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mattes56

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1

Thursday, March 7th 2013, 5:19pm

Anlagenbeleuchtung mit 3W Leds

Hi Leute,

wie an anderer Stelle schon erwähnt, habe ich mir eine Led-Beleuchtung für meine Anlage gebaut.

Kostenpunkt 17,70€ pro Meter Anlagenlänge
Zeitaufwand ca. 6h
Erweiterbarer Aufbau, falls doch zu dunkel

Verwendetes material:
"Highpower LED 3W warm-weiß auf PCB" von www.highlight-led.de
Aluwinkel 20x20mm aus dem Baumarkt
Konstantstromnetzteil für Highpower-Leds von RS Typ LPC-20-700, bei reichelt bestellt.
Litze 0,75mm2

Hier mal der Prinzipaufbau als grobe Skizze:


Der Aluwinkel wird, mit der Spitze nach unten, unter die Decke geschraubt, danach wieder abbauen, und die Positionen der Leds markieren.
Durch den Sternförmigen Kühlkörper könnte man die Leds entweder festschrauben, oder mit Metallkleber festkleben. Ich habe einen 2Komponentenkleber von DELO verwendet, der außerdem noch gute Wärmeleiteigenschaften hat.
Dann weden neben den Leds Löcher für die Leitungen gebohrt, damit die Leitungen innen im Winkel liegen, und nur zu den Leds rausführen.

Da ich ein Konstantstrom-Netzteil verwende (15-30V selbsteinstellend bei 700mA konstant s.o.) werden 5-9 Leds in Reihe geschaltet. Dadurch fließen durch die Leitung nur 700mA, da reicht der Querschnitt von 0,75mm2 allemal aus.
Da die Led jetzt auf der Anlagenseite des Aluwinkels sitzt, ist sie 45° von oben ausgerichtet, bei einem Abstahlwinkel von ca 60° nach oben und unten. Somit beleuchtet die Led sowohl die komplette Anlage, als auch die weiße Decke, welche das Licht diffus zurückwirft.

Es entstehen fast keine störenden Mehrfach-Schatten, leider auch kein "scharfer Schattenwurf". Hier mal zwei Bilder vom Ergebnis:



Insgesamt habe ich jetzt 8m Anlage beleuchtet, bei 73W Energieaufnahme. Das Entspricht in etwa einer einzelnen langen Leuchtstoffröhre (180cm 70W)

Die Leds habe ich alle 45cm angeordnet, so das auf einem 2m Profil 5 Leds Platz finden, wenn ich noch Leds hätte nachrüsten müssen, dann hätte nochmals 4 in die Zwischenräume montiert.
Damit wäre dann pro 2Meter ein Netzteil nötig gewesen. Die Kosten wären dann auf ca 25€ pro Meter gestiegen, bei 13,5W/m.
Aber es reicht auch so völlig.

Nachbetrachtung:
Positiv fand ich, das die Leds fast keine Streuung im Farbton oder der Helligkeit zeigen, zumindest nicht erkennbar oder störend ;)
Die Farbwiedergabe scheint auch sehr gut zu passen.
Die Bauhöhe, oder Tiefe, von 14mm ist auch super, allerdings brauche ich wohl noch eine Blende, damit ich nicht in die Leds gucke.

Das dritte Led-Modul ist derzeit noch in Arbeit (Stromanschluss) und beleuchtet derzeit das fünfte Segment, auf dem drei Gleise liegen.
Ganz Nebenbei beleuchtet es auch noch meinen Arbeitsplatz. Die trübe Leuchstoffröhre, die dort noch hängt, fliegt zu Gunsten von 4 Leds raus...

Ich hoffe, ich konnte verständlich machen, was ich da gebastelt habe. Es ist mit dem beschriebenen Netzteil wirklich einfach, eine solche Beleuchtung selber herzustellen.
Sollte mal eine Led kaput gehen - kein Problem, das Netzteil hält den Strom konstant und regelt die Spannung runter, alle anderen Leds bekommen keine Überspannung, werden nicht geschädigt und leuchten weiter.

