비디오 제작 전문가가 LED 천장 조명으로 전환할 때 그들은 종종 똑같은 불쾌한 놀라움을 경험합니다. 전체 해상도로 검사할 때 육안으로 보기에는 완벽하게 안정된 것처럼 보이는 조명 아래에서 촬영한 필름에 리드미컬한 밴딩, 스트로빙 또는 노출 변동이 나타납니다. LED 드라이버의 전류 관리는 시간적 광 변조 문제의 직접적인 원인입니다. 최선의 선택을 위해서는LED 배튼 고정 장치특수 제작 영역에 오버헤드 배튼을 갖춘 스튜디오 운영자, 팟캐스트 발표자, 기업 비디오 작가 또는 콘텐츠 제작자의 경우 일반적인 조명 기구 데이터시트에서 거의 강조되지 않는 5가지 고유한 기술 요소를 이해해야 합니다. 이 튜토리얼에서는 이러한 요구 사항이 무엇인지, 어떤 수치를 요구해야 하는지, 거래를 하기 전에 이를 확인하는 방법에 대해 설명합니다.
LED 배튼 고정 장치의 카메라 깜박임 뒤에 있는 이유
PWM(펄스 폭 변조)은 미리 결정된 주파수에서 LED를 완전히 켰다가 완전히 끄는 사이를 신속하게 전환하여 희미한 느낌을 제공하는 기술로 광범위한 상업용으로 사용되는 대부분의 백색 LED 조명의 밝기를 조절하는 데 사용됩니다. "켜짐" 상태(듀티 사이클)에서 소요되는 시간의 비율은 인지된 밝기와 상관 관계가 있습니다. 깜박임은 약 100Hz보다 낮은 PWM 주파수에서 사람의 눈에 스트로브 효과로 나타납니다. 대부분의 사람들은 100Hz에서 1.25kHz 사이에서는 이를 볼 수 없지만 카메라는 특히 더 높은 프레임 속도나 특정 셔터 속도와 함께 사용할 때 이를 감지할 수 있습니다. PWM 조광기와 같은 100% 변조 깊이를 가진 소스는 일반적으로 1.25kHz 이상에서 허용되지만 움직이는 물체에 대한 잔류 스트로보 효과는 여전히 최대 3kHz 이상까지 가능합니다.
비디오에 밴딩이 나타나는지 여부는 PWM 주파수와 카메라 셔터 속도 간의 관계에 따라 결정됩니다. PWM 주기와 카메라의 셔터 주기가 완벽하게 동기화되지 않거나 정수-비가 아닌 경우 카메라는 LED 켜기/끄기 주기의 여러 부분을 서로 다른 프레임에 기록합니다. 이로 인해 다양한 밝기와 독특한 롤링 밴드 또는 깜박이는 노출이 있는 프레임이 생성되어 선명한 영상을 망칠 수 있습니다. 이 문제는 높은-프레임-속도 비디오(슬로우 모션 애플리케이션의 경우 120fps, 240fps 이상)에서 더욱 악화됩니다. 프레임 간 간격이 짧기 때문에 주파수 불일치가 더 흔하기 때문입니다.-
카메라 특유의 위험: 높은 셔터 속도 및 프레임 속도
500Hz PWM(사람의 눈의 편안함을 위해 "깜박임{1}}없음"이라고 자주 광고되는 주파수)에서 실행되는 설비의 경우 초당 24 또는 30프레임의 표준 방송 비디오가 문제를 일으킬 수 있습니다. 카메라는 초당 120장의 사진을 찍고 각 사진은 상대적으로 짧은 셔터 창에 통합되므로 500Hz PWM은 여전히 초당 120프레임의 고속 동영상에 적합하지 않습니다.- 영화 및 사진 응용 분야를 전문으로 하는 조명 전문가는 최소 25,000Hz(25kHz)의 PWM 주파수를 갖춘 LED 드라이버 사용을 권장합니다. 이 주파수는 드라이버 구성 요소에서 발생하는 PWM-윙윙거림의 이차적 문제를 제거하고 인간의 청각 범위를 벗어나므로 높은-프레임-속도 및 고속-셔터-애플리케이션에도 시각적 변조 효과가 없습니다.
플리커 성능에 영향을 미치는 5가지 요소
비디오 제작 애플리케이션에 대한 LED 배튼의 적합성은 5가지 기술 기준에 따라 결정됩니다.
1. PWM 디밍 주파수: 최소 25kHz
카메라 상황에서 가장 중요한 것은 이것이다. 전문 비디오 제작에서 거의 모든 현실적인 프레임 속도와 셔터 속도 조합을 위해 25kHz 이상에서 실행되는 드라이버는 카메라-가시적 깜박임을 제거합니다. 200~400Hz 사이의 PWM 주파수로 판매되는 고정 장치는 인간의 시각적 편안함과 광범위한 상업적 용도 모두에 적합하지만 고속 카메라로 캡처할 때 인공물이 발생할 수 있습니다-. PWM 주파수는 항상 조명 기구 사양 시트가 아닌 드라이버 데이터 시트에서 요청해야 하는데, 이로 인해 이 정보가 누락되는 경우가 많습니다.
