Perché le luci LED sfarfallano nei video?

Avete mai notato lo sfarfallio nei video degli smartphone quando scattate una foto a una luce LED? O il frustrante effetto sfarfallio nei video professionali? Questo fenomeno, sebbene comune, è particolarmente fastidioso per i creatori di contenuti, i videografi e tutti coloro che cercano di girare video di alta qualità con l'illuminazione a LED. Questo articolo analizza in modo esaustivo perché le luci LED sfarfallano nei video? E come evitare il fenomeno dello sfarfallio delle luci LED nei video.

Perché le luci LED sfarfallano nei video?

Lo sfarfallio delle luci LED è dovuto principalmente alle fluttuazioni di corrente o all'instabilità dell'alimentazione. Anche se questi sfarfallii sono spesso difficili da rilevare a occhio nudo. Se la striscia LED presenta questi problemi, leggere Perché le mie strisce luminose a LED sfarfallano?

In alcuni casi, tuttavia, quando queste fluttuazioni vengono catturate con una telecamera, appaiono come bande o linee sullo schermo. Questo fenomeno è particolarmente evidente nei video registrati con una frequenza di fotogrammi più elevata (come 60fps o 120fps). Alcuni fattori possono contribuire allo sfarfallio dei LED:

Fluttuazione di corrente

Il principio di funzionamento delle luci LED consiste nel pilotare i chip semiconduttori per emettere luce attraverso la corrente. Pertanto, se la corrente dell'alimentazione è instabile o fluttua, anche l'emissione luminosa del LED cambia. In questo caso, le luci a LED sfarfalleranno sicuramente in video.

Soprattutto quando l'alimentazione CC non è stabile, questa fluttuazione sarà più evidente. Le fluttuazioni più comuni possono derivare da problemi di qualità dell'alimentatore o da difetti di progettazione dell'alimentatore stesso (driver LED).

Instabilità dell'alimentazione di pilotaggio

L'illuminazione a LED deve regolare la corrente attraverso l'alimentatore per stabilizzare l'emissione luminosa. In primo luogo, la qualità del driver LED potrebbe non essere in grado di mantenere un'uscita di corrente stabile, causando lo sfarfallio della lampada LED durante il funzionamento.

L'altro è il metodo di dimmerazione. Soprattutto quando più dispositivi sono collegati allo stesso circuito. In questo caso, la potenza erogata alla lampada LED non è uniforme, con conseguente sfarfallio.

Problemi di risposta in frequenza

Se la frequenza di uscita dell'alimentatore è instabile o se la frequenza è troppo bassa durante la regolazione della luminosità, si verificherà anche uno sfarfallio non evidente.

Inoltre, la progettazione dell'alimentatore di alcune lampade potrebbe non essere pienamente conforme alla frequenza di alimentazione standard o, in alcune modalità di regolazione, la risposta in frequenza non raggiunge un livello stabile, causando una fluttuazione della luce in un breve periodo di tempo.

Impostazioni della fotocamera e problemi di sincronizzazione

Impostazioni errate della telecamera, come la velocità dell'otturatore e la frequenza dei fotogrammi, possono accentuare lo sfarfallio. Inoltre, se la frequenza dei fotogrammi della telecamera non è sincronizzata con la frequenza di alimentazione, può provocare un evidente sfarfallio.

Impostazioni di regolazione della luminosità

Quando si utilizza un dimmer per regolare la luminosità, se il metodo di controllo del dimmer è instabile (come la modulazione di larghezza di impulso PWM), potrebbe anche causare un frequente sfarfallio della lampada LED, soprattutto a basse impostazioni di luminosità.

Design e componenti della lampada

Anche la qualità del design, del circuito di pilotaggio e della tecnologia di controllo delle lampade ED influisce direttamente sul grado di sfarfallio. Le lampade LED di alta qualità sono solitamente dotate di alimentatori più stabili e di una tecnologia di regolazione avanzata per ridurre lo sfarfallio.

Alimentazione dei LED con alimentazione CC e CA

Le luci a LED possono essere alimentate sia in corrente continua (DC) che in corrente alternata (AC) e la scelta della sorgente di alimentazione influisce in modo significativo sul loro comportamento di sfarfallio:

1. Alimentazione CA: I LED alimentati in corrente alternata spesso sfarfallano perché la corrente alterna la direzione 50-60 volte al secondo. Senza un'adeguata attenuazione o un driver di alta qualità, questa fluttuazione si traduce in uno sfarfallio evidente sulla telecamera.
2. Alimentazione CC: I LED alimentati in corrente continua offrono un'emissione luminosa costante, eliminando i rapidi cicli di accensione e spegnimento che causano lo sfarfallio. Per questo motivo l'illuminazione video e fotografica di alto livello si affida spesso all'alimentazione in corrente continua.

Come si può evitare che un LED sfarfalli sulla fotocamera?

Per ridurre al minimo o eliminare gli sfarfallii delle luci LED sul video, considerare le seguenti strategie: per saperne di più, controllare Come riparare la striscia LED tremolante?

