Dlaczego kamera widzi efekt flickera a oko nie

Dlaczego kamera widzi efekt flickera a oko nie

W jednym z wcześniejszych wpisów pojawił się temat efektu flickera – czyli zjawiska migotania światła, które potrafi być obecne nawet wtedy, gdy lampa wydaje się świecić całkowicie stabilnie. To subtelne pulsowanie, niewidoczne gołym okiem, można jednak z łatwością dostrzec, kierując kamerę telefonu na źródło światła. Na ekranie pojawiają się wtedy charakterystyczne paski lub fale.

Dziś przyjrzymy się bliżej temu, dlaczego kamera potrafi zarejestrować coś, czego ludzkie oko zupełnie nie zauważa. Choć wydaje się to zagadką, w rzeczywistości wszystko sprowadza się do tego, jak zupełnie inaczej pracują oba te „czujniki” - matryca aparatu i siatkówka oka.

Czym jest efekt flickera

Dla przypomnienia, efekt flickera to zjawisko polegające na szybkim, rytmicznym migotaniu światła. Nie chodzi o to, że żarówka nagle przygasa i znów się rozjaśnia - to pulsowanie dzieje się tak szybko, że ludzkie oko nie jest w stanie go wychwycić. Najczęściej pojawia się w żarówkach LED, lampach LED, taśmach LED i szynoprzewodach, które zasilane są prądem przemiennym i nie mają odpowiedniego układu stabilizującego.

W praktyce oznacza to, że światło wcale nie świeci jednostajnie, tylko lekko „drży” w rytm napięcia z sieci. Tego nie widać, ale kamera potrafi to zarejestrować w postaci przesuwających się pasów. Choć migotanie nie zawsze jest odczuwalne, przy dłuższym przebywaniu w takim oświetleniu może powodować zmęczenie wzroku lub bóle głowy.

Więcej o samym zjawisku flickera, jego przyczynach i wpływie na samopoczucie można przeczytać w naszym wcześniejszym artykule, do którego odsyłamy powyżej.

Jak działa ludzki wzrok, a jak matryca kamery

Ludzki wzrok i matryca kamery działają zupełnie inaczej, choć oba mają to samo zadanie - rejestrować światło. Różnica tkwi w sposobie, w jaki przetwarzają obraz.

Oko jest narządem, który pracuje w sposób ciągły. Światło trafia do siatkówki, gdzie tysiące komórek fotoreceptorowych - czopków i pręcików - reagują na jego natężenie i barwę. Mózg nie widzi pojedynczych błysków, tylko uśrednia to, co trafia do oka. Dzięki temu obraz jest płynny, a drobne wahania jasności po prostu „rozpływają się” w czasie. To naturalny system stabilizacji, który chroni wzrok przed przeciążeniem i sprawia, że światło z żarówki wydaje się całkowicie stałe.

Kamera natomiast nie działa w sposób ciągły. Rejestruje obraz klatka po klatce – na przykład 30 lub 60 razy na sekundę. Jeśli w tym czasie źródło światła zmienia swoją jasność, każda klatka może wyglądać inaczej. W efekcie na nagraniu pojawiają się ciemne pasy, fale lub migotanie, których ludzkie oko nie dostrzega.

W skrócie: wzrok „wygładza” zmiany jasności, a kamera pokazuje je bezlitośnie dokładnie takimi, jakie są. Dlatego to, co dla człowieka wygląda na stabilne światło, dla obiektywu staje się pulsującym obrazem w rytmie sieci elektrycznej.

Jak sprawdzić, czy żarówka migocze

Dlatego najprostszy sposób, by sprawdzić, czy żarówka migocze, nie wymaga żadnych specjalnych przyrządów - wystarczy smartfon. Wystarczy skierować kamerę telefonu na włączoną lampę i obserwować ekran. Jeśli światło jest stabilne, obraz pozostanie równomierny. Gdy jednak pojawią się przesuwające się pasy, falujące cienie lub nieregularne błyski, oznacza to, że żarówka migocze. Kamera „widzi” to, czego ludzkie oko nie jest w stanie wychwycić, ponieważ rejestruje obraz klatka po klatce.