Und warm wird der Aluwinkel auch nach 6 Stunden dauerbetrieb nicht.

Gruß
Matthias
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Null-Problemo

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2

Thursday, March 7th 2013, 5:50pm

....mich würde interessieren wie das aussieht wenn die restliche Raumbeleuchtung abgeschaltet ist.....

Null-Problemo :thumbup:

mattes56

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3

Thursday, March 7th 2013, 6:28pm

Die ist aus, außer den Leds ist nix an
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4

Thursday, March 7th 2013, 6:32pm

Hallo Matthias,

der Frage von Null-Problemo schließe ich mich an.

Ich habe auch schon darüber nachgedacht, eine LED-Beleuchtung zu verwenden. Die Lichtausbeute scheint mir auf deinen Bilder ausreichend zu sein. Da ich die Anlage herbstlich gestalten werde, passt der warm-weiße Ton erst recht zu meiner Anlage.

Ich habe nur das Problem, dass ich überwiegend eine Dachschräge über der Anlage habe, so dass ich deine Alu-Konstruktion noch abwandeln müsste.

Aber vielen Dank für den Einblick und wie gesagt: ein Bild ohne normale Zimmerbeleuchtung wäre super.

Gruß Carsten
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Mein Videokanal bei YouTube: http://www.youtube.com/user/modelrailroadgermany

5

Thursday, March 7th 2013, 6:33pm

Ups, da warst du schneller. Danke!
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6

Thursday, March 7th 2013, 8:03pm

Ich werde um meinen Anlagenrand an der Dachschräge entlang eine Blende mit diesen Winkeln machen:

http://krakow-shop.com/shop/article_TBE-…-ISC%252B001%26
Freundliche Grüße aus Oberhessen,
Steffen :)

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Null-Problemo

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7

Thursday, March 7th 2013, 11:40pm

Ahoi Steffen,

ich finde die LEDs (Verbrauch) insteressant, experimentiere aber mit verschiedenen Beleuchtungstechniken um u.a. eine störende Schattenbildung (der Tod jeder Illusion) zu vermeiden. Das geht m.E. nur durch eine Kombination von Leuchtstofflampen und Spots (die aber auch LEDs sein können).

Um das nachvollziehen zu können musst du ja nur "über den Berg". :D

Null-Problemo :thumbup:

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8

Friday, March 8th 2013, 8:55am

Hallo Matthias,

um die Lichtausbeute besser einschätzen zu können, wäre es interessant zu wissen, mit welcher Iso, Blende und Belichtungszeit Du die Aufnahmen gemacht hast.

Gruß, Bernd

stefan_k

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9

Friday, March 8th 2013, 9:31am

Moin,

Gefällt mir! Niedrige Bauhöhe und einfaches Setup, und energiesparend dazu. Ich habe aber den Eindruck, dass es trotzdem deutliche Mehrfachschatten auf dem Hintergrund gibt. Abhilfe könnte eine schmale Blende aus weißem Plexiglas bringen, die schluckt aber auch ein bisschen Licht. Oder tatsächlich ein kürzerer Abstand zwischen den LED. Wie auch immer, eine super Anregung und elegante Umsetzung. Anlagenbeleuchtund wird viel zu stiefmütterlich behandelt, daher freue ich mich besonders über die Vorstellung Deiner Umsetzung.
Freundliche Grüße,
stefan_k

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hfauer

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10

Friday, March 8th 2013, 10:26am

LED-Ausfall

Hi,
Sollte mal eine Led kaput gehen - kein Problem, das Netzteil hält den Strom konstant und regelt die Spannung runter, alle anderen Leds bekommen keine Überspannung, werden nicht geschädigt und leuchten weiter.

