什麼是視覺幻象?(TLA, Temporary Lighting Artifacts)

by | Jul 19, 2023 | blogs, Lighting Metrics | 0 comments

什麼是視覺幻象?(TLA, Temporary Lighting Artifacts) 它們主要是由脈動或頻閃的燈光引起的視覺異常現象。 大多時候這些異常幾乎是不明顯的,但它可能會產生惱人的副作用,甚至導致災難發生。

這裡我們討論三種廣受討論的 TLA 情況:

  • 頻閃
  • 頻閃效應
  • 幻影效應
頻閃的 LED 燈

頻閃的燈光是有問題的

頻閃

頻閃常見於辦公室、家庭、醫院、工廠等場所,原因是這些地方使用的插座或主電源採用交流電(AC)。 因交流電在整個電力網路中是以交替的方式傳遞,以減少電纜中的熱量並節省成本,這樣的傳遞方式會導致電力在傳輸過程中出現波動,而這種波動便導致光源出現脈動,也就是所謂的頻閃。

頻閃的問題

頻閃雖然不容易察覺,但是脈動中的光仍然可以進入我們的眼睛,影響我們的神經系統,並且對我們的感官造成衝擊,從而引發頭痛、偏頭痛,甚至在某些情況下還會引起癲癇發作。 研究顯示頻閃也會影響到我們的情緒狀態,並且降低我們的辦公效率。

緩解頻閃

雖然所有連接到電力網絡的燈具都會頻閃,但是,LED燈最容易引起與頻閃相關的問題。 因此最好的方法就是購買高品質的LED燈,並且搭配一個好的驅動器,以便控制電流或光波來抵抗頻閃問題。 檢測頻閃的唯一且便利的方法是使用具有頻閃指標(如頻閃指數、頻閃百分比或Pstlm的測光錶。

頻閃效應

頻閃效應被暱稱為「馬車車輪」效應,在電影中你可以看到當馬車移動時,車輪的齒輪似乎減速或靜止不動。 會發生這種情況是因為攝影機的快門速度與車輪的轉動速度同步,因此攝影機捕捉到的畫面看起來是相同位置,同樣的情況也會出現在螺旋槳的葉片上。

馬車車輪效應 (Youtube)

另請參閱螺旋槳葉片(wikipedia.org)

馬車車輪效應

LED燈和頻閃效應的問題

在室內發生的頻閃與在LED燈下發生頻閃的狀況有著相同的概念,只是快門速度被頻閃的LED燈所取代。 脈動中的光源照射在一個重複運動的物體上,例如轉動的電鋸,頻閃的光與轉動速度同步,光源每次照亮在相同的鋸齒位置,這會給人一種鋸子靜止轉動的錯覺。 在吵雜的工廠裡,全速轉動的電鋸,無意間伸出的手,看似停止不動的一切可能會上演一齣悲劇。 看看下面重複著的圖像,這是模擬發生頻閃的LED燈照射在時鐘的指針上的情況。

頻閃效應 (gif images)

您可以使用具有稱為 SVM(頻閃可視性量測)指標的測光表來減少由頻閃效應引起的問題。 要瞭解更多資訊,您可以取得免費的頻閃手冊 – 請參閱下面的連結。

 

幻影效應

這個詞對你來說可能不太熟悉。 當您的眼睛突然從頻閃的LED 燈上移開(掃視)時,就會發生這種情況——當您的眼睛停留在一個新的位置時,您可能會注意到一束光線,這稱為幻影效應。 這可能會使人在視覺上感到困惑並且分散人的注意力。

這種現象不應與僅僅盯著光源,然後轉移目光,並在新的視覺空間中注意到光的單一鬼影混淆。 幻影效應會產生 “光源痕跡”,這是由光源頻閃引起的(參見汽車尾燈的圖像)。

請留意,車燈是使用直流電而不是交流電,因此理論上不會有頻閃。 然而,車燈導入了脈寬調變技術,它會切割照亮的車燈用來調整其強度(煞車燈強度與標準尾燈的強度),因此而產生頻閃。

Resources Tail Light images from “Concerns in the age of LED: Temporal Light Artifacts, Illuminating Engineering Society” (Dr. James M. Gaines)

 

From IES (Illuminating Engineering Society)

解決頻閃燈的問題

頻閃的燈光可能會令人感到厭煩,甚至會出現危險的情況。 儘管這些問題通常被視為次要或不太可能經常發生,但政府機構、公司和屋主們正開始關注此事因為,這些風險完全可以輕易的避免掉。

他們開始尋求使用附有頻閃感測器的測光錶,公司和照明專家能夠在購買燈具之前進行測量、評估和確認他們購買的燈光關於頻閃的問題。 三思而後行 – 檢查你的燈光是否頻閃。

點擊此處了解有關頻閃的所有資訊 – 此處取得免費頻閃手冊

 

MK350S Premium 擁有 完整的頻閃測量功能 請參考 MK350N Premium

名稱照片定義頻率範圍環境觀察者 (人眼)量化指標
頻閃FAQ-Tech-Notes-001-Flicker對於靜態環境中的靜態觀察者,亮度或光譜分布隨時間波動的光刺激引起的視覺不穩定性感知。~0-80Hz靜態靜態
  1. 頻閃百分比
  2. 頻閃指數
  3. Pstlm
頻閃效應FAQ-Tech-Notes-001-Stroboscopic-Effect對於非靜態環境中的靜態觀察者,亮度或光譜隨時間波動的光刺激引起的對運動感知的變化。~80Hz - 2kHz動態靜態 SVM
幻影效應FAQ-Tech-Notes-001-Phantom-Array-Effect又稱鬼影,對於靜態環境中的非靜態觀察者,亮度或光譜隨時間波動的光刺激引起的對物體形狀或空間位置布的感知變化。例如,當掃視以方波周期波動的小光源時,光源會被看成一系列空間延展的光點。~30Hz-2kHz靜態動態N/A

手冊系列

頻閃手冊

您需要了解關於頻閃的所有信息都在這裡,頻閃是一個不容易察覺但嚴重的照明問題,在醫院、辦公室、圖書館等公共場所中影響著我們的視覺安全。

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