2. 깜박임 비율: 5% 이하
광 출력 변조의 진폭은 PF(Percent Flicker)로 측정됩니다. 이는 전체 밝기에 대한 최대 밝기와 최소 밝기의 차이 비율을 나타내는 백분율입니다. 100%라는 숫자는 소스가 매 사이클마다 완전히 켜졌다가 꺼졌다는 것을 의미하고, 0% 값은 출력이 완전히 일정하다는 것을 의미합니다. 비디오 환경의 객관적인 임계값은 200Hz 미만의 모든 주파수에서 5%의 PF입니다. 이는 캘리포니아의 Title 24 건축 규칙에 사용된 "플리커-프리" 분류에 해당하며, 이는 전 세계적으로 가장 엄격한 건축 환경-플리커 요구 사항 중 하나입니다. PF 자체로는 불충분하다는 점에 유의해야 합니다. 50Hz에서 10% 변조된 소스는 문제가 되지만 30kHz에서 100% 변조된 소스는 카메라-안전하고 사람에게도 안전합니다-. 주파수와 PF는 항상 함께 평가되어야 합니다.
3. SVM(스트로보스코픽 가시성 측정): < 0.4
스트로보스코프 효과, 즉 움직이는 물체가 깜박이는 빛 아래서 말더듬, 정지 또는 유령 사진을 생성하는 것처럼 보일 가능성은 지각 측정법인 SVM으로 측정됩니다. 스트로보스코프 효과가 생리학적으로 가장 활발한 80Hz ~ 2kHz 영역에서는 인간의 시각 시스템 감도에 대해 가중치를 적용한 변조 깊이와 주파수를 통합합니다. 평균 관찰자의 가시성 임계값은 SVM 값 1.0으로 표시됩니다. 1.0보다 큰 값은 관찰 가능한 스트로보스코프 인공물을 나타냅니다. 비디오 스튜디오 및 방송 상황의 목표는 0.4 이하의 SVM입니다. 이는 카메라에 포착된 움직이는 피사체와 인간 거주자 모두에 대해 스트로보 효과에 대한 상당한 버퍼를 제공합니다. 회전 장비가 필요한 고정밀 산업 작업의 경우에도 이 수준이 권장됩니다.
4. 연색성: R9 50 이상, CRI 90 이상
광원이 피사체의 모든 스펙트럼 구성 요소를 정확하게 묘사하는 경우에만 비디오 카메라가 색상을 캡처하고 복제할 수 있습니다. CRI가 90 이상일 때 피부색, 옷 색상, 제품 색상 및 주변 측면이 모두 충실하게 복제되어 자연광에서 피사체의 모습을 반영합니다. 이상적인 기준은 CRI 95 이상, R9(진한 빨간색 렌더링) > 50이며, 인터뷰 설정, 제품 프레젠테이션, 화장품 적용과 같이 색상 충실도가 생산 가치인 스튜디오 상황에 적합합니다. 스튜디오 조명기를 선택할 때 드라이버 품질이 중요한 또 다른 이유는 높은-CRI 인광체 LED가 일반적으로 디밍 시 일정한 CCT를 유지하기 위해 좀 더 신중한 드라이버 설계가 필요하기 때문입니다. 전문 방송 애플리케이션에는 90+의 TLCI가 권장됩니다. TLCI(Television Lighting Consistency Index)는 점점 더 대중화되고 있는 동반 통계이며 특히 방송 카메라 응답에 맞게 보정됩니다.
5. UGR < 19
통합 눈부심 등급(UGR)은 밝은 영역에 있는 사람들이 눈부심을 얼마나 불편하게 느끼는지 측정합니다. UGR이 19 이하이면 연기자, 발표자 또는 피사체가 머리 위 조명 아래에 있고 카메라 작업자가 모니터를 정확하게 봐야 하는 스튜디오 환경에서 장시간 세션 동안 눈을 가늘게 뜨고 카메라 초점에 영향을 미치는 동공 반사 및 불편함을 줄일 수 있습니다. 빛의 밝기 분포, 공간의 기하학적 구조, 표면의 반사율 모두 UGR에 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고 특정 실내 조건에 대해 종종 제공되는 설비의 데이터시트 UGR 값은 비교를 위한 유용한 기준을 제공합니다.
PWM 디밍과 정전류 드라이버의 아키텍처 차이점
아날로그 디밍이라고도 알려진 CCR(정전류 감소) 디밍은 LED를 켜고 끄는 대신 구동 전류를 낮춰 LED 밝기를 낮추는 PWM 디밍의 대안입니다. 정의에 따르면 CCR은 구동 주파수에서 제로 변조를 생성합니다. 모든 디밍 수준에서 출력은 실제로 일정합니다. 단점은-전류가 떨어지면 CCR이 CCT에 작은 변화를 만들어(감소된 전류에서 LED가 더 따뜻해짐) 색상이 중요한 스튜디오 설정에서 보정 문제를 일으킬 수 있다는 것입니다. 특정 고품질 LED 드라이버는 하이브리드 기술을 사용합니다. 이 드라이버는 CCT 변화가 눈에 띄는 높은 조도에서 아날로그 디밍을 전환하고 CCR에서 CCT 변화가 더 눈에 띄는 낮은 레벨의 고주파수 PWM(25kHz 이상)으로 전환합니다. 드라이버가 어떤 디밍 토폴로지를 사용하는지 아는 것이 중요합니다.스튜디오 배튼 비품제작 중에 색상이-일치되고 흐리게 표시됩니다.
