Warum LED-Bühnenlicht in der Kamera flackert

Eine LED kann für einen Beobachter stabil erscheinen, selbst wenn ihr Treiber den Ausgang schnell umschaltet. Eine Kamera gibt nicht einfach nur den Durchschnitt wieder, den eine Person wahrnimmt. Es zeichnet das Licht während jedes Bildes auf und viele Sensoren belichten oder lesen verschiedene Zeilen zu leicht unterschiedlichen Zeiten. Ändert die Leuchte in diesem Zeitraum die Leistung, kann das aufgezeichnete Ergebnis horizontale Streifen, einen rollenden Balken, wechselnde Rahmenhelligkeiten oder Farbverschiebungen enthalten.

Sonys offizieller Leitfaden zum Kameraflimmern erklärt, dass Streifenbildung auftreten kann, weil helle und dunkle Momente an unterschiedlichen Sensorpositionen erfasst werden. Es zeigt auch, warum die Anpassung des Verschlusszeitpunkts an den Lichtzyklus das Artefakt reduzieren kann. Dies ist eine zeitliche Interaktion und kein Beweis dafür, dass entweder die Kamera oder die Leuchte defekt ist.

Bei hoher Leistung kann eine LED den größten Teil jedes PWM-Zyklus eingeschaltet bleiben. Bei geringer Leistung verkürzt sich die Einschaltdauer. Das Auge kann diese Impulse in ein scheinbar gleichmäßiges Dimmniveau integrieren, eine Kameraaufnahme kann jedoch ungleiche Teile aufeinanderfolgender Zyklen erfassen. Das resultierende Bild hängt von der PWM-Frequenz, der Impulsform, dem Dimmalgorithmus, der Belichtungsdauer und der Sensoranzeige ab.

Der offizielle ETC-Supporthinweis für Kameraflimmern gibt ein produktspezifisches Beispiel: Eine Kamera kann einen rollenden Balken erkennen, wenn die Leuchten-PWM schlecht mit dem Verschlusszeitpunkt übereinstimmt und diese Leuchtenfamilie einen Betriebsmodus mit höherer Frequenz bietet. Die nützliche Lektion ist die Beziehung zwischen den Zeitpunkten. Seine numerischen Einstellungen dürfen nicht als universelle Antwort auf ein anderes Produkt übertragen werden.

Einige Treiber kombinieren im Dimmer-Bereich auch PWM mit Stromregelung, Kurvenverarbeitung oder Auflösungsänderungen. Zwei Leuchten mit der gleichen veröffentlichten Frequenz können daher zu unterschiedlichen Kameraergebnissen führen. Ebenso garantiert eine höhere Zahl nicht saubere Bilder bei jedem Verschluss, jeder Farbe, jeder Intensität oder jeder Einstellung für hohe Bildraten.

PWM-Frequenz

Die Anzahl der Ausgangsschaltzyklen pro Sekunde. Es handelt sich um einen wichtigen Testeingang, der jedoch nicht die gesamte Dimmwellenform oder deren Interaktion mit einem bestimmten Sensor beschreibt.

Kameramodus oder Hochfrequenzmodus

Eine Leuchteneinstellung, mit der das Dimmen oder die Ausgabezeit für die Kameraverwendung geändert werden soll. Seine Verfügbarkeit und sein Verhalten sind modell- und Firmware-spezifisch, sodass die ausgewählte Einstellung in den Testbericht gehört.

Eine Kamera, die mit 25 Bildern pro Sekunde läuft, belichtet nicht automatisch für 1/25 Sekunden. Es kann 1/50, 1/100 oder ein anderer Verschlusswert verwendet werden. Eine Kinokamera kann die gleiche Beziehung wie den Verschlusswinkel ausdrücken. Eine Aufnahme mit hoher Bildrate verkürzt in der Regel die verfügbare Belichtung, wodurch die Modulation leichter erkennbar ist, da innerhalb jedes abgetasteten Intervalls weniger Ausgabezyklen gemittelt werden.

