Csíkos a videó felvételem, de szabad szemmel nem is látom – lehet hogy valójában villódzik a LED lámpám?

Bizonyos (olcsóbb-elektronikájú) LED lámpák esetében van olyan, hogy kamerával észlelhető finom sűrű csíkozódás. És persze vannak még durvább csíkozódásúak is, amiből arra következtetek, hogy ezeknél mintha csak egy Graetz-híd után egy áramkorlátozó ellenállással beállították a teljesítményt és kész. Persze vannak olyan retrofit lámpák, pl. a G9-es, ahol nincs is lehetőség komolyabb elektronikát elrejteni.

A LED lámpák esetében a csíkozódás vagy villódzás – ha van, akkor a forrása valóban a LED meghajtó elektronika kialakításából adódik.

 

Miért csíkozódik a kép kamerával nézve?

A kamera másként érzékeli a villódzást, mint az emberi szem, és gyorsan változó fényintenzitás esetén sűrű vagy ritkább csíkozódást mutathat. Ez a csíkozódás a LED-meghajtás módjától és a hálózati frekvenciához való viszonyától függ.

Milyen meghajtási módszereket alkalmaznak retrofit LED-eknél?

1. Olcsó, durván villódzó LED-ek (pl. egyszerű G9 retrofit LED-ek)

• Egyenirányított AC tápellátás: Graetz-híd + áramkorlátozó ellenállás vagy egyszerű kapacitív sönt.
• A LED-ek gyakorlatilag pulzáló árammal működnek, így a hálózati 50 Hz (vagy 60 Hz) frekvencia dupláján (100 Hz / 120 Hz) villódznak.
• Nincs PFC (Power Factor Correction), nincs szűrés, így az AC hullámforma jelentősen befolyásolja a fénykibocsátást.
• Kameraérzékeléskor sűrűbb csíkozódás látható.

2. Fejlettebb, de még mindig olcsóbb TRIAC-kompatibilis meghajtók

• A TRIAC dimmer levágja a szinuszhullám egy részét (phase-cut dimming), és ezt közvetlenül használják fel, de némi feszültségszűrést alkalmaznak.
• Az olcsóbb verzióknál nem történik frekvencia felszorzás sem, így az eredeti AC frekvencia dupláján (100 Hz / 120 Hz) vibrál a fény.
• Kamerával látható csíkozódás van, de kisebb mértékben.

3. Minőségi, frekvenciafelszorzást alkalmazó LED-meghajtók

• Kapcsolóüzemű tápot és nagyobb frekvenciájú meghajtást használnak.
• Az AC hullámformát egyenirányítják, majd egy kapcsolóüzemű táppal dolgozzák fel, amely akár 20 kHz–50 kHz tartományban működik.
• A magas frekvencia miatt az emberi szem számára és kamerák számára is villogásmentesebb lesz.
• Jó minőségű LED-lámpákban (pl. Philips, Osram, IKEA jobb modelljei esetében) alkalmazzák.

Kameraérzékelés és csíkozódás

• 100 Hz / 120 Hz vibrálás → látható sűrű csíkok
• 1 kHz–5 kHz körüli meghajtás → finomabb csíkozódás, kevésbé feltűnő
• 20 kHz feletti meghajtás → gyakorlatilag láthatatlan csíkozódás

G9 és más kis hellyel rendelkező retrofit LED-ek problémája

• A foglalat mérete nagyon kicsi, ezért csak minimális elektronika fér bele.
• Ezért gyakran csak egyenirányított AC-t kapnak, szűrés és frekvenciafelszorzás nélkül, ami durva 100 Hz-es villódzást okoz.

Kijelenthetjük, hogy az olcsó LED-eknél nincs frekvenciafelszorzás, csak egyenirányítás → nagy villódzás. Jobb retrofit LED-eknél van némi szűrés, de nem minden esetben emelik meg a frekvenciát. Prémium LED-eknél kapcsolóüzemű tápos meghajtás van, amely eltünteti a csíkozódást.

Ha egy kamerán keresztül finom csíkozódást látsz, az tényleg azt jelentheti, hogy a meghajtó nem teljesen egyenirányította az AC hullámot, hanem csak megemelte annak frekvenciáját egy bizonyos szintig. Ha pedig durva csíkozódást látsz, az valószínűleg egy nagyon alap, szűrés nélküli áramkör.

• Ha biztosra akarunk menni, vegyünk olyan retrofit lámpát ami villódzásmentes.
• Ha a LED-meghajtónk különálló egység (LED-panelek esetében), akkor cseréljük le a meghajtót minőségi villódzásmentességet biztosítóra.
• Ha mindezek tekintetében nem jutunk megbízható információhoz, akkor használjunk törpefeszültségű LED-szalagot minőségi stabilizált tápegységgel.
• Ha a LED szalagot fényerőszabályozni is akarjuk, akkor olyan dimmert vegyünk hozzá ami több kHz-es PWM jelet is tud biztosítani. Ma már igen gyakoriak a minőségi 8, vagy akár a 16kHz-es PWM jelet biztosító vezérlők.

---

Bizonyára rájöttél, de illik megjegyeznem, hogy a váltott soros videó összefésülése során, a mozgó alakok vízszintes „szőrösödése” az egy teljesen más probléma, annak semmi köze a fényforrások villódzásához.

Ez utóbbi egy konvertálási hiba, amikor is egy interlaced forrást deinteraced átalakításon meg keresztül, de hibásan – akkor keletkezik, a filmben mozgó részek szélein fésűs elmosódás. Valójában a videó vágó szoftveredben a két időben 1/50-ed, vagy 1/60-ad másodperccel eltérő két félképkockát nem szabad összefésülnöd, hanem meg kell hagyni két képkocka egymásutániságát, és a képkockák magasságát egész képkockára kell konvertálnod. Tehát valójában, duplikálod a képsorokat, egy 1080/50i képkocka csak 1920×540 pixel méretű. A vágóprogramodnak 1920×1080 pixelesre fel kell konvertálnia, hogy 1080/50p videót nyerjél. Természetesen konvertálhatod 1080/25p videóra is csak ne két képkocka összefésülésével. 25p videóra konvertáláskor el fogod veszíteni minden második nyers képkockádat és oldalirányú mozgások videózásakor darabosan ugráló lesz a videód.