Hvorfor flimrer LED-lys på kameraet?
Den "stroboskopiske effekt" er en mærkbar flimrende effekt, der normalt opstår, når telefonen peger mod en LED-lyskilde.
Har du nogensinde set et mobiltelefonkamera flimre, når du optager en LED-lyskilde, men det er normalt, når det ses direkte med det blotte øje? Du kan lave et meget simpelt eksperiment. Tænd dit mobiltelefonkamera og ret det mod en LED-lyskilde. Hvis din bil har fluorescerende lys, kan du nemt observere dette mærkelige fænomen gennem det smarte kamerakamera.
Flimmerfri LED-lys er beskyttende for børns syn
Faktisk er frekvensen af LED-lyskildeflimmer umærkelig for det menneskelige øje. Bilanmeldelsesentusiaster støder ofte på nogle skøre scener: Når man tager billeder af biler, starter bilen lysstofrørene, og den endelige optagelseseffekt vil gøre dem meget frustrerede. Denne stroboskopiske effekt kan ganske enkelt forklares som konflikten mellem de to lys.
Hvad er den stroboskopiske effekt?
Hvis du kigger de tidligere fysikbøger igennem, vil du opdage, at folk normalt har en tendens, kendt som "persistens of vision phenomenon", hvor vi kan fortsætte med at opfatte ting, selvom de ikke længere er foran os. Vi kan se "persistente billeder" i stedet for et sæt diskrete statiske billeder.
LED-lyskilder flimrer ved høje frekvenser, der er umærkelige for det blotte øje, så vi ser lyset er tændt, indtil vi slukker helt for strømmen. På samme måde er en video faktisk en serie billeder, der er optaget i hurtig rækkefølge med billeder i sekundet, og når vi spiller spil sammen, snyder dette kontinuerlige visuelle vores hjerne til at opfatte begivenheder på skærmen som én kontinuerlig flydende bevægelse.
Når billederne per sekund overstiger LED-lyskildens frekvens, udviser mobiltelefonens kamera en mærkbar flimrende effekt, som er den stroboskopiske effekt.
LED-lys flimrer, når de tændes og slukkes hurtigt, og om de flimrer afhænger hovedsageligt af arten af den strøm, der leveres til den. Typisk flimrer LED-lys ved frekvenser, der er for høje til, at det menneskelige øje kan opfatte det direkte, eller usynlige for det blotte øje, så folk kan være sikre på, at enhver synlig kameraflimmer faktisk er den normale drift af lyset, og det eneste, der burde være bekymrende, er menneskets blink. Men at sige, at LED-lys altid flimrer, når de er i drift, er et meget bredt udsagn.
Action er et sæt statiske skud, der virker flydende for det menneskelige øje på grund af vores vedvarende syn
DC strømforsyning
Når en DC-strømforsyning bruges til at forsyne et LED-lys, som normalt er et batteri, oplades LED-lysdioderne altid, så de konstant frigiver lysenergi og forbliver tændt, indtil kredsløbet afbrydes. Når et mobiltelefonkamera bruges til at optage et DC-drevet LED-lys, ser billedet ud til at flimre konstant.
AC strømforsyning
Vekselstrøm leveres normalt af en strømkilde, såsom en stikkontakt. I det væsentlige tændes vekselstrøm 2 gange og slukkes 3 gange i en cyklus, så de exciterede elektroner forbruger al deres energi i form af lys, vender tilbage til elektronhuset 3 gange og exciteres derefter igen. Derfor vil et LED-lys forbundet direkte til en AC-strømforsyning se ud til at flimre i videoen.
Det er dog ikke muligt at tilslutte LED-lys direkte til en AC-strømforsyning, hvilket vil medføre, at LED-lysets levetid reduceres væsentligt på grund af cyklus i tænd- og sluktilstandene. Derfor er de forbundet til en regulator kaldet en "driver", som konverterer AC-strømmen til DC, før de kobles til lysene. LED-lys, der løber gennem en driver, vil ikke vise flimmer.
Pulsbreddemodulation
Med den kontinuerlige udvikling af transmissionsteknologi tilskrives flimmeret forårsaget af LED-lys på mobiltelefonkameraer ikke kun udelukkende AC- eller DC-strømforsyningen, men også til LED-lysene, der drives af føreren. For at reducere strømforbruget kan strømforsyningen samles i diskrete pulsstrømme i stedet for kontinuerlig strømforsyning. Dette kaldes pulsbreddemodulation, som normalt bruges i lysstofrør til biler.
Møntbatteriet er en jævnstrømskilde, der holder LED-lyset tændt, medmindre kredsløbet er afbrudt
Kan flimmeret stoppes?
Stop selve flimmeret er meget uhensigtsmæssigt, men den irriterende stroboskopiske effekt er det, vi forsøger at eliminere. Selvom eliminering af den stroboskopiske effekt er en utrolig præcis opgave, er den let at reducere ved at justere billedhastigheden og lukkerhastigheden.
Undtagen i USA leveres vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz, hvilket betyder, at strømmen skifter mellem tændt og slukket 50 gange på 1 sekund. Ved at justere kameraparametrene, det vil sige lukkerhastigheden og billedhastigheden til multipla eller brøkdele af 50, kan flimmereffekten reduceres betydeligt.
Nogle LED-lys reguleres af chauffører, og flimmerfrekvensen styres ved at justere deres tænd-sluk-cyklus. Hvis flimmerhastigheden justeres til at overstige kameraets billedhastighed, kan den stroboskopiske effekt effektivt elimineres.
Flimmer glødepærer også?
Ligesom LED-lys tænder og slukker glødepærer i vekselstrøm, det vil sige i slukket tilstand er glødetråden i glødepæren ikke helt afkølet, hvilket ikke vil vise en væsentlig effekt på mobiltelefonens kamera. Derfor er det umuligt for os at se flimren af glødepærer på mobiltelefonens kameraer.