Kuidas vabaneda LED-valguse virvendusest kaameras: 4 lahendust õiges järjekorras

Pildilt jooksevad üle tumedad triibud või kogu kaader pulseerib, kuigi võtteplatsil ei reetnud miski probleemi. Tegemist on LED-valgustuse virvendusega, mille saab enamasti kontrolli alla mõne minutiga ja ilma uut tehnikat ostmata.

Veaotsingut tasub teha kindlas järjekorras: esmalt säriaeg, seejärel hämardamine, siis toide ja lõpuks kontrollklipi salvestamine. Kui ükski neist sammudest tulemust ei anna, seab piirid valgusti enda elektroonika ning võttel tuleb appi võtta spetsiaalselt videoproduktsiooniks mõeldud valgusti.

Allolev tabel annab kiire ülevaate sagedasematest sümptomitest ja nende esmastest lahendustest.

Mida ekraanil näed	Tõenäoline põhjus	Esimene lahendus
Tavalise kaadrisageduse juures aeglaselt triivivad triibud	Säriaeg ei kattu valgusti virvendustsükliga	Vali virvenduskindel säriaeg (1. samm)
Triibud tekivad alles valgust hämardades	Madalsageduslik PWM-hämardamine	Keera valgusti võimsus põhja, maanda valgust väliselt või muuda PWM-sagedust (2. samm)
Pilt virvendab vaid kindla toiteallikaga	Ebastabiilne toiteadapter, tühjenev aku või seina-dimmer	Vaheta toiteallikat (3. samm)
Virvendus lööb välja alates 100 k/s (fps)	Valgusti ei toeta suure kaadrisagedusega filmimist	Lülita sisse HFR-režiim või kasuta virvendusvaba (flicker-free) valgustit (2. samm ja viimane jaotis)

Miks LED-valgustid kaameras virvendama hakkavad

Inimsilm tajub kiireid heledusekõikumisi ühtlase ja sujuva valgusvoona. Kaamera sensor töötab aga teisiti – see talletab valgust üksnes lühikestel hetkedel, mil särikatik on avatud.

LED-ide heledus kõigub ülikiiresti peamiselt kahel põhjusel:

• PWM-hämardamine (impulsslaiusmodulatsioon). Valgustugevust reguleeritakse sageli LED-e tuhandeid kordi sekundis täielikult sisse ja välja lülitades. Mida pikem on sisselülitatud olek, seda eredam tundub valgus inimsilmale. Kui kaamera säriaeg satub nende tsüklitega nihkesse, jääb osa kaadreid või sensori ridu pimedusse.
• Puudulikult silutud toitepinge. Kui toiteplokk ei filtreeri vahelduvvoolu pulsatsiooni piisavalt, kandub elektrivõrgu sagedus otse valgusesse. Valgus hakkab pulseerima kahekordsel võrgusagedusel: Euroopa 50 Hz elektrivõrgus tähendab see 100 Hz virvendust. Valgustitootja Waveform Lighting toobki just need kaks nähtust välja peamiste probleemitekitajatena.

Enamik tänapäevaseid videokaameraid kasutab rulluvat katikut (rolling shutter). See tähendab, et sensorit ei loeta korraga terves ulatuses, vaid rida-realt ülevalt alla. Kui valgustugevus sensori lugemise vältel kõigub, säritub iga rida veidi erineva heledusega ning ekraanile tekivadki tüütud horisontaalsed triibud. Sama füüsikalist nähtust kirjeldab Sony tugileht ka mehaaniliste kardinkatikute puhul.

1. samm: vii säriaeg vastavusse võrgusagedusega

See on kõige kiirem ja tõhusam võte. Kui säriaeg kestab täpselt valgusti virvendustsükli täisarvu kordi, jõuab igasse kaadrisse alati võrdne kogus valgust.