Bei rolling shutter werden Sensorzeilen nicht genau zum gleichen Zeitpunkt gelesen. Wenn sich die LED-Ausgabe ändert, während sich die Anzeige über den Sensor bewegt, ist möglicherweise ein Teil des Rahmens heller oder hat eine andere Farbe als ein anderer. Die Richtung und Geschwindigkeit eines Rollbalkens kann sich ändern, wenn sich die Verschlusszeit ändert, auch wenn die Leuchteneinstellung konstant bleibt.

Sony nennt 1/50 s oder 1/100 s als nützliche Ausgangswerte in Regionen mit 50 Hz und 1/60 s oder 1/120 s in Regionen mit 60 Hz. Zugleich weist Sony darauf hin, dass der wirksame Wert von Kamera und Aufnahmesituation abhängt. Verwenden Sie diese Werte als Startpunkte für den Test, nicht als Garantie. Ziehen Sie bei Cinema-Workflows das Handbuch des Kameraherstellers heran, zum Beispiel das Benutzerhandbuch ARRI ALEXA LF-Benutzerhandbuch.

Eine niedrige Intensität verkürzt den aktiven Teil eines PWM-Zyklus

Bei einem niedrigen DMX-Pegel nimmt der ausgesendete Impuls möglicherweise einen kleineren Teil jedes Zyklus ein. Dies kann den Unterschied zwischen Kamerabeispielen vergrößern und Helligkeitsstufen oder -bänder deutlicher machen. Testen Sie 1%, 5%, 10%, 25%, 50% und die volle Ausgabe, anstatt direkt vom Blackout zu 100% zu springen.

Langsame Überblendungen offenbaren Übergänge, nicht nur Endpunkte

Eine zehnsekündige Überblendung kann grobe Dimmschritte, Kurvenänderungen oder einen kurzen instabilen Bereich aufdecken, der bei einem statischen Pegel übersehen wird. Zeichnen Sie den gesamten Fade in beide Richtungen auf. Berücksichtigen Sie Überblendungen, die den unteren Bereich des Dimmer-Bereichs überschreiten, da ein optisch akzeptabler stabiler 5%-Zustand beim Betreten oder Verlassen des Bereichs immer noch einen Sprung aufweisen kann.

Durch die Farbmischung werden verschiedene Treiberkanäle aktiviert

Weiße, rote, grüne, blaue, Lime oder gemischte Pastelllichtszenen können unterschiedliche Kanalkombinationen und Arbeitszyklen verwenden. Testen Sie die tatsächliche Palette, anstatt davon auszugehen, dass jede Farbe vollständig weiß ist. Halten Sie die Auswahl des Farbsystems getrennt; der Leitfaden RGBL vs. RGBW behandelt die Farbarchitektur, während sich dieses Verfahren nur mit dem Kamera-Timing und dem Dimmverhalten befasst.

Telefone ändern häufig automatisch Verschluss, Bildrate, Belichtung, Verstärkung, Tonverarbeitung und Anti-Banding-Verhalten. Verschiedene Objektive oder Aufnahmeanwendungen auf demselben Telefon verwenden möglicherweise unterschiedliche Sensorausschnitte und Auslesemodi. Ein sauberer Telefonclip beschreibt daher nur den Telefonzustand, während ein fehlerhafter Telefonclip möglicherweise auf der Produktionskamera verschwindet.

Verwenden Sie ein Telefon für die Empfangskontrolle oder einen schnellen Vergleich zwischen Geräten und wiederholen Sie dann den Entscheidungstest mit dem tatsächlichen Kameragehäuse, dem Aufnahmeformat, der Bildrate, dem Verschluss, dem Objektiv, der Belichtungsstufe und dem Überwachungspfad. Wenn mehrere Kameratypen verwendet werden, erstellt jeder eine eigene Akzeptanzzeile.

• Deaktivieren Sie die automatische Belichtung, die Bildratenumschaltung und die Anti-Banding-Steuerung, sofern das Telefon dies zulässt.
• Notieren Sie das Telefonmodell, die verwendete App, die Auflösung, die Bildrate und die Verschlusszeit, sofern die App diese Werte anzeigt.
• Behandeln Sie das Ergebnis als eine Überprüfungsbeobachtung, niemals als ein flottenweites Kameraleistungszertifikat.
• Wiederholen Sie die Zeitlupen- und Live-Stream-Modi getrennt, da der Auslesezeitpunkt unterschiedlich sein kann.

