího stroje nebo lopatky běžícího ventilátoru a způsobit si úraz.

V tomto případě flikru se uvažuje statický pozorovatel, pohyblivý objekt. Řeší se ve frekvencích 80-2000 Hz. K vyhodnocování stroboskopického efektu slouží dle IEC TR 61547-1 3rd edition parametr SVM = stroboscopic visibility measure. Ten může nabývat hodnot od 0 do nekonečna. Hodnota SVM =1 představuje prahovou hodnotu viditelnosti pro průměrného pozorovatele. Od září 2021 platí také limitní hodnota stanovená EU pro SVM, kdy musí být tento parametr při plném zatížení být roven nebo menší než  0,9 [101,102]. Toto platí pro LED a OLED. Výjimkou jsou pouze světelné zdroje určené k venkovnímu použití, průmyslovému použití nebo jiným použitím, u kterých normy osvětlení umožňují CRI< 80. Nicméně limitní hodnota SVM bude od 1. září 2024 ještě snížena, a to na hodnotu 0,4. Tuto limitní hodnotu bude tedy povinen dodržet každý výrobce svítidel v EU.

• Řada zdánlivých obrazů neboli Fantom efekt (ghosting, phantom array)

Fantom efekt je jev, kde se uvažuje pohybující se pozorovatel a statický objekt. Řeší se ve frekvencích 80-2500 Hz. Vzniká právě tehdy, nachází-li se v zorném poli pozorovatele zdroj blikajícího světla nebo předmět osvětlený blikajícím světlem. Při rychlém pohybu pozorovatele dochází na sítnici lidského oka k expozici jednotlivých úseků sítnice s různými světelnými podmínky, což mozek vyhodnotí jako mnoho světelných zdrojů s různými pozicemi. A to i přestože se jedná reálně pouze o jeden světelný zdroj.

Typická situace, kdy tento efekt může nastat je, když má vozidlo před námi zadní brzdová světla se špatnou modulací (tzn. mají flikr). Tyto brzdová světla se pak při rychlém brždění jeví řidiči jako mnoho brzdových světel rozprostřených kolem auta. Řidiče to může překvapit, krátkodobě fixovat jeho pozornost, a prodloužit tak reakční dobu. Fantom efekt se ale objevuje pouze v situacích, ve kterých je velký kontrast mezi světelným zdrojem a okolím, typicky tedy při řízení v noci. Nicméně u interiérového osvětlení se nevyskytuje.

Jak se dá flikr ovlivnit, popřípadě snížit?

• Použitím kvalitního předřadníku svítidla, který je dostatečně robustní a poradí si s nejrůznějším kolísáním a rušením v síti.
• Použitím digitálních součástí, které jsou méně náchylné k blikání (levnější drivery mají často málo komponentů filtrujících šum v síti a používají analogové součást namísto digitálních, proto jsou náchylnější k flikru).
• Použitím LED produktů od ověřených výrobců, kteří veřejně (například na svém webu) uvádí, že flikr měří a ověřují.

Součástky ke snížení flikru, a samozřejmě také LED svítidla, můžete také koupit na našem e-shopu. Rádi vám poradíme s vhodným výběrem.

Co ovlivňuje viditelnost flikru?

• frekvence a relativní rozsah modulace
• tvar světelné vlny (čtverec, sinusová vlna,..)
• level intenzity světla
• osvětlenost objektu a rychlost jeho pohybu
• citlivost pozorovatele, pozorovací úhel
• okolní osvětlenost prostředí (aktuální adaptace oka)

Obecně lze říci, že odborníci v oblasti osvětlení jsou s problematikou flikru a blikání svítidel už dobře seznámeni. Bohužel široká veřejnost často o problému flikru neví a na běžných produktech tyto informace uvedeny nejsou.

Jak testujeme flikr ve svitimprotebe?

I z toho důvodu ve svitimprotebe nabízíme produkty od ověřených výrobců, kteří flikr u svítidel testují a ověřují. Navíc pro vás ověřujeme svítidla pomocí certifikovaných měřících přístrojů.  Konkrétně měříme parametry PstLM i SVM pomocí flikrmetru LabFlicker od společnosti VISO Systems. U každého nabízeného produktu uvádíme tyto změřené hodnoty v „Parametrech zdravého svítidla“.

Produkty osvětlení, které jsou stmívatelné měříme při nastavení stoprocentní, padesátiprocentní a desetiprocentní intenzity. Reporty z měření zájemcům rádi zašleme na vyžádání. Pokud Vás zajímá, jaké další světelno-technické veličiny jsme ještě schopni změřit, podívejte se do našich služeb na Certifikované měření umělého i sdruženého osvětlení.

Brno 29.9.2021, informační zdroje