50 Hz elektrivõrguga riikides soovitab Sony kasutada säriaega 1/50 s või 1/100 s. 60 Hz võrgus on baasväärtusteks 1/60 s või 1/120 s. Euroopas töötades tasub lähtuda allolevast tabelist, kus katikunurgad on välja arvutatud virvendusvabade säriaegade järgi.

Kaadrisagedus	Virvenduskindel säriaeg	Katikunurk (shutter angle)
24p	1/50 s	172,8°
25p	1/50 s	180°
50p	1/100 s	180°
100p	1/100 s	360° (maksimaalne võimalik)

Eriti tähelepanelik tuleb olla 24p režiimis. Traditsiooniline 180° katikunurk annab 24p juures säriajaks 1/48 s. Kuna see ei jagu täpselt 100 Hz võrgutsükliga, võib Euroopa valgustuse all tekkida aeglaselt üle ekraani rulluv virvendus. Nagu märgitakse Blackmagic Designi kaamerajuhendis, aitab 24p puhul 50 Hz keskkonnas virvendust vältida just 172,8° katikunurk. Paljudel Blackmagicu kaameratel piisab menüüst kohaliku võrgusageduse (50 Hz) määramisest, misjärel soovitab kaamera sobivad säriajad automaatselt.

Mitu kaameratootjat pakuvad säriaja peenhäälestuse funktsioone:

• Sony: lülita manuaalrežiimis sisse funktsioon Var. Shutter (muutuv säriaeg). Monitori jälgides saad säriaega mikrosammudega nihutada, kuni triibud kaovad. Ära aja seda segi funktsiooniga Anti-flicker Shoot – see on mõeldud fotodele ja reageerib vaid kindlale 100 või 120 Hz impulsile.
• Panasonic: režiim Synchro Scan võimaldab säriaega virvenduse summutamiseks ülima täpsusega nihutada.
• Sony kinokaamerad: FX-sarjal (nt FX6) leidub seadistus Flicker Reduce, mis optimeerib säritust otse 50 Hz või 60 Hz vooluvõrgu järgi.

Kaks olulist tähelepanekut. Esiteks: virvenduskindel säriaeg ei garanteeri edu absoluutselt igas olukorras. Sony hoiatab, et see soovitus ei pruugi kõrvaldada triibutamist iga LED-draiveri või PWM-sageduse puhul. Teiseks: kontrolli tulemust alati salvestatud klipilt, sest kaamera LCD-ekraani eelvaade ei pruugi virvendust samamoodi välja tuua.

Kui pilt jääb korrektse säriaja juures liiga heledaks, ära hakka säriaega lühendama. Valgushulga piiramiseks kasuta objektiivil ND-filtrit. Meie juhend variatiivsed ND-filtrid videole selgitab täpsemalt, kuidas leida õige tihedusega filter.

Millal see samm ei aita: kui kaadrisagedus tõuseb üle 100 k/s, ei saa elektrivõrguga sünkroniseeritud säriaegu enam kasutada. Näiteks 120 k/s puhul saab pikim võimalik säriaeg olla 1/120 s, mis ei kattu 100 Hz tsükliga. Sel juhul sõltub puhas pilt ainuüksi valgusti enda elektroonikast.

2. samm: kontrolli valgusti hämardamist

Kui triibud ilmuvad kaadrisse alles siis, kui valgustit maha keerad, on süüdlaseks peaaegu kindlasti PWM-hämardamine. Madala heleduse juures on toiteimpulsid lühikesed ja pausid nende vahel pikad, mistõttu satub kaamera säriaeg kergemini tühimike peale. Entteci tehnilises ülevaates tuuakse välja, et kõige kriitilisem tsoon on just 5–20% võimsusvahemik.

Lihtne rusikareegel: hoia valgusti võimsus kõrgemal ja vähenda valgust mehaaniliste või optiliste vahenditega.

• Vii valgusti objektist kaugemale.
• Kasuta hajutuskangast, difuuserit või sõela (scrim).
• Keera kaamera ette ND-filter.

