Предисловие
В каждой стране есть вещатель, который представляет высококачественные спортивные программы болельщикам, которые не могут посмотреть игру вживую. Одним из приемов, обеспечивающих высокое качество таких программ, является замедленная съемка. Воспроизведение в замедленном режиме позволяет рассмотреть определенные движения спортсменов, а иногда даже помочь судьям принять точное и справедливое решение. Обычная скорость видео составляет 24 кадра в секунду для системы NTSC и 25 кадров в секунду для системы PAL/SECAM. Замедленное движение достигается увеличением этих значений. Каждый захваченный кадр/изображение должно иметь одинаковую яркость, чтобы избежать каких-либо мешающих визуальных эффектов или просто так называемого мерцания видео. Поэтому обеспечение постоянным светом с помощью искусственных источников является ключом к успеху для захвата движения в «slow motion». Степень мерцания определяется параметром, называемым «Flicker factor» (коэффициент мерцания) или «Percent flicker» (процент мерцания). В этой статье объясняется, почему коэффициент мерцания влияет на качество замедленного воспроизведения и как LED драйвер MEAN WELL может удовлетворить необходимые требования.


Рис. 1
Пульсация тока и коэффициент мерцания (процент мерцания) на стадионе
где Imax, Imin – максимальный и минимальный выходной ток соответственно;
EHmax, EHmin – расчитанная максимальная и минимальная освещенность во времени

 
Пульсация тока и коэффициент мерцания
В традиционной системе освещения спортивных стадионов используется металлогалогенный свет (HID), который потребляет много электроэнергии. Поэтому все больше стадионов заменяет HID на светодиодную систему освещения. Помимо энергосбережения, другими преимуществами использования LED освещения на стадионах являются более широкий диапазон диммирования, равномерно распределенный свет, лучшая цветопередача (CRI> 80), менее рассеянный свет, отсутствие ожидания при перезапуске системы, более длительный срок службы, отсутствие или слабый уровень мерцания при съемке в замедленном режиме. Физический механизм работы светодиодов заключается в преобразовании электрической энергии от LED драйвера в свет. Если есть отклонения в электрической энергии, аналогичные отклонения (меньшие) будут представлены в формате получаемого света. Такое неравномерное освещение приводит к отличающемуся освещению в каждом кадре при замедленном воспроизведении. В результате LED драйвер, который вычесляет уровень изменений и отклонений электрической энергии, является ключевым компонентом для оценки мерцания светодиодной системы освещения. Идеальный выходной ток LED драйвера должен быть ровным и стабильным во времени. Реальный же выходной ток демонстрирует повторяющиеся колебания в течение фиксированного периода, и такой параметр называется пульсацией тока (формула показана на рис. 1). Параметр «коэффициент мерцания» (или «процент мерцания») используется для оценки изменения или характеристик мерцания от искусственного освещения. Разработчик системы светодиодного освещения может просто взять значения пульсации тока драйвера, чтобы быстро оценить мерцание, потому что процент мерцания света будет аналогичным/немного лучше, чем пульсация тока драйвера.

Требования для замедленной съемки на стадионе
Усредненный процент мерцания системы освещения должен быть менее 5% для стадиона «Elite Level A» с захватом видео со скоростью 300 кадров в секунду в соответствии с Руководством по освещению стадиона Союза футбола Европы (УЕФА) 2016 года. Стадионы уровней A и B должны в среднем иметь процент мерцания менее 12%, а стадион уровня С должен иметь средний коэффициент мерцания менее 20%.

Пульсация тока LED драйвера
Параметр пульсации тока (current ripple) можно найти в спецификации драйвера с постоянным током. Например, серия HLG-320H-C имеет пульсацию тока 5%. Фактическая измеренная пульсация тока может быть указана в онлайн-протоколах испытаний. Как показано на рисунке 2, измеренная пульсация тока составляет 1,14%, что соответствует требованию 5% для стадионов «Elite Level A» УЕФА.


Рис. 2 Значение пульсации тока из спецификации HLG-320H-C MEAN WELL (слева);
Измеренная пульсация тока из протокола испытаний HLG-320H-C1400 с выходным током 1400 мА (справа)


Выводы
Качество видео в замедленном воспроизведении сильно зависит от искусственного освещения. Драйвер является ключевым компонентом для определения характеристик мерцания в светодиодной системе освещения. В зависимости от цели и требований MEAN WELL предлагает полную линейку продуктов и техническую поддержку, так что заказчик имеет возможность быстро создать систему светодиодного освещения, подходящую для съемки в замедленном режиме.

Автор: Вен Ву       Электронная почта: wen@meanwell.eu