Można też wykonać prostszy test - potrząsnąć dłonią w pobliżu źródła światła. Jeśli cień dłoni wydaje się poszarpany lub ma kilka zarysów, to znak, że lampa nie świeci stabilnie.

Bardziej precyzyjne pomiary wykonuje się za pomocą specjalnych mierników flickera lub aplikacji, które analizują częstotliwość zmian jasności. Jednak w domowych warunkach kamera telefonu w zupełności wystarcza, by wykryć problem.

Jeśli żarówka migocze, a nie ma na niej informacji o rodzaju zasilacza, warto zwrócić uwagę na oznaczenie „flicker-free” lub „no flicker” przy kolejnym zakupie. To gwarancja, że źródło światła posiada odpowiedni układ stabilizujący i nie będzie powodować zmęczenia wzroku, nawet przy długim użytkowaniu. Lampy Chors z naszej oferty, mają dołączane zasilacze bez efektu flickera, dzięki czemu nawet przy ściemnianiu źródło światła nie migocze.

Mleczny klosz może blokować widok nawet na kamerze

Ciekawym przypadkiem są lampy i żarówki z mlecznym kloszem. W takich oprawach efekt flickera zwykle nie jest widoczny nawet na kamerze. Dzieje się tak dlatego, że mleczna osłona rozprasza światło z diod, dzięki czemu poszczególne błyski zlewają się w jednolitą poświatę. Obraz na ekranie wygląda wtedy stabilnie, bez charakterystycznych pasów czy fal.

Nie oznacza to jednak, że migotanie znika - ono wciąż tam jest, tylko optycznie ukryte. Światło nadal pulsuje w rytm prądu, a organizm może to odczuwać tak samo jak w przypadku lamp bez klosza. W praktyce więc efekt flickera nadal działa, choć nie sposób go zobaczyć.

Jeżeli istnieje podejrzenie, że światło w danym pomieszczeniu może migotać, najlepiej - o ile konstrukcja lampy na to pozwala - zdjąć mleczny klosz i ponownie skierować na nią kamerę. Dopiero wtedy widać prawdziwy obraz tego, co dzieje się z diodami LED. Taki test pozwala sprawdzić, czy problem rzeczywiście istnieje i czy warto rozważyć wymianę żarówki na model flicker-free.

W przypadku niektórych żarówek Philips w specyfikacji producenta można znaleźć informację flicker-free performance” („wydajność bez migotania”) lub informację o poziomie migotania światła, np. PstLM = 1 oznacza, że migotanie znajduje się na granicy zauważalności.

Według normy IEC TR 61547-1, wartość 1,0 to próg, przy którym przeciętna osoba może zacząć dostrzegać migotanie.

Im niższa wartość, tym lepiej:

• PstLM < 1,0 - migotanie praktycznie niezauważalne i niepowodujące dyskomfortu,
• PstLM = 1,0 - poziom dopuszczalny, ale jeszcze akceptowalny,
• PstLM > 1,0 - migotanie może być już wyraźnie widoczne i męczące dla wzroku.

Podsumowanie

To naprawdę interesujące, jak inaczej świat postrzega kamera, a jak ludzkie oko. Matryca bez trudu wychwytuje każde drgnięcie światła, podczas gdy wzrok uśrednia je, tworząc pozornie stabilny obraz. Problem w tym, że choć migotania nie widać, organizm je odczuwa. Efekt flickera potrafi męczyć, powodować bóle głowy, rozdrażnienie i spadek koncentracji - zwłaszcza przy długim przebywaniu w sztucznym świetle. Dlatego nie warto oszczędzać na oświetleniu. Najtańsze żarówki, monitory czy lampy LED mogą wyglądać podobnie, ale różnica w jakości światła szybko odbija się na samopoczuciu.

Wskazówka dla Ciebie. Już teraz zacznij oglądać nasz niezrównany kanał na YouTube. Znajdziesz tam mnóstwo ciekawych poradników, filmy z prezentacją produktów i dobre rady w aranżacji wnętrz. Dzięki temu zakupy oświetlenia przeprowadzisz łatwo i dokonasz dobrego wyboru.