Почему светодиоды на камере мерцают?
Стробоскопический эффект — это заметный эффект мерцания, который обычно возникает, когда телефон направлен на светодиодный источник света.
Вы когда-нибудь видели, как камера мобильного телефона мерцает при съемке светодиодного источника света, но это нормально, если смотреть прямо невооруженным глазом? Вы можете провести очень простой эксперимент. Включите камеру вашего мобильного телефона и направьте ее на светодиодный источник света. Если в вашем автомобиле есть флуоресцентные лампы, вы можете легко наблюдать это странное явление через камеру смарт-камеры.
Светодиодные лампы без мерцания защищают зрение детей
На самом деле частота мерцания светодиодного источника света не заметна человеческому глазу. Любители обзоров автомобилей часто сталкиваются с сумасшедшими сценами: при съемке автомобилей машина запускает люминесцентные лампы, и конечный эффект съемки их очень расстраивает. Этот стробоскопический эффект можно просто объяснить как конфликт двух огней.
Что такое стробоскопический эффект?
Если вы просмотрите предыдущие книги по физике, вы обнаружите, что у людей обычно есть тенденция, известная как феномен "инерционности зрения, когда мы можем продолжать воспринимать вещи, даже если они больше не находятся перед нами. Мы можем видеть "инерционные образы" вместо набора дискретных статичных изображений.
Светодиодные источники света мерцают на высоких частотах, которые не видны невооруженным глазом, поэтому мы видим, что свет горит, пока мы полностью не выключим питание. Аналогично, видео на самом деле представляет собой серию изображений, снятых в быстрой последовательности с частотой кадров в секунду, и когда мы играем в игры вместе, эта непрерывная визуализация обманывает наш мозг, заставляя воспринимать события на экране как одно непрерывное плавное движение.
Когда частота кадров в секунду превышает частоту светодиодного источника света, камера мобильного телефона демонстрирует заметный эффект мерцания, который называется стробоскопическим эффектом.
Светодиодные лампы мерцают, когда их быстро включают и выключают, и мерцают ли они, зависит в основном от характера тока, подаваемого на них. Обычно светодиодные лампы мерцают на частотах, которые слишком высоки для непосредственного восприятия человеческим глазом или невидимы невооруженным глазом, поэтому люди могут быть уверены, что любое видимое мерцание камеры на самом деле является нормальной работой лампы, и единственное, что должно вызывать беспокойство, — это моргание человека. Однако сказать, что светодиодные лампы всегда мерцают, когда они работают, — это очень широкое утверждение.
Действие — это набор статичных кадров, которые кажутся человеческому глазу плавными из-за инертности нашего зрения.
Источник питания постоянного тока
Когда для питания светодиодной лампы используется источник постоянного тока, который обычно является аккумулятором, светодиоды всегда заряжены, поэтому они непрерывно выделяют световую энергию и остаются включенными до тех пор, пока цепь не будет отключена. Когда камера мобильного телефона используется для съемки светодиодной лампы, работающей от постоянного тока, изображение будет постоянно мерцать.
Источник питания переменного тока
Питание переменного тока обычно обеспечивается источником питания, например, настенной розеткой. По сути, питание переменного тока включается 2 раза и выключается 3 раза за цикл, поэтому возбужденные электроны потребляют всю свою энергию в виде света, возвращаются в электронный корпус 3 раза, а затем снова возбуждаются. Поэтому светодиодный индикатор, подключенный напрямую к источнику питания переменного тока, будет мерцать на видео.
Однако невозможно подключить светодиодные лампы напрямую к источнику переменного тока, что приведет к значительному сокращению срока службы светодиодных ламп из-за циклического включения и выключения. Поэтому они подключены к регулятору, называемому "driver", который преобразует переменный ток в постоянный перед подключением их к лампам. Светодиодные лампы, работающие через драйвер, не будут мерцать.
Широтно-импульсная модуляция
С непрерывным развитием технологий передачи мерцание, вызванное светодиодными лампами на камерах мобильных телефонов, не только полностью приписывается источнику питания переменного или постоянного тока, но и светодиодным лампам, питаемым драйвером. Чтобы снизить потребление энергии, источник питания может быть объединен в дискретные импульсные токи вместо непрерывного питания. Это называется широтно-импульсной модуляцией, которая обычно используется в автомобильных люминесцентных лампах.
Батарейка-монета представляет собой источник постоянного тока, который поддерживает светодиод включенным до тех пор, пока цепь не будет отключена.
Можно ли остановить мерцание?
Остановка самого мерцания очень бесполезна, однако, раздражающий стробоскопический эффект - это то, что мы пытаемся устранить. Хотя устранение стробоскопического эффекта - невероятно точная задача, его легко уменьшить, отрегулировав частоту кадров и скорость затвора.
За исключением США, переменный ток подается с частотой 50 Гц, что означает, что ток меняется между включением и выключением 50 раз в секунду. Настраивая параметры камеры, то есть выдержку и частоту кадров, на кратные или дробные значения 50, можно значительно уменьшить эффект мерцания.
Некоторые светодиодные лампы регулируются драйверами, а частота мерцания контролируется путем регулировки их цикла включения-выключения. Если частота мерцания отрегулирована так, чтобы превышать частоту кадров камеры, стробоскопический эффект может быть эффективно устранен.
Лампочки накаливания тоже мерцают?
Как и светодиодные лампы, лампы накаливания включаются и выключаются в сети переменного тока, то есть в выключенном состоянии нить накаливания в лампе накаливания не охлаждается полностью, что не окажет существенного влияния на камеру мобильного телефона. Поэтому мы не можем увидеть мерцание ламп накаливания на камерах мобильных телефонов.