Sorry - verstehe ich nicht: Die LED sind doch nicht parallel angeschlossen, sondern in Serie; daher leuchtet dann keine LED - oder irre ich mich?
Freundliche Grüße
Helmut

mattes56

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11

Friday, March 8th 2013, 1:43pm

Hi Leute,

danke für die kritische Betrachtung, hier mal gesammelt noch ein paar Ergänzungen

@Helmut
ja, wenn die Led so "durchbrennt" das eine Unterbrechung im Stromkreis entsteht, hast Du recht, und in 99% der Fälle ist das auch so - hätte ich dazuschreiben sollen.
Halbleiter können aber auch niederohmig werden, d.h. die Led leuchtet nicht mehr, da sich zwischen Anode und Kathode eine niederohmig Verbindung "Kurzschluss" gebildet hat.

Ich hätte mich da präziser ausdrücken müssen, aber beruflich sind mir solche Überlegungen - worst case Abschätzung - einfach schon so vertraut, da rutscht mir der "Normalfall" schonmal durch.

@ Stefan und 0-Problemo
ja, es gibt Mehrfachschatten, besonders auf der Kulisse, wenn einzelne Objekte kurz davor stehen.
Ich hatte auch schon mit Spots geliebäugelt. Vielleicht erweitere ich das ganze noch:
- vor die vorhandene Beleuchtung einen Diffusor,
- und dann mit ein paar gerichteten Spots das "Sonnenlicht" nachbilden - für scharfte Schatten.

Diese erste Stufe der Beleuchtung war als Test gedacht, und hat wunderbar funktioniert - ich werde mal schauen was man noch verbessern kann.
Außerdem habe ich setzt erstmal gutes Licht zum weiterarbeiten ;)

@ Bernd
Also, die MEtadaten des Bildes sagen folgendes:
Kamera: Canon Powershot SX120IS
Blendenzahl: F2,8
Belichtungszeit: 1/30 sek.
ISO: 250 (linkes/oberes Bild) 200 das andere
Brennweite: 6mm

Habe das Bild im Automatikmodus geschossen, und nicht auf die Einstellungen geachtet.
Ich hoffe das hilft Dir weiter.

Gruß
Matthias
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Null-Problemo

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12

Friday, March 8th 2013, 2:22pm

Ian Rice

Hallo Beleuchter,

interessant in diesem Zusammenhang sind die die Bücher und Artikel von Ian Rice (Kalmbach-Verlag). Als Theater-Techniker kennt er sich bestens damit aus und man kann einiges davon für die eigene Bahn übernehmen.

Es gibt einen Zusammenhang von Hintergrung-Licht, flächiger Beleuchtung von vorne und gerichteten Spots. Richtig angewendet werden störenede Schatten eliminiert. Dabei muss man selbstverständlich beachten das keine Elemente mit starken Schatten direkt vor der Hintergrund-Kulisse stehen.

@ stefan_k: sind Auszüge aus diesen Büchern im Rahmen einer Rezension erlaubt?

Null-Problemo :thumbup:

stefan_k

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13

Friday, March 8th 2013, 3:30pm

Hi

Kurze Zitate sind erlaubt, nur nicht übertreiben, keine Bilder. Eine Rezension ist das in dem Zusammenhang hier dann nicht mehr. Meinst Du das Buch hier?
http://www.amazon.de/Shelf-Layouts-Model…n/dp/0890246904

Das Licht ist erstmal besser als Vieles, was man sonst so sieht, aber wie Du schreibst, Matthias, gibt es Optimierungspotential. Bin gespannt, wie es weitergeht. 8o
Freundliche Grüße,
stefan_k

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14

Friday, March 8th 2013, 5:22pm

@ Bernd
Also, die MEtadaten des Bildes sagen folgendes:
Kamera: Canon Powershot SX120IS
Blendenzahl: F2,8
Belichtungszeit: 1/30 sek.
ISO: 250 (linkes/oberes Bild) 200 das andere
Brennweite: 6mm

Habe das Bild im Automatikmodus geschossen, und nicht auf die Einstellungen geachtet.
Ich hoffe das hilft Dir weiter.

