Pourquoi les lumières LED scintillent-elles sur l'appareil photo ?
L'effet stroboscopique "" est un effet de scintillement perceptible qui se produit généralement lorsque le téléphone est pointé vers une source de lumière LED.
Avez-vous déjà vu l'appareil photo de votre téléphone portable scintiller lorsqu'il filmait une source lumineuse LED, alors que c'est normal à l'œil nu ? Voici une expérience très simple : allumez l'appareil photo de votre téléphone et pointez-le vers une source lumineuse LED. Si votre voiture est équipée de néons, vous pouvez facilement observer ce phénomène étrange grâce à la caméra connectée.
Les lumières LED sans scintillement protègent la vue des enfants
En réalité, la fréquence de scintillement des LED est imperceptible à l'œil nu. Les passionnés d'essais automobiles sont souvent confrontés à des situations insolites : lorsqu'ils photographient une voiture, celle-ci allume ses néons, ce qui les frustre considérablement. Cet effet stroboscopique s'explique simplement par le conflit entre les deux lumières.
Qu'est-ce que l'effet stroboscopique ?
Si vous parcourez les précédents ouvrages de physique, vous constaterez que les gens ont généralement tendance à percevoir des objets même s'ils ne sont plus devant nous, ce qu'on appelle le phénomène de persistance de la vision. Nous pouvons ainsi voir des images persistantes plutôt qu'un ensemble d'images statiques discrètes.
Les sources lumineuses LED scintillent à des fréquences élevées, imperceptibles à l'œil nu. Nous percevons donc la lumière allumée jusqu'à ce que nous la coupions complètement. De même, une vidéo est en réalité une série d'images capturées en succession rapide à une fréquence d'images par seconde. Lorsque nous jouons ensemble, ce visuel continu trompe notre cerveau et lui fait percevoir les événements à l'écran comme un mouvement fluide et continu.
Lorsque les images par seconde dépassent la fréquence de la source lumineuse LED, l'appareil photo du téléphone portable présente un effet de scintillement notable, qui est l'effet stroboscopique.
Les LED scintillent lorsqu'elles sont allumées et éteintes rapidement, et leur scintillement dépend principalement de la nature du courant qui les alimente. Généralement, les LED scintillent à des fréquences trop élevées pour être perçues directement par l'œil humain, voire invisibles à l'œil nu. Il est donc rassurant de constater que tout scintillement visible sur une caméra est dû au fonctionnement normal de la lampe, le seul facteur à prendre en compte étant le clignement des yeux. Cependant, affirmer que les LED scintillent constamment lorsqu'elles fonctionnent est une affirmation très générale.
L'action est un ensemble de plans statiques qui apparaissent fluides à l'œil humain en raison de notre persistance rétinienne.
Alimentation CC
Lorsqu'une alimentation CC est utilisée pour alimenter une lampe LED, généralement une batterie, les diodes LED sont constamment chargées ; elles libèrent donc de l'énergie lumineuse en continu et restent allumées jusqu'à la déconnexion du circuit. Lorsqu'un appareil photo de téléphone portable est utilisé pour photographier une lampe LED alimentée en CC, l'image semble scintiller continuellement.
Alimentation CA
Le courant alternatif est généralement fourni par une source d'alimentation telle qu'une prise murale. En principe, le courant alternatif est allumé deux fois et éteint trois fois par cycle, de sorte que les électrons excités consomment toute leur énergie sous forme de lumière, retournent trois fois dans leur logement, puis sont à nouveau excités. Par conséquent, une LED connectée directement au secteur semblera scintiller dans la vidéo.
Cependant, il est impossible de connecter des LED directement à une alimentation secteur, car cela réduirait considérablement leur durée de vie en raison des cycles d'allumage et d'extinction. Par conséquent, elles sont connectées à un régulateur appelé "driver", qui convertit le courant alternatif en courant continu avant de les connecter aux LED. Les LED alimentées par un driver ne scintilleront pas.
Modulation de largeur d'impulsion
Avec le développement continu des technologies de transmission, le scintillement provoqué par les LED des appareils photo des téléphones portables n'est plus uniquement imputable à l'alimentation CA ou CC, mais également aux LED alimentées par le pilote. Afin de réduire la consommation d'énergie, l'alimentation peut être regroupée en courants pulsés discrets plutôt qu'en alimentation continue. C'est ce qu'on appelle la modulation de largeur d'impulsion (MLI), généralement utilisée dans les lampes fluorescentes automobiles.
La pile bouton est une source de courant continu qui maintient la lumière LED allumée à moins que le circuit ne soit déconnecté
Le scintillement peut-il être arrêté ?
Arrêter le scintillement en lui-même est très inutile, mais c'est l'effet stroboscopique irritant que nous cherchons à éliminer. Bien que l'élimination de cet effet soit une tâche incroyablement précise, il est facile de le réduire en ajustant la fréquence d'images et la vitesse d'obturation.
Sauf aux États-Unis, le courant alternatif est fourni à une fréquence de 50 Hz, ce qui signifie que le courant passe de 50 fois en 1 seconde. En ajustant les paramètres de l'appareil photo, c'est-à-dire la vitesse d'obturation et la cadence d'images, à des multiples ou fractions de 50, l'effet de scintillement peut être considérablement réduit.
Certaines LED sont régulées par des pilotes, et la fréquence de scintillement est contrôlée en ajustant leur cycle marche/arrêt. Si la fréquence de scintillement est réglée au-delà de la fréquence d'images de la caméra, l'effet stroboscopique peut être efficacement éliminé.
Les ampoules à incandescence scintillent-elles également ?
Comme les LED, les ampoules à incandescence s'allument et s'éteignent sur secteur. Autrement dit, lorsqu'elles sont éteintes, le filament de l'ampoule n'est pas complètement refroidi, ce qui n'a pas d'effet significatif sur l'appareil photo du téléphone. Par conséquent, il est impossible de détecter le scintillement des ampoules à incandescence sur l'appareil photo du téléphone.