为什么用相机拍LED灯会出现频闪
您是否曾见过由带有LED光源的移动相机拍摄的频闪图像,但用肉眼直接观看是正常的?你可以做一个非常简单的实验。打开手机摄像头,对准LED光源。如果你的车有荧光灯,通过智能摄像头很容易观察到这种奇怪的现象。
事实上,LED光源的闪烁频率是人眼无法感知的。汽车评价爱好者经常会遇到一些让他们疯狂的场景:在拍摄汽车时,汽车会启动荧光灯,最终的拍摄效果会让他们非常沮丧。这种频闪效应可以简单地解释为两种光线之间的冲突。
LED光源闪烁频率高,肉眼无法检测到。因此,我们看到灯一直亮着,直到我们完全关闭电源。类似地,视频实际上是一系列快速连续捕获的图像,以每秒帧数捕获。当我们一起玩游戏时,这种持续的视觉将欺骗我们的大脑,使其将屏幕上的事件视为连续的流体运动。
当每秒帧数超过LED光源的频率时,手机摄像头会出现明显的闪烁效应,即频闪效应。
快速切换on和off状态时,LED灯将闪烁。它是否闪烁主要取决于提供给它的电流的性质。通常情况下,LED灯的闪烁频率很高,人眼无法直接检测到,或者肉眼看不见。因此,人们可以放心,任何可见的摄像头闪烁实际上是灯光的正常运行,而唯一应该引起注意的是人类的闪烁。然而,这是一个非常宽泛的说法,即led灯在运行期间总是闪烁。
当直流电源向LED灯提供电能时,这里的直流电源通常是电池,LED灯二极管始终处于充电状态。因此,它们不断释放光能,并保持开启状态,直到电路断开。当移动摄像头拍摄由直流供电的LED灯时,图片将持续闪烁。
交流电通常由电源提供,如墙上的插座。本质上,空调在一个循环中打开两次,关闭三次。因此,被激发的电子以光的形式消耗所有能量,三次返回电子壳,然后再次被激发。因此,直接连接到交流电源的LED灯将在视频中闪烁。
然而,将LED灯直接连接到交流电源是不可行的,这将由于开关状态的循环切换而显著缩短LED灯的使用寿命。因此,它们被连接到一个称为“驱动器”的调节器上,该调节器在将它们连接到灯之前将AC转换为DC,并且穿过驱动器的LED灯不会闪烁。
随着传输技术的不断发展,由LED灯引起的手机摄像头频闪现象不仅完全归因于交流或直流电源,而且由驱动器供电的LED灯也会闪烁。为了降低功耗,可以将电源捆绑成离散脉冲电流,而不是连续电源,这就是所谓的脉宽调制,通常用于汽车荧光灯。
停止选通本身是非常无用的。然而,刺激频闪效应是我们试图消除的。虽然消除频闪效应是一项令人难以置信的精确任务,但通过调整帧速率和快门速度可以轻松降低频闪效应。
除美国外,交流电源的频率为50 Hz,这意味着电流在1秒内在开和关之间变化50次。通过调整相机参数,即快门速度和帧速率为50的倍数或分数,频闪效应显著降低。
一些LED灯由驾驶员调节。闪烁频率通过调整开关周期来控制。如果闪烁率超过相机帧率,频闪效应可以有效消除。