Flicker a pulzace – jaký je mezi nimi rozdíl?

Flicker a pulzace nejsou totéž. Flicker je nechtěné kolísání intenzity světla, které vzniká jako technický vedlejší efekt napájení a regulace LED. Pulzace je naopak záměrně nastavené vypínání a zapínání světla v přesné frekvenci. Přestože mohou oba jevy na měřicím přístroji vypadat jako blikání, jejich původ, průběh a účel jsou odlišné.

Video: flicker a pulzace při reálném měření

V následujícím videu uvidíte reálné měření běžné žárovky, žárovky s redukovaným flickerem a pulzujícího infrapanelu pomocí spektrometru UPRtek. Video názorně ukazuje, proč vysoká hodnota procentuálního blikání nemusí vždy znamenat stejný technický problém.

Stručný obsah videa

• 00:00 až 03:30: Úvod a vysvětlení údajů, které dokáže měřit a zobrazovat spektrometr UPRtek.
• 03:30 až 04:30: Měření běžné teple žluté žárovky s nežádoucím flickerem, který je viditelný na průběhu, frekvenci a vysoké hodnotě PCT.
• 04:15 až 05:20: Měření žárovky Vitae třetího stupně s velmi dobře redukovaným flickerem, nízkým indexem i nízkým procentuálním blikáním.
• 05:15 až 06:10: Ukázka jednotlivých režimů staršího panelu Mitochondriak® 2.0 Pulse Office.
• 06:10 až 06:50: Reálné měření pulzace přibližně 587 Hz a vysvětlení naměřeného průběhu.
• 06:30 až 06:40: Doporučujeme video zastavit a prohlédnout si displej spektrometru. Je na něm vidět úplné vypnutí a opětovné zapnutí LED.
• 06:50 až 08:00: Závěrečné vysvětlení rozdílu mezi flickerem a pulzací pomocí flicker indexu a procentuálního flickeru.

Jaký je rozdíl mezi flickerem a pulzací?

Flicker je nechtěné kolísání světelného výkonu. Pulzace je záměrné a přesně řízené střídání fáze zapnutí a vypnutí. Oba jevy mohou být měřicím přístrojem zaznamenány jako změna intenzity v čase, jejich příčina a účel jsou však odlišné.

Zatímco flicker je nežádoucí podprahové kolísání intenzity LED vyvolané napájením, elektronikou nebo regulací výkonu, pulzace je záměrné a pravidelné vypínání a zapínání LED v přesně nastavených časových intervalech neboli hertzech.

Flicker může vznikat například tehdy, když LED driver nedokáže dostatečně vyhladit střídavé napětí ze sítě. Intenzita světla pak kolísá podle průběhu napájení, ačkoli lidské oko nemusí jednotlivé změny vědomě rozeznat.

Pulzující režim naopak zařízení vytváří cíleně. Řídicí elektronika přesně určuje, kolikrát za sekundu se světlo zapne, jak dlouho zůstane zapnuté a jak dlouho bude vypnuté.

Jak flicker a pulzace vypadají?

U nežádoucího flickeru intenzita světla obvykle nepravidelně nebo periodicky kolísá kolem určité hodnoty. U pulzace vznikají jasně oddělené fáze zapnutí a vypnutí.

Na grafu intenzity světla v čase můžete sledovat tři základní situace:

1. Kontinuální světlo bez významného flickeru: průběh zůstává téměř rovný.
2. Světlo s flickerem: intenzita stoupá a klesá, ale často neklesne až na nulu.
3. Pulzující světlo: intenzita se v pravidelných intervalech mění mezi vypnutou a zapnutou fází.

Při aktivní pulzaci 587 Hz se jeden celý cyklus zopakuje přibližně 587krát za sekundu. Lidské oko jednotlivé pulzy při takto vysoké frekvenci vědomě nerozlišuje, přesto je spektrometr zachytí.

U nízké frekvence, například 10 Hz, může být pulzace červených LED očima viditelná. Při použití pulzace v blízkosti očí proto doporučujeme zapnout pouze NIR nebo použít ochranné brýle.

Jak změřit flicker a pulzaci spektrometrem?

