Γιατί τα φώτα LED τρεμοπαίζουν στην κάμερα;
Το "stroboscopic εφεδδδχχ είναι ένα αντιληπτό εφέ τρεμοπαίσματος που εμφανίζεται συνήθως όταν το τηλέφωνο είναι στραμμένο σε μια πηγή φωτός LED.
Έχετε δει ποτέ μια κάμερα κινητού τηλεφώνου να τρεμοπαίζει όταν τραβάτε μια πηγή φωτός LED, αλλά είναι φυσιολογικό όταν την βλέπετε απευθείας με γυμνό μάτι; Μπορείτε να κάνετε ένα πολύ απλό πείραμα. Ενεργοποιήστε την κάμερα του κινητού σας τηλεφώνου και στρέψτε την σε μια πηγή φωτός LED. Εάν το αυτοκίνητό σας έχει φώτα φθορισμού, μπορείτε εύκολα να παρατηρήσετε αυτό το περίεργο φαινόμενο μέσω της κάμερας της έξυπνης κάμερας.
Τα φώτα LED που δεν τρεμοπαίζουν είναι προστατευτικά για την όραση των παιδιών
Στην πραγματικότητα, η συχνότητα του τρεμουλιάσματος της πηγής φωτός LED είναι ανεπαίσθητη στο ανθρώπινο μάτι. Οι λάτρεις των κριτικών αυτοκινήτων συχνά συναντούν μερικές τρελές σκηνές: όταν τραβούν φωτογραφίες αυτοκινήτων, το αυτοκίνητο ανάβει τα φώτα φθορισμού και το τελικό εφέ λήψης θα τους απογοητεύσει πολύ. Αυτό το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα μπορεί απλά να εξηγηθεί ως η σύγκρουση μεταξύ των δύο φώτων.
Τι είναι το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα;
Αν κοιτάξετε τα προηγούμενα βιβλία φυσικής, θα διαπιστώσετε ότι οι άνθρωποι συνήθως έχουν μια τάση, γνωστή ως φαινόμενο δδχχχχ εμμονή της όρασης", όπου μπορούμε να συνεχίσουμε να αντιλαμβανόμαστε τα πράγματα ακόμα κι αν δεν είναι πια μπροστά μας. Μπορούμε να δούμε δδχχχ επίμονες εικόνεςs" αντί για ένα σύνολο διακριτών στατικών εικόνων.
Οι πηγές φωτός LED τρεμοπαίζουν σε υψηλές συχνότητες που είναι ανεπαίσθητες με γυμνό μάτι, επομένως βλέπουμε ότι το φως είναι αναμμένο μέχρι να απενεργοποιήσουμε εντελώς την τροφοδοσία. Ομοίως, ένα βίντεο είναι στην πραγματικότητα μια σειρά εικόνων που καταγράφονται με ταχεία διαδοχή σε καρέ ανά δευτερόλεπτο, και όταν παίζουμε παιχνίδια μαζί, αυτή η συνεχής οπτική ξεγελάει τον εγκέφαλό μας ώστε να αντιληφθεί τα γεγονότα στην οθόνη ως μια συνεχή ρευστή κίνηση.
Όταν τα καρέ ανά δευτερόλεπτο υπερβαίνουν τη συχνότητα της πηγής φωτός LED, η κάμερα του κινητού τηλεφώνου εμφανίζει ένα αξιοσημείωτο φαινόμενο τρεμοπαίζει, το οποίο είναι το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα.
Τα φώτα LED τρεμοπαίζουν όταν ανάβουν και σβήνουν γρήγορα και το αν τρεμοπαίζουν εξαρτάται κυρίως από τη φύση του ρεύματος που τους παρέχεται. Συνήθως, τα φώτα LED τρεμοπαίζουν σε συχνότητες που είναι πολύ υψηλές για να τις αντιληφθεί άμεσα το ανθρώπινο μάτι ή αόρατες με γυμνό μάτι, έτσι ώστε οι άνθρωποι να είναι σίγουροι ότι οποιοδήποτε ορατό τρεμόπαιγμα της κάμερας είναι στην πραγματικότητα η κανονική λειτουργία του φωτός και το μόνο πράγμα που πρέπει να ανησυχεί είναι το ανθρώπινο μάτι. Ωστόσο, το να πούμε ότι τα φώτα LED τρεμοπαίζουν πάντα όταν είναι σε λειτουργία είναι μια πολύ ευρεία δήλωση.
Η δράση είναι ένα σύνολο στατικών λήψεων που φαίνονται ρευστά στο ανθρώπινο μάτι λόγω της επιμονής της όρασής μας
Τροφοδοτικό DC
Όταν χρησιμοποιείται τροφοδοτικό DC για την τροφοδοσία μιας λυχνίας LED, η οποία είναι συνήθως μπαταρία, οι δίοδοι φωτός LED είναι πάντα φορτισμένες, επομένως απελευθερώνουν συνεχώς φωτεινή ενέργεια και παραμένουν αναμμένες μέχρι να αποσυνδεθεί το κύκλωμα. Όταν χρησιμοποιείται κάμερα κινητού τηλεφώνου για τη λήψη ενός φωτός LED DC, η εικόνα θα φαίνεται να τρεμοπαίζει συνεχώς.