Lisaks tasub üle vaadata valgusti enda menüü. Paljudel professionaalsetel videovalgustitel on sisseehitatud virvenduse vältimise seaded, kuigi tootjad nimetavad neid erinevalt:

• Aputure Nova P300c ja P600c: menüüvalik Frequency Selection võimaldab PWM-sagedust lühikeste säriaegade tarbeks peenhäälestada. Baassagedus on 20 kHz ja iga samm vahemikus 1–10 nihutab seda 200 Hz võrra. Vali monitori jälgides sobiv aste.
• Aputure LS 600d: seadistus Frequency Selection lubab tõsta hämardussagedust kuni +2000 Hz võrra. Aputure hinnangul tagab see virvendusvaba pildi kuni kaadrisageduseni 2000 k/s.
• amaran Ray 120c: režiim High Frame Rate on optimeeritud kuni 240 k/s võteteks. Tuleb aga arvestada, et selles režiimis ei luba seade heledust langetada alla 50%.

Nova P300c sobib ideaalselt stuudiosse ja kontrollitud intervjuudeks. Tuleb vaid meeles pidada, et tegemist on võimsa 300 W pehme valguse paneeliga, mis võib väiksemal töölauavõttel kergesti liiga eredaks osutuda.

Ray 120c on aga kompaktne punktvalgusti, mis sobib hästi tootevideoteks ja aegluubis võteteks. Kuna HFR-režiim piirab hämardamist poole võimsuseni, tuleb lõplikku säritust tihti kontrollida distantsi või ND-filtritega.

Kuna kõigile Aputure ja amarani mudelitele sobivat ühest universaalset seadistust ei ole, tasub alati oma seadme kasutusjuhendist järele vaadata, millised sageduskohandused sellel konkreetselt olemas on.

3. samm: kontrolli toidet

LED-videovalgustid töötavad madalapingelisel alalisvoolul (DC). Seinakontakti ühendamisel muundab adapter võrgu vahelduvvoolu (AC) alalisvooluks. B&H märgib, et ebapiisava filtreerimisega toiteplokk laseb vahelduvvoolu pulsatsioonil valgustini jõuda, mis panebki valguse kaameras triibutama.

Vaata üle järgmised punktid:

1. Kasuta tootja originaaladapterit. Näiteks amaran Pano 60c kasutusjuhend viitab ebastabiilsele toitele kui peamisele virvenduse allikale ning soovitab kasutada ainult kaasasolevat toiteplokki või nõuetekohast USB-C PD toiteallikat.
2. Kontrolli aku laetust. Mitme tootja juhised hoiatavad, et tühjenema hakkav aku tekitab voolukõikumisi ja toob virvenduse esile. Proovi alati värskelt laetud akut.
3. Väldi seina-dimmereid. Tavalised kodused faasilõikeregulaatorid (triac) tekitavad LED-ide toiteringis pulseerimist. Ühenda videovalgusti otse vooluvõrku ja juhi heledust eranditult valgusti enda paneelilt või rakendusest.
4. Testi akupanku ja generaatoreid enne võtet. Pinge ja sageduse kõikumised kaasaskantavates seadmetes toovad virvenduse kohe kaadrisse. Katseta tehnikat samade toiteallikatega, mida reaalselt võtteplatsil kasutad. Meie tootevalikust leiad stabiilsed akupangad ja elektrijaamad ning professionaalsed V-mount akud.

Isoleeri probleemi põhjused samm-sammult. Kui virvendus kaob aku toitel, kuid tekib vooluvõrgus uuesti, on viga võrguadapteris või pistikupesa voolukvaliteedis.

4. samm: salvesta alati testklipp

Enne põhivõttega alustamist tee alati lühike proovisalvestus täpselt samade parameetritega, mida võttel kasutad: sama kaadrisagedus, säriaeg, hämardusaste ja toiteallikas.