Pro rozlišení flickeru a pulzace nestačí pouze údaj v hertzech. Je třeba sledovat také celý časový průběh, procentuální flicker, flicker index a pracovní cyklus.

Ve videu používáme certifikovaný spektrometr UPRtek, který dokáže zobrazit:

• frekvenci změn intenzity v hertzech,
• maximální a minimální intenzitu světla,
• procentuální flicker neboli percent flicker,
• flicker index,
• časový graf průběhu světla,
• spektrum a další světelné parametry.

Samotná vysoká frekvence neříká, zda jde o kvalitní pulzaci, nebo nežádoucí flicker. Stejně tak samotný údaj 100% blikání bez časového grafu neříká, zda je zařízení nekvalitní. Při plné pulzaci je totiž 100% rozdíl mezi maximem a minimem očekávaný, protože minimum je nula.

Co je flicker index a procentuální flicker?

Procentuální flicker vyjadřuje hloubku modulace mezi maximální a minimální intenzitou. Flicker index zohledňuje plochu průběhu světla nad a pod průměrnou hodnotou během jednoho cyklu.

Procentuální flicker

Procentuální flicker se vypočítá podle vztahu:

100 × (maximální intenzita − minimální intenzita) / (maximální intenzita + minimální intenzita)

Pokud světlo svítí téměř konstantně, rozdíl mezi maximem a minimem je malý a procentuální flicker bude nízký.

Pokud se LED při pulzaci úplně vypne, minimální hodnota klesne na nulu. Výsledkem je procentuální flicker blízko 100 %. V tomto případě však nejde o chybu. Jde o důkaz, že světlo skutečně přechází mezi plnou zapnutou a vypnutou fází.

Flicker index

Flicker index se standardně počítá jako poměr plochy nad průměrnou úrovní k celkové ploše světelného průběhu za jeden cyklus:

oblast nad průměrnou hodnotou / celková oblast průběhu

Hodnota se pohybuje od 0 do 1. U běžného kontinuálního osvětlení chcete co nejnižší flicker index. U přesné obdélníkové pulzace bude výsledek záviset na pracovním cyklu a tvaru pulzu.

Flicker index proto není úplně totéž jako procento času, kdy světlo svítí. Pro tento poměr se používá pojem duty cycle neboli pracovní cyklus.

Co je duty cycle neboli pracovní cyklus?

Duty cycle udává, jaké procento jednoho pulzního cyklu je světlo zapnuté. Při 50% pracovním cyklu LED polovinu času svítí a polovinu času zůstává vypnutá.

Při 50% pracovním cyklu a stejné špičkové intenzitě dopadne za stejný čas na tělo přibližně poloviční světelná energie než při kontinuálním režimu. Proto při pulzaci nelze automaticky použít stejný čas a očekávat stejnou dávku v J/cm².

Jaké jsou možné benefity pulzujícího červeného a infračerveného světla?

Pulzace umožňuje měnit časovou strukturu světelného stimulu, snížit průměrné zahřívání a přizpůsobit frekvenci konkrétní tkáni nebo cíli. Právě časové střídání zapnuté a vypnuté fáze může vytvářet jiný biologický signál než nepřetržité svícení.

Potenciální benefity pulzace zahrnují:

• snížení průměrné intenzity a zahřívání povrchových tkání,
• možnost použít vysokou špičkovou intenzitu s nižší celkovou dávkou,
• hlubší průnik světla do tkání při vybraných pulzních režimech,
• časovou synchronizaci s biologickými rytmy a nervovou aktivitou,
• podporu regenerace svalů, kostí, fascií a dalších hlubších struktur,
• možnost cílit na mozkové vlny pomocí vybraných frekvencí,
• nižší riziko přehřátí při delších relacích.

Kontinuální světlo však zůstává základním a velmi účinným režimem fotobiomodulace. Pulzace není povinná a automaticky neznamená lepší výsledek při každém cíli.

Je to další nástroj, který Vám umožňuje terapii upravit podle konkrétní potřeby.

Pulzující světlo, bolest a regenerace

Pulzující červené a infračervené světlo se využívá při regeneraci, bolesti, zánětu a obnově poškozených tkání. Přerušované působení může omezit povrchové zahřívání a současně umožnit použití vysoké špičkové intenzity.