Checkliste für die Kameraabnahme vor der Produktion

• Identifizieren Sie jedes Kameragehäuse, jeden Aufnahmemodus, jede Bildrate, jeden Verschluss und jede Hochgeschwindigkeitsanforderung im Projekt.
• Verwenden Sie ein Produktionsmuster mit der vorgesehenen Firmware, DMX-Modus, Dimmkurve und Leuchtenmenüeinstellungen.
• Testen Sie statische Pegel, zeigekritische Farben, langsame Überblendungen, Stroboskop-Aus-Zustände und die niedrigsten Pegel, die auf Sendung verwendet werden.
• Füllen Sie den Rahmen mit der beleuchteten Fläche und testen Sie auch die normale Aufnahmeentfernung und Belichtung.
• Beobachten Sie einen kalibrierten Produktionsmonitor und prüfen Sie die aufgezeichneten Dateien Bild für Bild. Verlassen Sie sich nicht allein auf die Kameravorschau.
• Benennen Sie Clips mit Leuchte, Serie oder Batch, Firmware, Kamera, Bildrate, Verschluss, Intensität, Farbe und Modus.
• Wiederholen Sie eine vorübergehende Einrichtung nach dem Aus- und Wiedereinschalten, dem Zurücksetzen und der erneuten DMX-Verbindung.
• Definieren Sie eine Akzeptanzsprache rund um die getestete Matrix, nicht um eine unqualifizierte „Flicker Free“-Phrase.

Um eine breitere Produktauswahlliste zu erhalten, beginnen Sie mit der aktuellen Aolait-Produktreihe und wenden Sie dann dieselbe Matrix auf jede Probe an. Pixellastige Leuchten erfordern außerdem eine bekannte Kanalzuordnung; der Bee Eye- und Pixeleffekt-Leitfaden erklärt, wie sich die Kontrolltiefe zwischen den DMX-Modi ändern kann.

1. Sperren Sie die Bildfrequenz, den Verschluss, die Belichtung und die Anti-Streifen-Steuerung der Kamera. Speichern Sie den Aufnahmemodus.
2. Bestätigen Sie das Leuchtenmodell, die Firmware, den DMX-Modus, die Dimmkurve und alle dokumentierten Frequenzen oder Kameramodi.
3. Reproduzieren Sie das Symptom mit einer festen Intensität und Farbe; Entfernen Sie automatische Programme, Klangmodi und unbeabsichtigte Strobe-Kanäle.
4. Passen Sie den Verschluss in kontrollierten Schritten an, während der Leuchtenzustand unverändert bleibt.
5. Testen Sie jeden dokumentierten Dimm- oder Frequenzmodus der Leuchte und schalten Sie sie nur dann aus und wieder ein, wenn das Handbuch dies erfordert.
6. Wiederholen Sie den Vorgang bei niedrigen Intensitäten, kritischen Farben, langsamen Überblendungen und der tatsächlichen Situation mit hoher Bildrate.
7. Vergleichen Sie eine andere Einheit mit derselben Konfiguration, um eine Systeminteraktion von einem Unterschied zwischen einzelnen Einheiten zu trennen.
8. Senden Sie die Herstellerclips, Einstellungen, DMX-Werte, Firmware, Serien- oder Batch-Daten und die bestandene oder nicht bestandene Matrix.

Wenden Sie sich an den Hersteller, wenn im Handbuch keine Angaben zum PWM- oder Kameramodusverhalten gemacht werden, sich die Einheiten bei identischen Einstellungen unterscheiden, eine dokumentierte Steuerung fehlt oder keine verwendbare Kamerakombination die erforderliche Matrix erfüllt. Fragen Sie nach aktuellen modell- und Firmware-spezifischen Daten, unterstützten Menüeinstellungen und einem wiederholbaren Werkstestzustand.

Wenn die elektrische Last oder die Leuchtenkonfiguration noch ausgewählt wird, trennen Sie diese Arbeit vom Kameratest. Der LED-Wattkonfigurationsleitfaden hilft bei der Bildausgabe und Systemauswahl, während die Kameraabnahme ein zeitgesteuerter Aufnahmetest bleibt.