1. Lukusta lõplik kaadrisagedus ja säriaeg.
2. Hämarda valgusti just sellisele tasemele, mida stseen vajab – ära piirdu testimisel 100% võimsusega.
3. Filmi 10–15 sekundit ühtlaselt valgustatud neutraalset pinda (nt heledat seina või hallkaarti).
4. Vaata materjal korralikult kalibreeritud monitoril täissuuruses üle.

Kiireks esmaseks kontrolliks sobib ka nutitelefon. Waveform Lighting soovitab suunata valgustile iPhone’i aegluubis (slow-motion) režiimi ja jälgida, kas eelvaade pulseerib. Pea siiski meeles, et telefonid teevad pildile automaatset tarkvaralist järeltöötlust, mis võib virvenduse ära peita. Seetõttu saab lõpliku kindluse anda üksnes testklipp sinu tegeliku kaameraga.

Vaata üle kõik kaadrisse jäävad valgusallikad, sealhulgas taustarekvisiitide lambid ja LED-paneelid. Kogu stseeni rikkumiseks piisab vaid ühest sobimatust valgustist.

Millal tasub valgusti välja vahetada

Kõiki olukordi ei saa kaamera säriajaga siluda. Valgusti väljavahetamisele tuleks mõelda siis, kui:

• Filmid kaadrisagedusega 120 k/s või rohkem ja vajad täielikku vabadust valguse hämardamisel.
• Töötad professionaalses stuudios, kus iga kordusvõte maksab aega ja raha.
• Säästuklassi LED-paneel tekitab triipe mis tahes säriaja või võimsusastme juures.

Tehnilisi andmeid uurides jälgi, kas tootelehel on kinnitus virvendusvabaduse (flicker-free) kohta. Näiteks Aputure Nova II 1×1 tootelehel on välja toodud, et seade on virvendusvaba mistahes kaadrisagedusel alates 20% võimsusest ning kuni 250 k/s ka alla 20% hämardades. Samamoodi tagab meie valikus olev Litepanels Astra 6X täieliku virvendusvabaduse mistahes kaadrisagedusel kogu 100–0% hämardusvahemikus.

Professionaalsed paneelid nõuavad küll suuremat investeeringut kui tavalised sisuloojate tuled, kuid tagavad muretu töövoo. Kui filmid enamasti standardsetel kiirustel 24p või 25p ning hoiad säriaja paigas, piisab sageli ka soodsamatest alternatiividest. Vaata lähemalt meie LED-paneelide ja suundvalgustite valikut. Valguse värvipuhtusest räägib täpsemalt meie juhend CRI ja TLCI videovalgustitel – virvenduskindlus ja värviedastus on kaks eraldi omadust, mida tuleb mõlemat jälgida.

Kokkuvõte

• Sea esimese asjana paika virvenduskindel säriaeg: 50 Hz võrgusagedusega Euroopas on see 24p ja 25p juures 1/50 s ning 50p puhul 1/100 s.
• Kui triibud ilmuvad hämardamisel, keera valgusti eredamaks ning reguleeri kaadri heledust distantsi, hajutite või ND-filtriga.
• Kasuta valgusti menüüs sagedusvalikut (Frequency) või HFR-režiimi; täpsed juhised leiad seadme kasutusjuhendist.
• Välista toiteprobleemid: kasuta originaaladapterit, täislaetud akut ja hoia valgustid eemal seina-dimmeritest.
• Tee alati kontrollsalvestus samade kaameraseadete ja hämardustasemega, mida plaanid võttel kasutada.

Kui kahtled, milline valgusti sinu soovitud kaadrisagedusel puhta pildi tagab, võta ühendust meie tiimiga. Anna teada oma kaamera mudel, kaadrisagedus ja võttekeskkond ning aitame leida kindla lahenduse. Kasulikke näpunäiteid leiad ka meie otseülekannete valgustuse juhendist.