¿Por qué la luz no parpadea mientras se dispara con una cámara de alta velocidad?

La luz parpadea en tomas de cámara de alta velocidad si está disparando con una luz parpadeante. De hecho, la fotografía de ultra alta velocidad en condiciones de laboratorio ha seguido el camino de la luz mientras rebota entre los espejos: esta cámara de alta velocidad sigue la luz que rebota en un espejo a 100 mil millones de FPS

Por supuesto, no sabrías si la luz parpadea o no con una foto fija de alta velocidad … solo ves un momento en el tiempo. De hecho, muchas fotos de alta velocidad se toman con una luz estroboscópica de alta velocidad, casi tan “parpadeante” como sea posible. La mayoría de las cámaras pueden ofrecer velocidades de obturador mecánico de alta velocidad de 1/8000 segundos, pero las luces estroboscópicas han sido capaces de parpadear durante 1 / 100,000 segundos o más rápido. Antes de los obturadores electrónicos súper rápidos, casi todas las fotografías de alta velocidad usaban algún tipo de luz estroboscópica. Harold Eugene Edgerton fue pionero en la fotografía de alta velocidad y el uso de luces estroboscópicas de alta velocidad … su apodo en los últimos años fue “Papa Flash”.

Para video de alta velocidad, utiliza una luz constante. La iluminación fluorescente parpadea inherentemente, la iluminación más antigua a la frecuencia de su línea, 50–60Hz (si alguna vez instala un televisor de tubo en una habitación con tales luces, podría ver un latido lento entre las dos fuentes de luz), las CFL pueden llegar a 400Hz más o menos, pero ya están listos. La iluminación de tungsteno se mantiene más constante gracias a la “inercia” térmica, básicamente … el filamento no se enfría rápidamente con los cambios naturales en su alimentación de CA, por lo que hay menos parpadeo. Pero todavía tienes algo de parpadeo.

Por lo tanto, para obtener la mejor videografía de alta velocidad o fotografías fijas con iluminación constante, utilice una luz de tungsteno / incandescente o LED accionada por una fuente de alimentación de CC limpia. Sin parpadeo.

Fuentes inesperadas de parpadeo

Quería mencionar un problema que Scott Danzig mencionó: “pero las luces LED también parpadean”. Sí pueden. Aquí está el problema: las luces LED vendidas para fotografía y videografía quieren ser todo para todos los fotógrafos. Nunca lo logran. Así que tengo un par de luces LED realmente agradables, que me permiten marcar tanto la temperatura de color como el brillo. Esa es una buena característica … y te garantiza un poco de parpadeo.

Volvamos a las luces de tungsteno por un minuto. Parpadean, pero cualquiera que haya usado luces calientes de calidad básica con un atenuador podría haber notado que parpadean aún más cuando las atenúa. La forma más simple de usar componentes modernos para atenuar una luz que funciona a 120 VCA es a través de un Triac o un Diac, que simplemente va a apagar la alimentación en un cierto umbral. Así es como funcionan los atenuadores de su hogar, y también casi cualquier controlador de luz caliente de precio moderado.

Para hacer una luz caliente sin parpadeo, debe conducirla con un voltaje de CC limpio. Eso elimina el parpadeo por completo (o, bueno, dentro de las especificaciones de la fuente de alimentación de CC). Pero ahora queremos una función más tenue … ¿qué haces? Una luz caliente es esencialmente una resistencia, hablando en términos electrónicos. La luz que ve será proporcional a la potencia, que a su vez es el producto del voltaje y la corriente a través de esa luz. Por lo tanto, una fuente de alimentación que puede variar el voltaje o limitar la corriente puede atenuar la luz sin parpadeo.

Pero, ¿qué pasa si tomamos una cola del regulador de CA y simplemente modulamos el voltaje? Si en lugar de CC constante, le di a esa luz una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50%, obtendría una reducción del 50% en la luz (no son necesariamente perfectamente lineales). Y la cosa es que, con componentes modernos, esto es realmente muy fácil de hacer y muy fácil de controlar con precisión. Por lo tanto, si encuentra luces calientes alimentadas por CC con alguna “velocidad de fotogramas sin parpadeo” máxima, eso es lo que están haciendo aquí.

Técnicamente, un circuito LED barato puede accionarse directamente desde una fuente de CA. El LED es un diodo, por lo que la corriente solo fluirá en una dirección. Y, por supuesto, los LED son dispositivos de bastante bajo voltaje, pero si conecta una serie de LED en serie, pueden funcionar desde el voltaje más alto … y estás parpadeando a 50Hz / 60Hz dependiendo de dónde vivas. Agregue un rectificador de onda completa y obtendrá más eficiencia y un parpadeo de 100Hz / 120Hz. Como se trata de electrónica pasiva, podemos agregar el mismo tipo de atenuador Triac o Diac y obtener un LED regulable, pero parpadeará como loco.

Como se mencionó, un LED de buena calidad para fotografía se acciona desde una fuente de alimentación de CC limpia. Supongamos que hay un suministro de CC perfectamente limpio, no hay CA o ruido de conmutación en la energía que va al LED … ¡y todavía parpadea a altas exposiciones o velocidades de cuadro! ¿Qué diablos?

La “D” en LED es para diodo, y de hecho, un LED es un tipo especial de diodo. Cuando conecta un LED correctamente a una fuente de alimentación, se comporta de manera similar a un diodo zener o un diodo de banda prohibida: exhibe un voltaje constante relativo (varía un poco por componente y temperatura) en sus dos terminales dentro de un rango bastante amplio de corriente. Pero no lo suficientemente ancho para controlar el brillo. Entonces, casi todos los LED variables se controlan con modulación de ancho de pulso.

A diferencia de la luz de tungsteno, un LED se enciende y apaga muy rápido, del orden de 10 ns (nanosegundos). Por lo tanto, la perilla de brillo de su luz LED probablemente sea solo un control del ciclo de trabajo del controlador de modulación de ancho de pulso que controla el LED. Depende del diseñador decidir si el PWM pasa al 100% del ciclo de trabajo con brillo completo o no … si es así, no debería haber parpadeo en la configuración más brillante. La rapidez con que dispare para ver el parpadeo dependerá del tiempo de ciclo del PWM.

Si tiene una luz con temperatura de color variable, esto se hace con LED de dos colores diferentes, que se combinan para darle la temperatura de color que busca. Pero eso también significa que en cualquier lugar menos en los extremos, uno o ambos colores parpadean a la velocidad PWM de la luz.

Y mencioné a esos tipos que hacen fotografía o videografía de alta velocidad en un laboratorio … también están haciendo sus propias luces según sea necesario.

¿La mejor apuesta para las luces que ya tienes? Suba el brillo al máximo. Si es un fluorescente de extremo superior y está parpadeando, consulte con el fabricante, es posible que tengan un balasto de estado sólido más rápido. Algunas compañías van al menos a 250 kHz con estos.