Gruß
Matthias


Bei diesen Kameraeinstellungen ist die Lichtausbeute (Helligkeit, Ausleuchtung) Deiner LED-Lichtleiste wirklich gut - Respekt. Bei einer längeren Belichtungszeit (mit Stativ) kann man dann auch eine kleinere Blendenöffnung wählen.
Vielleicht werde ich auf Deine Methode zurückgreifen.

Gruß, Bernd

Null-Problemo

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15

Friday, March 8th 2013, 6:53pm

@stefan_k: ....u.a......ja! Obwohl das Thema da nur angerissen wird. Er hat vor einiger Zeit in einem MiBa-Spezial das Thema mal behandelt......Modellbahn als Theaterbühne...

Null-Problemo :thumbup:

mattes56

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16

Friday, March 8th 2013, 7:13pm

Hallo Bernd,

würde mich mal interessieren, wie Du das einschätzt oder berechnest?

Ich kann mich aus meiner vordigitalen Fotographiezeit erinnern, wenn ich in Innenräumen mit 100er Film fotografiert habe, war ich froh, wenn ich 'ne 1/60 sek. belichten konnte (aus der Hand)
Hatte mir dann für längere Belichtungen ein Stativ besorgt, da ich eine 1/30 sek. nur noch bedingt aus der Hand wackelfrei hinbekommen habe.

Kann man das 1:1 auf die Digitale Fotographie übertragen?

Gruß
Matthias
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17

Saturday, March 9th 2013, 3:18pm

Hallo Matthias,

Ich kann mich aus meiner vordigitalen Fotographiezeit erinnern, wenn ich in Innenräumen mit 100er Film fotografiert habe, war ich froh, wenn ich 'ne 1/60 sek. belichten konnte (aus der Hand)
Hatte mir dann für längere Belichtungen ein Stativ besorgt, da ich eine 1/30 sek. nur noch bedingt aus der Hand wackelfrei hinbekommen habe.

Kann man das 1:1 auf die Digitale Fotographie übertragen?

Grundsätzlich gilt die alte Regel "max. 1/60 s aus der Hand" auch heute in der Digitaltechnik. Aber es gibt heuzutage für Spiegelreflexkameras Objektive mit "Bildstabilisator", da kann man bei normaler Brennweite bis auf 1/20 s runtergehen (hängt natürlich von einer ruhigen Hand und auch von der Brennweite des Objektivs ab). Am Besten benutzt man aber ein ordentliches Stativ, mit dem man auch 1 oder 2 Sekunden belichten und damit kleinere Blenden einstellen kann (= größere Tiefenschärfe).

Bei "Schnappschusskameras" kann man zwar auch sehr kurze Belichtungszeiten wählen, deren Automatiken setzen dann aber zum Ausgleich die ISO-Zahlen ggf. so hoch, dass es zu einem "Bildrauschen" kommt. Gute Kompaktkameras dagegen haben einen optischen Bildstabisilsator, bei dem die Kamera die Verwacklungen ausgleicht. Generell lässt sich sagen, dass in der Digitaltechnik viel höhere ISO-Werte als früher in der Analogfotografie eingestellt werden können, bevor es zum Bildrauschen kommt.

Was für mich bei Deinen Ausagen interessant war ist, dass ich mit ähnlichen Werten Testfotos von meiner Anlage gemacht habe. Meine Beleuchtung setzt sich zusammen aus einer Hintergrundbeleuchtung (Neonröhren hinter Blende) und Halogenstrahlern von vorne. Insofern ist die Lichtausbeute mit den von Dir verwendeten LED`s wirklich beachtlich! Bei mir kommt hinzu, dass durch die unterschiedlichen Fabtemperaturen der Lichtquellen ich mich (bzw. meine Kamera) schwer tue mit dem "Weißabgleich", hier habe ich noch nicht die optimale Lösung.

Details zum Anlagen-Fotografieren und Tipps kann aber Stefan_K als Profi viel besser geben.

Gruß, Bernd