El tiempo más corto para encender visiblemente el LED

Esta es una medida que se realiza mejor a través de la experimentación. Espero que el pulso visible más corto varíe de persona a persona, por lo que lo que encuentre como datos para usted probablemente no sea aplicable a otra persona.

Cuando realice el experimento, también deberá conocer el ciclo de trabajo. Si mantuvo el ciclo de trabajo de encendido/apagado al 50 % e hizo que el tiempo de encendido fuera cada vez más corto (básicamente aumentando la frecuencia de la señal), notará que el LED aparecerá diferente en un tiempo de encendido de pulso cada vez más estrecho.

Por otro lado, si configura el experimento para que el pulso ocurra aproximadamente una vez por segundo y luego reduce el pulso paso a paso, es muy posible que se vuelva indetectable para el ojo humano en un pulso más amplio que el caso con el 50 % ciclo de trabajo.

Dado que ya tiene una configuración con un microcontrolador, debería ser relativamente fácil de configurar para recopilar los resultados empíricos.

Justo ahora estaba probando esto. He configurado un generador de funciones para que un LED ámbar parpadee a 1 Hz. El generador da pulsos de 5V con ancho de pulso variable (período de pulso = 1s). La resistencia es 270R.

Mirando muy de cerca, puedo ver pulsos de 150 ns con iluminación normal.

No hay un tiempo mínimo, excepto según lo establecido por la corriente máxima del LED, el nivel de ruido ocular y quizás el daño físico al ojo.

Para pulsos menores que la frecuencia de fusión del parpadeo, el ojo ve un pulso breve que es proporcional a la energía ponderada de la respuesta (intensidad luminosa integrada sobre el tiempo del pulso).

Entonces, si el LED responde linealmente, un pulso de 10 mA durante 10 ms parece tan brillante como un pulso de 50 mA de 2 ms de ancho.

Va a variar según el individuo y la intensidad luminosa del LED que utilice. Con un microcontrolador funcionando a 20 MHz, debería poder ajustar el ancho de pulso en pasos de 50 ns (eso es 20 pasos por microsegundo). Parece que podría configurar un experimento y hacer un estudio con una población representativa de observadores para averiguar las estadísticas de cuándo su población objetivo percibe que el LED está encendido. La percepción de un solo pulso es bastante diferente de la percepción de un pulso repetitivo, ya que el ojo actúa como un filtro de paso bajo.

1. por lo general, el ojo humano no puede percibir variaciones más rápidas que 30 Hz.
2. Debe usar una resistencia en serie de 140 ohmios y el LED actúa como una capacitancia (el valor C no está escrito en la hoja de datos). El circuito es un circuito RC y se cargará con una constante de tiempo.$\tau=R*C$

Cuando hablas del ojo, realmente estás tratando con (al menos) dos sistemas. Está el "hardware" del ojo, es decir, el iris, la retina, los nervios, etc., y el "software" del ojo, que es básicamente la forma en que el cerebro interpreta las señales del ojo.

Curiosamente, el ojo mismo puede detectar fotones individuales. Esto es bastante notable, ya que significa que técnicamente no hay luz tan tenue que no puedas verla.

Sin embargo, esto es un problema, porque si su ojo pudiera ver fotones individuales, habría una gran cantidad de ruido en su visión. Esto lo maneja el lado del "software" de su visión, que no solo procesa las señales para convertirlas en imágenes, sino que también filtra las señales de varias maneras. Varios experimentos han llegado a la conclusión de que, en promedio (para las personas acostumbradas a la oscuridad), 3 fotones que golpean una barra en una sucesión cercana parecen una luz tenue, y no se garantiza que el cerebro vea cualquier cosa menos que eso. Recuerde también que solo una fracción de la luz que incide en la retina incidirá en una célula detectora de luz.

Desafortunadamente, esto no significa mucho para ti. Supongo que no está tratando de comunicarse con personas que han estado en una habitación oscura durante media hora, por lo que pregunta cuánto tiempo tiene que encender un LED en una habitación normalmente iluminada para que se vea. Como dijo una de las otras personas, esto solo se puede hacer mediante experimentación, ya que dependerá de la dirección en la que esté orientado el LED, los niveles de luz ambiental, el modelo de LED específico, etc. Afortunadamente, está usando un microcontrolador, así que realmente es muy fácil y rápido probar diferentes tiempos.

https://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_threshold

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/see_a_photon.html