Tal vez se haya encontrado con parpadeos de luz visibles debidos a conexiones de cableado defectuosas, bombillas gastadas y problemas de electricidad. Sin embargo, hay un tipo de parpadeo menos conocido que a menudo se pasa por alto por razones obvias: puede no ser visible a simple vista.
Así es; las luces LED tienen parpadeos invisibles que sólo se ven después de hacer una foto con la cámara de tu smartphone o cuando producen un efecto estroboscópico sobre objetos en movimiento.
Dado que el parpadeo de los LED no siempre es visible a simple vista, no tenemos una razón aparente para cambiar a una luz LED sin parpadeo. Sin embargo, un análisis más detallado del tema revela por qué es importante una luz sin parpadeo.
¿Qué es el parpadeo de las luces LED?
El parpadeo de la luz LED se refiere a las rápidas fluctuaciones de brillo que se producen varias veces por segundo. La rapidez del parpadeo a menudo lo hace invisible a los ojos.
Sin embargo, puede haber neurológicos y fisiológicos efectos en nuestro cuerpo. Por ejemplo, se puede experimentar dolor de cabeza, fatiga ocular o cansancio debido al parpadeo excesivo de la luz. Peor aún, los alumnos pueden tener problemas de concentración.
Aunque en la mayoría de los casos el parpadeo es imperceptible, es posible que lo observes en algunos casos.
Por ejemplo, se hace notar cuando crea un efecto estroboscópico (fenómeno óptico que se produce debido a la iluminación sin obstáculos de un objeto en movimiento y que hace que parezca inmóvil o que se mueve más despacio que la velocidad real) en objetos en movimiento.
También puede observarlo en forma de rayas verticales después de hacer fotos con su smartphone.
¿De dónde procede?
El parpadeo de los LED procede de dos fuentes principales: Modulación por ancho de pulsos (PWM) y alimentación de CA.
Hablemos primero de cómo la corriente alterna produce parpadeo. Cada corriente alterna (CA) tiene una fluctuación incorporada.
La corriente alterna alterna entre tensión negativa y positiva 50-60 veces por segundo en forma de ondas sinusoidales. Cabe señalar que una tensión de entrada de CA de 120 voltios representa su nivel medio de tensión. Esto implica que puede oscilar entre 120 y 170 voltios.
La forma de onda de corriente alterna no es compatible porque las luces LED se fabrican para entrada de corriente continua. Por lo tanto, las piezas electrónicas tienen que fijar la señal de corriente alterna fluctuante.
Una simple rectificación de la entrada de CA puede hacer que el LED funcione. Sin embargo, detendrá brevemente o disminuirá drásticamente la luz emitida en cada uno de los “valles” dos veces por ciclo. Como resultado, la bombilla LED parpadea entre su estado apagado y encendido 100-110 veces cada segundo.
Una bombilla LED con componentes electrónicos de calidad convertirá la señal de CA en una señal de CC uniforme que producirá poco o ningún parpadeo. Por lo tanto, la electrónica de la bombilla LED afecta directamente a la gravedad del parpadeo.
La PWM es la segunda fuente de parpadeo en una bombilla LED. La modificación del ancho de pulso es una manipulación deliberada de una fuente de alimentación de CC entre los estados de apagado y encendido de la luz. Puede conseguir diferentes percepciones de los niveles de brillo cambiando el tiempo relativo entre los estados de apagado y encendido.
Los LED tienen un nivel de brillo entre 0-100%. Sin embargo, para conseguir la ilusión de 50% de brillo, están a 0% (apagados) o 100% (encendidos) a intervalos regulares.
PWM ofrece una forma rápida y funcional de conseguir la ilusión de atenuación. Así, cuanto más eficiente sea la frecuencia PWM, menor será el parpadeo del LED.
Cualquier parpadeo que se produzca debido a PWM se debe a controladores PWM y atenuadores con una frecuencia baja.
Medición del parpadeo de las luces LED
El brillo de la fuente luminosa parpadeante produce rápidas fluctuaciones. La magnitud de la fluctuación puede distinguirse con una medida llamada porcentaje de parpadeo.
Para calcular el porcentaje de parpadeo, medimos la diferencia entre los brillos máximo y mínimo mostrados durante un ciclo de parpadeo.
Las fuentes luminosas con 0% flicker indican que no parpadean. Sin embargo, un parpadeo de 100% significa que fluctúan entre los estados de encendido y apagado. En general, una fuente de luz con menos de 5% de parpadeo ayuda a reducir los efectos del parpadeo.
Diagnóstico del parpadeo de la luz LED
Aunque el parpadeo de los LED es casi imperceptible, su intensidad puede resultar molesta para las personas muy sensibles.
Aunque se puede utilizar un medidor de luz o un osciloscopio para determinar el alcance del parpadeo, el aparato cuesta unos cientos de dólares por unidad de prueba, lo que no es una opción práctica para la mayoría de la gente.
Afortunadamente, puedes comprobar la intensidad del parpadeo con la aplicación de cámara integrada en un smartphone. Elige el ajuste de vídeo a cámara lenta y apunta hacia la fuente de luz que quieras comprobar. A continuación, pulsa grabar y detén la grabación al cabo de 4-5 segundos.
Ahora, reproduce el vídeo y obsérvalo detenidamente. Verás un parpadeo repetido si tu luz LED es la culpable. Sin embargo, si la fuente de luz es estable, no tendrás problemas de parpadeo.
¿Por qué es importante una iluminación sin parpadeos para los vídeos?
Los problemas de parpadeo son muy poco probables cuando se dispara en exteriores. Sin embargo, pueden ser una molestia cuando se dispara en interiores debido a lo notable que es el parpadeo.
Es posible que suponga que las lámparas de tungsteno y LED no parpadean porque funcionan con corriente continua. Sin embargo, esto no es así en numerosas aplicaciones.
Las bombillas de tungsteno no parpadean en condiciones normales. Sin embargo, cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA, el filamento de la bombilla se calienta y se enfría 60 veces por segundo.
El filamento calentado brilla y sigue emitiendo luz incluso cuando se enfría. Así, cuando comienza el siguiente ciclo, vuelve a brillar.
Generalmente, el ojo humano no puede verlo porque todo sucede demasiado rápido. El parpadeo no es perceptible en condiciones normales de disparo porque la cámara capta los mismos pulsos de luz en cada fotograma.
Sin embargo, al aumentar la frecuencia de fotogramas de la cámara, aparecerán fotogramas con pulsos de luz incoherentes que mostrarán parpadeos.
Por lo tanto, los pulsos deben alinearse con la frecuencia de imagen para grabar un vídeo estable y coherente, lo que es posible con una luz LED sin parpadeos.
Conclusión
La gravedad del efecto de parpadeo varía en función de la fuente luminosa, ya que las distintas fuentes de luz presentan frecuencias de parpadeo diferentes.
La mejor forma de mitigar el efecto parpadeo es optar por una iluminación LED sin parpadeo.
No sólo minimizan la distorsión en la grabación de vídeo, sino que también reducen la fatiga visual, los dolores de cabeza y otros problemas asociados al parpadeo de la luz.
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