為什麼 LED 燈會在相機上出現頻閃?

「頻閃效應」是一種可察覺的閃爍效果,通常在手機朝向 LED 光源拍攝時會出現。你是否看到過手機相機拍攝 LED 光源時會頻閃圖像,但直接肉眼觀看時卻是正常的?你可以做一個非常簡單的實驗,開啟你的手機攝像頭,將其對准一個 LED 光源,如果你的汽車有日光燈,那麼通過智能相機攝像頭就能很容易觀察到這種奇怪現象。

為什麼 LED 燈會在相機上出現頻閃?

無頻閃的 LED 燈對兒童視力具有保護性。

事實上 ,LED 光源閃爍的頻率是人類肉眼無法察覺的,車評愛好者經常會遇到一些令其抓狂的場景:當對汽車拍照時,汽車啟動日光燈,最終的拍攝效果會令他們十分沮喪,這種頻閃效應可以簡單地解釋為兩種燈光的沖突。

什麼是頻閃效應?

如果你翻閱之前的物理書籍,你會發現人們通常有一種傾向,被稱為「視覺暫留現象」,我們能持續感知事物,即使它們不再出現在我們眼前,我們能夠看到「持續圖像」,而不是一組離散的靜態圖像。

LED 光源高頻閃爍,肉眼是無法察覺到的,因此,我們看到燈是開著的,直到我們將電源完全關閉。同樣,視頻實際上是一系列快速連續捕捉的圖像,這些圖像是以每秒幀數為單位捕獲的,當我們一起玩遊戲時,這種持續性的視覺會欺騙我們的大腦,使其將螢幕上的事件視為一個連續的流體運動。

當每秒幀數超過 LED 光源頻率時,手機相機呈現出明顯的閃爍效果,這就是頻閃效應。

LED 燈在開啟和關閉狀態快速切換時會出現閃爍,是否閃爍主要取決於提供給它的電流性質。通常情況下 ,LED 燈閃爍頻率非常高,人類肉眼無法直接察覺,或者說是肉眼不可見的,因此,人們可以放心,任何可見的相機閃爍實際上是燈光運行正常,唯一應該引起關注的是人類的眨眼。然而,說 LED 燈在運行時始終處於閃爍狀態是一個非常寬泛的說法。

為什麼 LED 燈會在相機上出現頻閃?

動作是一組靜態鏡頭,由於我們的視覺持久性,在人眼看來是流體。

直流電源

當直流電源對 LED 燈提供電能時,這里指的直流電源通常是蓄電池 ,LED 燈二極體中始終處於帶電狀態,因此,它們不斷地釋放光能,並保持接通狀態,直到電路斷開。手機相機拍攝由直流電供電的 LED 燈時,畫面將出現持續頻閃。

交流電源

交流電通常是由牆壁插座之類的電源提供,從本質上講,交流電在一個周期內開 2 次關 3 次,因此,被激發的電子以光的形式消耗所有的能量,返回至電子外殼 3 次,然後再次被激發。因此,一個直接連接到交流電源的 LED 燈會在視頻中出現閃爍。

然而,將 LED 燈直接連接到交流電源是不可行的,這會導致 LED 燈壽命由於開關狀態循環切換而顯著降低。因此,它們被連接到被稱為「驅動器」的調節器,在將它們布線連接燈光之前,它將交流電轉換為直流電,通過驅動器運行的 LED 燈不會顯示閃爍。

脈沖寬度調制

伴隨著傳輸技術的不斷發展 ,LED 燈導致手機相機頻閃不僅完全歸因於交流或者直流電源,由驅動器供電的 LED 燈會出現閃爍,為了達到降低功耗的作用,電源可捆綁成離散脈沖電流,而不是連續電源,這就是所謂的脈沖寬度調制,通常用於汽車日光燈。

為什麼 LED 燈會在相機上出現頻閃?

硬幣電池是一個直電流源,保持 LED 燈處於開啟狀態,除非電路斷開。

頻閃能夠停止嗎?

停止頻閃本身是非常無益的,然而,刺激性頻閃效應是我們試圖消除的,雖然消除頻閃效應是一項難以置信的精度任務,但它很容易通過調整幀速和快門速度來降低。

除美國之外,交流電是以 50 赫茲的頻率提供的,這意味著電流在 1 秒鍾內會在開啟和關閉之間改變 50 次。通過調整相機參數,即快門速度和幀數率為 50 的倍數或者分數,從而顯著降低頻閃效果。

一些 LED 燈是由驅動器調節的,通過調節它們的開關周期控制閃爍頻率,如果調節其閃爍速率超過相機幀數率,就可以有效地消除頻閃效應。

白熾燈泡也會閃爍嗎?

像 LED 燈一樣,白熾燈泡在交流電中切換開啟和關閉,也就是說,在關閉狀態下,白熾燈泡中的燈絲沒有充分冷卻,這將在手機相機上不會呈現顯著效果,因此,我們不可能在手機相機上看到白熾燈泡閃爍。

來源:cnBeta