Regolare le impostazioni della fotocamera

• Frequenza di alimentazione: La frequenza di alimentazione varia a seconda delle regioni. In genere, la frequenza di alimentazione in Europa, Asia e altre regioni è di 50 Hz, mentre negli Stati Uniti è di 60 Hz.
• Impostazione della velocità dell'otturatore: La velocità dell'otturatore della fotocamera deve essere impostata su un multiplo della frequenza di alimentazione. Le impostazioni più comuni sono 1/50 di secondo (50Hz) o 1/60 di secondo (60Hz). In questo modo si garantisce che le fluttuazioni di potenza catturate dalla telecamera siano sincronizzate con le fluttuazioni di luminosità del LED.
• Corrispondenza della frequenza dei fotogrammi: è necessario assicurarsi che la frequenza dei fotogrammi della telecamera corrisponda alla frequenza di alimentazione. Ad esempio, impostarla su 30fps o 60fps, compatibile con una frequenza di alimentazione di 60Hz. Se la frequenza dei fotogrammi è troppo alta o troppo bassa, può causare sfarfallii.
• Utilizzare una velocità dell'otturatore più bassa: in ambienti con scarsa illuminazione o in presenza di un evidente sfarfallio, si può prendere in considerazione l'utilizzo di una velocità dell'otturatore più bassa (come 1/30 di secondo o 1/60 di secondo).

Utilizzare un'illuminazione a LED senza sfarfallio

È necessario scegliere luci LED di alta qualità e prive di sfarfallio. Perché alcune luci LED di alta qualità hanno adottato la tecnologia di dimmerazione PWM (modulazione dell'ampiezza degli impulsi) ad alta frequenza, in grado di controllare la luminosità delle sorgenti luminose LED a frequenze più elevate (ad esempio oltre 20 kHz).

Per questo motivo, quando si scelgono le luci LED, è bene privilegiare i prodotti con tecnologia "flicker-free" o "high-frequency PWM". Queste luci funzionano in modo più stabile con la massima luminosità, l'oscuramento o la bassa luminosità e possono evitare efficacemente lo sfarfallio durante la registrazione video.

Aggiornamento dei driver LED

I driver di bassa qualità spesso non riescono a fornire una corrente stabile quando il carico cambia, con conseguente sfarfallio periodico. Pertanto, l'aggiornamento a driver di qualità superiore, in particolare quelli con un'uscita di corrente più stabile, una protezione da sovratensione e sovracorrente e un'efficiente dissipazione del calore, può ridurre notevolmente la possibilità di sfarfallio della luce LED.

I driver ad alte prestazioni sono in grado di controllare meglio la corrente ed evitare l'impatto delle fluttuazioni di corrente sulle luci LED, ottenendo così un'emissione luminosa più stabile.

Utilizzo dell'alimentazione in corrente continua

Alimentazione in corrente alternata e in corrente continua: Le luci a LED hanno solitamente due fonti di alimentazione: corrente alternata (CA) e corrente continua (CC). La corrente alternata può causare lo sfarfallio delle luci LED a causa delle fluttuazioni di frequenza, mentre la corrente continua è stabile e adatta a eliminare lo sfarfallio.

Prova prima di scattare

Prima della ripresa vera e propria, utilizzare la fotocamera per testare l'ambiente di illuminazione e verificare l'eventuale presenza di sfarfallio. In caso di sfarfallio, è possibile ottimizzarlo regolando la velocità dell'otturatore, le impostazioni di potenza, il driver, ecc. fino a controllare efficacemente lo sfarfallio.

Per evitare efficacemente lo sfarfallio dei LED nei video realizzati con la fotocamera, la cosa più importante è regolare la velocità dell'otturatore della fotocamera in modo che corrisponda alla frequenza di alimentazione, utilizzare luci LED ad alta frequenza PWM prive di sfarfallio, aggiornare il driver e considerare l'utilizzo di un'alimentazione CC stabile. Anche i test prima delle riprese sono molto importanti e si può garantire che l'illuminazione sia stabile regolando le impostazioni in tempo reale per ottenere l'effetto di ripresa ideale.

L'alimentazione è una causa diretta dello sfarfallio dei LED

Alimentazione e il driver svolgono un ruolo fondamentale nella prevenzione dello sfarfallio dei LED. È necessario scegliere un alimentatore per LED di alta qualità con una potenza sufficiente. L'alimentatore e il driver di alta qualità possono fornire un'alimentazione stabile e costante alle luci LED, riducendo così la possibilità di sfarfallio.

Inoltre, alcuni alimentatori e driver sono dotati di funzioni integrate per ridurre al minimo lo sfarfallio, come la commutazione ad alta frequenza e la correzione attiva del fattore di potenza.

Conclusione

Lo sfarfallio delle luci LED sui video è un problema comune ma prevenibile, causato da una mancata corrispondenza di frequenza, da componenti di scarsa qualità e dalle impostazioni della telecamera. È quindi necessario comprendere i fattori alla base dello sfarfallio per poter adottare misure proattive per risolvere il problema. Essenled è una striscia di luci LED e fornitore di strisce al neon. Se avete domande, potete contattarci.