おそらく、配線の接続不良、電球の磨耗、電気の問題などで、目に見える光のちらつきに遭遇したことがあるのではないでしょうか。しかし、あまり知られていないフリッカーは、明らかな理由で見落とされがちです。.
そう、LEDライトには目に見えない明滅があり、それはスマートフォンのカメラで撮影した後や、動いている物体にストロボ効果を与えたときにしか見えないのだ。.
LEDのちらつきは常に目に見えるわけではないため、ちらつきのないLEDライトに切り替える明確な理由はない。しかし、このトピックを詳しく見てみると、なぜちらつきのないライトが重要なのかがわかる。.
LED照明のちらつきとは？
LEDライトのフリッカーとは、1秒間に数回起こる素早い明るさの変化のことである。フリッカーが高速であるため、目には見えないことが多い。.
しかし、もしかしたら 神経学的・生理学的 私たちの身体に影響を与える。例えば、過剰な光の明滅によって頭痛や眼精疲労、疲労を感じるかもしれない。さらに悪いことに、集中力が低下することもある。.
フリッカーはほとんど目立たないが、場合によっては見られることもある。.
例えば、動いている物体にストロボ効果（動いている物体を妨げることなく照明することによって起こる光学現象で、静止しているように見えたり、実際の速度よりも遅く動いているように見えたりする）を生じさせると目立つようになる。.
同様に、スマートフォンで写真を撮った後、縦に筋状の線が入ることもある。.
それはどこから来るのか？
LEDのちらつきは、主に2つの原因から生じる： パルス幅変調 (PWM）およびAC電源。.
まず、AC電源がフリッカーを発生させる仕組みについて説明しよう。交流（AC）電力にはそれぞれ変動が組み込まれている。.
交流電力は、正弦波の形で毎秒50～60回、負と正の電圧を交互に繰り返す。120ボルトのAC入力電圧は、その平均電圧レベルを表していることは注目に値する。つまり、120ボルトから170ボルトの間で変化する可能性があるということです。.
LEDライトは直流入力用に製造されているため、交流波形は互換性がない。したがって、電子部品は変動する交流信号を修正する必要がある。.
単純なAC入力の整流でLEDを動作させることができる。しかし、1サイクルに2回ある「谷」のそれぞれで、発光を一時的に停止させるか激減させることになる。その結果、LED電球は1秒間に100～110回、消灯状態と点灯状態の間を明滅する。.
高品質の電子部品を搭載したLED電球は、AC信号を均一なDC信号に変換し、フリッカーをほとんど発生させません。したがって、LED電球の電子部品は、フリッカーの深刻さに直接影響します。.
PWMは、LED電球における第二のフリッカー源である。パルス幅変調とは、直流電源を光の消灯状態と点灯状態の間で意図的に操作することである。消灯状態と点灯状態の間の相対時間を変化させることで、明るさレベルの知覚を変化させることができる。.
LEDは0～100%の間で輝度レベルを持つ。しかし、50%の明るさを錯覚させるために、一定の間隔で0%（消灯）か100%（点灯）になる。.
PWMは、調光イリュージョンを得るための迅速かつ機能的な方法を提供する。つまり、PWM周波数が効率的であればあるほど、LEDのちらつきは少なくなる。.
PWMが原因で発生するフリッカーは、周波数が低いPWMコントローラーや調光器によるものだ。.
LED照明のちらつき測定
明滅する光源の明るさは、急激な変動を生じる。揺らぎの大きさは、フリッカー率と呼ばれる指標で区別できる。.
フリッカー率を計算するには、フリッカーサイクル中に表示される最大輝度と最小輝度の差を測定する。.
0%フリッカーの光源は、点滅しないことを示す。しかし、100%フリッカーは、オンとオフの間で変動することを意味します。一般的に、フリッカーが5%未満の光源は、フリッカーの影響を軽減するのに役立ちます。.
LEDライトのちらつきを診断する
LEDのチラツキはほとんど目立たないが、チラツキの激しさは、非常に敏感な人にとっては煩わしいものだ。.
ライトメーターやオシロスコープを使えばフリッカーの程度を調べることができるが、この装置は1台あたり数百ドルもするため、ほとんどの人にとって現実的な選択肢ではない。.
幸いなことに、スマートフォンに内蔵されているカメラアプリを使えば、ちらつきの強さをチェックすることができる。スローモーションビデオの設定を選び、チェックしたい光源に向ける。そして録画を押し、4～5秒後に停止させる。.
では、ビデオを再生して注意深く見てください。LEDライトが原因であれば、ちらつきや点滅が繰り返されているのがわかるでしょう。しかし、光源が安定していれば、フリッカーの問題は発生しません。.
なぜビデオ用のちらつきのない照明が重要なのか？
屋外での撮影では、フリッカーの問題はほとんど起こりません。しかし、屋内での撮影ではフリッカーが目立つため、迷惑になることがある。.
タングステンやLED照明は、直流電源なのでちらつきがないと思われるかもしれません。しかし、多くの用途ではそうではありません。.
タングステン電球は、通常の状態ではちらつきません。しかし、AC電源を使用すると、電球のフィラメントは1秒間に60回発熱と冷却を繰り返します。.
加熱されたフィラメントは光り、冷めても発光し続ける。そのため、次のサイクルが始まると再び光り始める。.
一般的に、人間の目にはフリッカーは見えない。カメラは各フレームで同じ光パルスをキャプチャするため、通常の撮影条件ではフリッカーは知覚できない。.
しかし、カメラのフレームレートを上げると、光のパルスが一定せず、フリッカーを示すフレームが発生する。.
そのため、安定した一貫性のある映像を撮影するためには、パルスをフレームレートに合わせる必要がある。.
結論
光源によってフリッカー周波数は異なるため、フリッカー効果の度合いは光源によって異なる。.
ちらつきの影響を軽減する最善の方法は、ちらつきのないLED照明を選ぶことだ。.
ビデオ撮影時の歪みを最小限に抑えるだけでなく、眼精疲労や頭痛など、光のちらつきに伴う問題も軽減する。.
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