Ve studiích pulzující fotobiomodulace byly sledovány například:

• bolest pohybového aparátu,
• regenerace svalů,
• hojení ran,
• obnova nervové tkáně,
• traumatická poranění mozku,
• zánětlivé procesy,
• obnova kostí a pojivových tkání.

Pro bolest a relaxaci na panelech Mitochondriak® tradičně používáme například pulzaci 10 Hz. Tato frekvence se přibližuje pomalejší alfa aktivitě mozku a může být vhodná při večerní regeneraci nebo uvolnění.

Při lokálním použití na záda, kolena, ramena nebo svaly můžete zapnout RED a NIR současně. Při aplikaci v blízkosti hlavy doporučujeme použít ochranné brýle nebo aktivovat pouze NIR.

Pulzující světlo, mozek a mozkové vlny

Nervový systém pracuje v rytmech a pulzující světlo může být nastaveno tak, aby se přibližovalo vybraným frekvencím mozkové aktivity. Nejznámějším příkladem je přibližně 40Hz gama stimulace.

Gama aktivita okolo 40 Hz souvisí s učením, pozorností, integrací informací a pamětí. Experimentální výzkum ukázal, že pravidelná 40Hz světelná stimulace může ovlivňovat mozkovou aktivitu, mikroglii a procesy spojené s odstraňováním abnormálních proteinů.

U pulzující fotobiomodulace hlavy se používá zejména blízké infračervené světlo, protože proniká hlouběji než viditelné červené světlo.

Při cílení na hlavu platí:

• začněte nižší intenzitou,
• dodržujte vzdálenost doporučenou pro konkrétní panel,
• při zapnutém RED použijte ochranné brýle,
• při citlivosti na blikání použijte pouze NIR,
• začněte kratším časem a sledujte individuální reakci,
• nepoužívejte viditelnou pulzaci při fotosenzitivní epilepsii bez konzultace s lékařem.

Jak používat jednotlivé frekvence pulzace?

Frekvence určuje počet pulzních cyklů za sekundu. Neurčuje však sama o sobě dávku ani automatický výsledek terapie. Výsledek ovlivňuje také vlnová délka, intenzita, duty cycle, vzdálenost, čas a cílová tkáň.

Starší generace panelů Mitochondriak® nabízela pevně přednastavené frekvence. Nová generace umožňuje na vybraných modelech nastavit pulzaci RED a NIR samostatně v rozsahu od 1 do 10 000 Hz.

Doporučujeme režimy pulzace střídat a několik dnů sledovat, jak na ně reagujete. Neexistuje jedna univerzální frekvence, která by byla nejlepší pro každého člověka a všechny cíle.

Někdo s bolestí zad může preferovat 10 Hz. Jiný může použít 40 Hz s NIR na oblast temene při práci, učení nebo péči o kognitivní výkon. Další člověk může vyzkoušet 587 Hz na oblast břicha a trávení.

Vaše subjektivní reakce, kvalita spánku, energie a pocit po terapii jsou důležitou zpětnou vazbou.

Jak funguje pulzace na panelech Mitochondriak®?

Na infrapanelech Mitochondriak® nové generace můžete pulzaci, intenzitu, RED, NIR i délku terapie ovládat přímo na dotykovém displeji. U vybraných modelů lze nastavovat pulzaci červeného a infračerveného spektra samostatně.

Aktuální generace přináší oproti starším panelům několik výhod:

• dotykový displej,
• samostatnou regulaci intenzity RED a NIR,
• samostatné zapnutí RED, NIR nebo obou pásem,
• nastavení pulzace RED a NIR samostatně,
• široký rozsah nastavitelných frekvencí,
• vestavěný časovač,
• tichý režim,
• redukovaný flicker při kontinuálním svícení,
• nulové měřitelné EMF v doporučené vzdálenosti.

Infrapanel Mitochondriak® Office

Infrapanel Mitochondriak® Office je kompaktní zařízení vhodné pro lokální použití na obličej, vlasy, temeno hlavy, krk, štítnou žlázu, kolena, lokty, předloktí, chodidla nebo oblast břicha.

