¿Qué tan rápida debe ser la velocidad de obturación de mi cámara para capturar la atenuación de la bombilla cuando funciona con una corriente alterna de 50Hz?

Primero, suponiendo que realmente desea capturar video para ver la atenuación:
Los pulsos ocurren 100 veces por segundo (uno positivo, uno negativo por ciclo). Pero eso no cuenta toda la historia. ¿Desea detectar la atenuación o tener una buena idea del perfil? ¿Qué tipo de bombilla es?
Si simplemente desea detectar la atenuación, yo “muestrearía” (capturar imágenes) a 3 veces la frecuencia. Y0u podría obtener incluso un muestreo un poco más rápido que 2x, pero DEBE ser más rápido que 2x o es posible que no vea nada si es la misma fase, ya que sus muestras pueden terminar capturando en el mismo punto en las formas de onda.
Cualquier efecto de atenuación será más visible con una velocidad de obturación más rápida. Incluso si solo captura imágenes a una velocidad ligeramente superior a 2 veces la frecuencia del pulso, necesitará una velocidad de obturación mucho más rápida o solo integrará la luz durante medio ciclo y no verá mucho efecto. Sin usar nada más que experiencia previa y algo de agitación manual, usaría una velocidad de obturación 1/10 de la duración de un ciclo. Entonces 100pps o 1/100 segundos entre picos, por lo tanto, 1/1000 segundos de velocidad de obturación.
Si tiene la intención de capturar imágenes individuales, deberá tomar una cantidad de ellas, ya que capturará en puntos aleatorios del ciclo.
Si es una bombilla incandescente, no se atenúa lo suficiente como para ser visible entre picos alternativos.
Si es un CFL o fluorescente, depende de si el fósforo tiene una larga descomposición y del diseño del balasto. El fósforo de descomposición prolongada hará que la atenuación sea muy superficial y difícil de ver. Un balastro electrónico usa una frecuencia mucho más alta que la frecuencia de línea de 50Hz para controlar el fluorescente o CFL, generalmente muy por encima del audio, por lo que no escuchará un silbido, entonces> 20kHz. Esto también hace que la visualización de cualquier atenuación sea altamente improbable, ya que incluso los fósforos de descomposición relativamente cortos no tendrán mucho tiempo para atenuarse en ese tiempo, y las velocidades de obturación deberán ser >> 1/3 del tiempo entre pulsos, por lo que en el orden de 1 / 60,000 de una segunda velocidad de obturación.
Con una bombilla LED, es probable que se accione a una frecuencia muy superior a 20 kHz o que se controle con un voltaje de CC.
El tipo de luz que es más probable que vea atenuarse entre los ciclos de CA es un tipo de balasto no electrónico más antiguo, con bombillas fluorescentes baratas que tienen fósforos de descomposición cortos. Son muy impopulares porque se sabe que causan fatiga visual e incluso provocan migrañas. Según los informes, algunas personas pueden decir que están parpadeando.
Tenga en cuenta que si no está buscando un perfil preciso del parpadeo, sino simplemente para detectarlo, es probable que una cámara de video sea suficiente. En ese caso, verá un alias entre la velocidad de captura de la cámara de video y la velocidad de parpadeo. Es como ver que las ruedas parecen girar hacia atrás o lentamente. Aún necesitará una velocidad de obturación lo suficientemente rápida como para no integrar tanto el parpadeo que no sea distinto. Iría con lo que dije anteriormente sobre la velocidad de obturación de 1/1000 segundos.
La velocidad del parpadeo aparecerá como las frecuencias de suma y diferencia entre la velocidad de parpadeo de 100 Hz y la velocidad de captura de la cámara de video.
Si simplemente desea detectar la atenuación, un fotodiodo y un osciloscopio deberían ser suficientes. Podrá detectar frecuencias mucho más altas de parpadeo de esta manera.

Básicamente, una bombilla incandescente no se atenúa apreciablemente cuando está en 50 o 60 Hz AC.

La constante de tiempo térmico del filamento es mucho más larga que los 10 ms entre cada medio ciclo de CA donde va a voltaje cero.

El filamento se mantiene a una temperatura de unos pocos miles de grados y no se enfría apreciablemente en los 10 ms, por lo que no hay nada que pueda capturarlo con una cámara.

Ahora, un clásico tubo fluorescente o neón es diferente: puede ver claramente la modulación de la luz hacia arriba y hacia abajo dos veces por ciclo. Sin embargo, algunos dispositivos fluorescentes y lámparas fluorescentes compactas nuevas tienen balastos electrónicos que cambian a frecuencias mucho mayores que pueden ser difíciles de fotografiar.

Pero un LED que no podrá ver en absoluto. la CA no se utiliza para controlar el LED, que es un dispositivo de CC de bajo voltaje, hay una fuente de alimentación que crea CC para controlar el LED de forma continua.

50Hz = 50 ciclos por segundo. Como los ciclos son una onda sinusoidal, obtienes 100 transiciones cero por segundo, una cada 10 ms. Suponiendo que desea capturar el punto bajo que desearía tener al menos 10x, entonces 1000th le da una oportunidad.

Sin embargo, las bombillas incandescentes no se atenúan demasiado porque el filamento no tiene tiempo para enfriarse. Las bombillas fluorescentes muestran una atenuación mucho más pronunciada. Si puede poner las manos sobre un fotodiodo y un osciloscopio, puede ver claramente la onda sinusoidal en la señal.

la bombilla incandescente no se atenúa tanto en 1/50 de segundo

tarda un par de segundos en oscurecerse

lo que significa que no se oscurecen mientras están encendidos, aunque la corriente llegue a cero 50 veces por segundo

los fluorescentes parpadearán, por lo que debería ser aproximadamente 1/100

toma muchas fotos!

LED podría, dependiendo del otro circuito incluido

La tormenta de Nyquest nos dice que debe muestrear al menos el doble de la frecuencia para capturar información. Entonces, el mínimo sería de 100 HZ, pero no tendrá una imagen uniforme. Cuanto más alto vayas, más fiel reproducción tendrás.