Τροφοδοτικό AC
Η τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος παρέχεται συνήθως από μια πηγή ρεύματος όπως μια πρίζα τοίχου. Ουσιαστικά, η τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος ενεργοποιείται 2 φορές και απενεργοποιείται 3 φορές σε έναν κύκλο, έτσι τα διεγερμένα ηλεκτρόνια καταναλώνουν όλη την ενέργειά τους με τη μορφή φωτός, επιστρέφουν στο περίβλημα ηλεκτρονίων 3 φορές και στη συνέχεια διεγείρονται ξανά. Επομένως, μια λυχνία LED συνδεδεμένη απευθείας σε τροφοδοτικό AC θα φαίνεται να τρεμοπαίζει στο βίντεο.
Ωστόσο, δεν είναι εφικτό να συνδέσετε φώτα LED απευθείας σε τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος, γεγονός που θα έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της διάρκειας ζωής του φωτός LED λόγω της ανακύκλωσης των καταστάσεων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Επομένως, συνδέονται με έναν ρυθμιστή που ονομάζεται "driver", ο οποίος μετατρέπει την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα πριν τα συνδέσει με τα φώτα. Οι λυχνίες LED που διατρέχουν ένα πρόγραμμα οδήγησης δεν θα δείχνουν τρεμόπαιγμα.
Διαμόρφωση πλάτους παλμού
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας μετάδοσης, το τρεμόπαιγμα που προκαλείται από τα φώτα LED στις κάμερες των κινητών τηλεφώνων δεν αποδίδεται αποκλειστικά στην παροχή ρεύματος AC ή DC, αλλά και στα φώτα LED που τροφοδοτούνται από τον οδηγό. Προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ρεύματος, το τροφοδοτικό μπορεί να ομαδοποιηθεί σε διακριτά παλμικά ρεύματα αντί για συνεχή παροχή ρεύματος. Αυτό ονομάζεται διαμόρφωση πλάτους παλμού, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως σε λαμπτήρες φθορισμού αυτοκινήτων.
Η μπαταρία σε σχήμα νομίσματος είναι μια πηγή ρεύματος συνεχούς ρεύματος που διατηρεί τη λυχνία LED αναμμένη εκτός εάν αποσυνδεθεί το κύκλωμα
Μπορεί να σταματήσει το τρεμόπαιγμα;
Το να σταματήσετε το τρεμόπαιγμα από μόνο του είναι πολύ άχρηστο, ωστόσο, το ερεθιστικό στροβοσκοπικό αποτέλεσμα είναι αυτό που προσπαθούμε να εξαλείψουμε. Αν και η εξάλειψη του στροβοσκοπικού εφέ είναι μια απίστευτα ακριβής εργασία, είναι εύκολο να μειωθεί προσαρμόζοντας τον ρυθμό καρέ και την ταχύτητα κλείστρου.
Εκτός από τις Ηνωμένες Πολιτείες, η τροφοδοσία AC παρέχεται σε συχνότητα 50 Hz, πράγμα που σημαίνει ότι το ρεύμα αλλάζει μεταξύ ενεργοποίησης και απενεργοποίησης 50 φορές σε 1 δευτερόλεπτο. Προσαρμόζοντας τις παραμέτρους της κάμερας, δηλαδή την ταχύτητα κλείστρου και τον ρυθμό καρέ σε πολλαπλάσια ή κλάσματα του 50, το εφέ τρεμούλιασμα μπορεί να μειωθεί σημαντικά.
Ορισμένες λυχνίες LED ρυθμίζονται από τους οδηγούς και η συχνότητα τρεμούλιασης ελέγχεται ρυθμίζοντας τον κύκλο ενεργοποίησης-απενεργοποίησης. Εάν ο ρυθμός τρεμούλιασης ρυθμιστεί ώστε να υπερβαίνει τον ρυθμό καρέ της κάμερας, το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα μπορεί να εξαλειφθεί αποτελεσματικά.
Τρεμοπαίουν και οι λαμπτήρες πυρακτώσεως;
Όπως τα φώτα LED, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως ανάβουν και σβήνουν σε τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, δηλαδή, σε κατάσταση απενεργοποίησης, το νήμα στον λαμπτήρα πυρακτώσεως δεν ψύχεται πλήρως, γεγονός που δεν θα δείξει σημαντική επίδραση στην κάμερα του κινητού τηλεφώνου. Επομένως, είναι αδύνατο να δούμε το τρεμόπαιγμα των λαμπτήρων πυρακτώσεως στις κάμερες των κινητών τηλεφώνων.