Díky menší velikosti jej můžete umístit na pracovní stůl a používat při práci jako doplňkové červené a infračervené světlo. Pro terapii doporučujeme zachovat minimální vzdálenost přibližně 30 cm.

Infrapanel Mitochondriak® Maxi

Infrapanel Mitochondriak® Maxi obsahuje 300 LED diod a sedm vlnových délek od 630 do 940 nm. Je vhodný pro větší plochu těla, celkovou regeneraci, svaly, záda i kombinované lokální použití.

Panel lze skládat a synchronizovat do větších sestav. Pulzaci můžete využít samostatně pro RED a NIR podle konkrétního cíle.

Infrapanel Mitochondriak® Profi

Infrapanel Mitochondriak® Profi je profesionální celotelový model s 560 LED diodami, sedmi vlnovými délkami a rozsahem pulzace přibližně od 1 do 10 000 Hz.

Je určený pro domácí celotelové použití, fitness centra, wellness provozy, fyzioterapii a profesionální pracoviště.

Jak pulzace mění intenzitu a dávku světla?

Při pulzaci se snižuje průměrná intenzita, protože LED část každého cyklu nesvítí. Výsledná dávka proto závisí nejen na špičkové intenzitě, ale také na duty cycle, vzdálenosti a délce relace.

Světelná dávka se počítá podle vztahu:

dávka v J/cm² = průměrná intenzita v mW/cm² × čas v sekundách / 1000

Ilustrační příklad

Pokud panel dosahuje průměrné intenzity 60 mW/cm² v aktivním pulzním režimu:

• za 60 sekund dodá přibližně 3,6 J/cm²,
• za 150 sekund dodá přibližně 9 J/cm²,
• za 180 sekund dodá přibližně 10,8 J/cm².

Takový výpočet platí pouze tehdy, pokud je hodnota 60 mW/cm² skutečnou časově zprůměrovanou intenzitou naměřenou v daném režimu a vzdálenosti.

Pokud přístroj uvádí pouze špičkovou intenzitu v zapnuté fázi, musíte ji vynásobit pracovním cyklem. Při špičkové hodnotě 120 mW/cm² a duty cycle 50 % bude průměrná intenzita přibližně 60 mW/cm².

Původní měření starších panelů Mitochondriak® 2.0 ukazovalo přibližně 105 až 125 mW/cm² v kontinuálním režimu a přibližně 60 mW/cm² při pulzaci v konkrétní měřené vzdálenosti. Tyto údaje patří ke konkrétní starší generaci a nelze je automaticky přenášet na všechny nové modely.

U aktuálního zařízení se vždy řiďte parametry na jeho produktové stránce a návodem.

Praktické tipy pro bezpečné použití pulzace

Pulzaci začněte používat postupně a vždy ji přizpůsobte cíli, části těla a vlastní citlivosti. Není nutné zapínat ji při každé terapii.

• Pro první seznámení s panelem začněte kontinuálním režimem.
• Dodržujte vzdálenost minimálně 30 cm u klasických síťových panelů.
• Při nižších viditelných frekvencích použijte ochranné brýle.
• Při aplikaci na hlavu můžete zapnout pouze NIR, které očima nevidíte.
• Začněte krátkou relací a čas zvyšujte podle tolerance.
• Při pulzaci počítejte s nižší průměrnou intenzitou a jinou dávkou.
• Nesrovnávejte vysoké procentuální blikání pulzního režimu s nekvalitním flickerem kontinuálního světla.
• Při bolesti hlavy, nevolnosti, podráždění očí nebo nepříjemném pocitu terapii přerušte.
• Při fotosenzitivní epilepsii nepoužívejte viditelné pulzující světlo bez konzultace s lékařem.

Nejjednodušší je jednotlivé režimy střídat. Několik dnů používejte například kontinuální světlo, poté vyzkoušejte 10 Hz a následně jinou frekvenci podle cíle.

Sledujte vlastní reakci, kvalitu spánku, energii, bolest, regeneraci a pocit po terapii. Pulzace je nástroj pro individualizaci, ne povinnost.

Časté otázky o flickeru a pulzaci

Je flicker a pulzace totéž?

Ne. Flicker je nežádoucí kolísání intenzity světla způsobené napájením, LED driverem nebo regulací. Pulzace je záměrné a pravidelné zapínání a vypínání LED v přesně nastavené frekvenci.

Proč má pulzující světlo téměř 100% procentuální flicker?

Při plné pulzaci LED v každém cyklu přecházejí z maximální intenzity až na nulu. Rozdíl mezi maximální a minimální hodnotou je proto téměř 100 %. Nejde o chybu zařízení, ale o očekávaný průběh pulzního režimu.

Co znamená frekvence pulzace v hertzech?

Frekvence udává počet pulzních cyklů za sekundu. Pulzace 10 Hz znamená deset cyklů za sekundu. Pulzace 587 Hz znamená přibližně 587 cyklů za sekundu.

Co znamená duty cycle 50 %?

Duty cycle 50 % znamená, že světlo polovinu každého cyklu svítí a polovinu cyklu je vypnuté. Při stejné špičkové intenzitě proto dosahuje přibližně poloviční průměrné intenzity oproti kontinuálnímu režimu.

Je pulzace vždy účinnější než kontinuální světlo?

Ne. Kontinuální červené a infračervené světlo je základní a účinný režim fotobiomodulace. Pulzace může být výhodná při konkrétních cílech, například kvůli nižšímu zahřívání, použití na hlavu, hlubším tkáním nebo specifické frekvenci.

Jaká pulzace je vhodná při bolesti?

Pro bolest, relaxaci a regeneraci tradičně doporučujeme začít frekvencí 10 Hz. Použijte vhodnou vzdálenost, kratší počáteční relaci a sledujte individuální reakci.

Jaká pulzace je vhodná pro mozek?

Pro oblast mozku se často používá 40 Hz, která odpovídá gama aktivitě. Lze vyzkoušet také 73 Hz. Při aplikaci na hlavu doporučujeme zapnout pouze NIR nebo použít ochranné brýle.

Musím při pulzaci prodloužit terapii?

Záleží na duty cycle a průměrné intenzitě. Pokud pulzace sníží průměrnou intenzitu například na polovinu, pro stejnou dávku energie by byl potřeba přibližně dvojnásobný čas. Vždy však zohledněte konkrétní cíl a toleranci, protože účinek pulzace není pouze otázkou stejného počtu joulů.

Jak poznám kvalitní panel s redukovaným flickerem?

Výrobce by měl uvádět reálné měření v kontinuálním režimu, procentuální flicker, flicker index a použitý měřicí přístroj. Nestačí pouze napsat flicker-free bez naměřených hodnot.

Může pulzující světlo dráždit oči?

Ano, především viditelná červená pulzace při nízkých frekvencích může být nepříjemná. Použijte ochranné brýle, zavřete oči nebo aktivujte pouze neviditelné NIR. Při fotosenzitivitě buďte mimořádně opatrní.

Zdroje a reference

1. IEEE Standards Association. IEEE Std 1789-2015: Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Viewers. IEEE.
2. Wilkins AJ et al. Fluorescent lighting, headaches and eyestrain. Lighting Research & Technology. 1989.
3. Hamblin MR. Mechanisms and applications of the anti-inflammatory effects of photobiomodulation. AIMS Biophysics. 2017. PubMed Central.
4. Hashmi JT et al. Effect of pulsing in low-level light therapy. Lasers in Surgery and Medicine. 2010. PubMed Central.
5. Ando T et al. Comparison of therapeutic effects between pulsed and continuous wave 810-nm wavelength laser irradiation for traumatic brain injury in mice. PLOS ONE. 2011. PubMed.
6. Iaccarino HF et al. Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia. Nature. 2016. PubMed.
7. Salehpour F et al. Brain photobiomodulation therapy: a narrative review. Molecular Neurobiology. 2018. PubMed Central.
8. Naeser MA et al. Transcranial, red/near-infrared light-emitting diode therapy to improve cognition in chronic traumatic brain injury. Photomedicine and Laser Surgery. 2014. PubMed.