Flickering obrazu – czym jest i jak mu zapobiegać?

Geneza migotania obrazu

Czy zdarzyło Ci się kiedyś zarejestrować poziome i migoczące pasy w kadrze, których w ogóle nie spostrzegłeś w trakcie wykonywania zdjęć lub filmowania? Nie przejmuj się – nie Ty jeden zupełnie nieświadomie popełniłeś ten błąd. I choć wiele z nich możemy często naprawić w postprodukcji danego materiału, o tyle jednak w przypadku zjawiska migotania obrazu sprawa nie jest już taka prosta.

Jak zatem poradzić sobie z taką sytuacją? Zdecydowanie jej zapobiegać. Jednak aby móc robić to skutecznie trzeba przede wszystkim zrozumieć istotę samego „problemu" – związanego z charakterem danego światła, w którym aktualnie pracujesz – oraz przyswoić wiedzę o tym, w jaki sposób migawka Twojego aparatu „podróżuje" w czasie. 

Czym dokładnie jest migotanie obrazu, znane również pod angielską nazwą flickeringu? Jest ono konsekwencją desynchronizacji pomiędzy czasem otwarcia migawki aparatu – a więc czasem naświetlania – oraz częstotliwością migotania danego oświetlenia, w którym zapisywane są materiały filmowe lub fotograficzne.

Brak spójności pomiędzy tymi dwoma czynnikami prowadzi bardzo często do uzyskania nierównomiernej ekspozycji – dochodzi wówczas do pojawienia się w kadrze poziomych pasów o zróżnicowanym stopniu jasności oraz do zaburzenia kolorystyki danego ujęcia. 

Flickering obrazu – poziome pasy, źródło: Sony

Czy wszystkiemu winna jest migawka? 

Ten wątek wypada zacząć od wyjaśnienia, że poszczególne źródła światła ciągłego dysponują zróżnicowanym cyklem migotania, który podyktowany jest m.in. zmienną przepływnością prądu w gniazdkach elektrycznych w różnych częściach świata – wrócimy jednak bardziej szczegółowo do tego zagadnienia w kontekście redukcji migotania podczas wideo rejestracji.

Trzeba wiedzieć że:

• w przypadku oświetlenia jarzeniowego lub fluorescencyjnego cykl migotania osiąga maksymalnie do 100-120 Herców
  
  
• natomiast światła LED –  czyli bardzo popularne i powszechnie występujące światła w najróżniejszych lokacjach, a także coraz częściej w naszych domach – migoczą z częstotliwością znacznie większą i osiągają wartości przekraczające nawet sto tysięcy Herców!
  
  Takie zawrotne tempo migotania – jak już zapewne się domyślasz – stanowi nie lada wyzwanie dla mechanicznej migawki szczelinowej znajdującej się Twojej kamerze lub aparacie.

Problem desynchronizacji pomiędzy częstotliwością migotania lampy a czasem ekspozycji wynika zasadniczo z budowy samej migawki oraz mechanizmu jej działania – to właśnie ona doprowadza do pojawienia się charakterystycznych pasów w kadrze. 

Pasy są wizualnym zapisem zmian ekspozycyjnych wynikających z określonego ruchu kurtyn migawki, które dosłownie nie nadążają za częstotliwością światła padającego na matrycę i tym samym nie są w stanie zapisać jednolitej jasności na zdjęciu lub filmowym ujęciu.  

 Szczelina migawki – uproszczona wizualizacja

Czas otwarcia migawki jest momentem, w którym pierwsza z jej kurtyn (przednia) zaczyna odsłaniać przetwornik obrazu, podczas gdy druga z nich (tylna) sukcesywnie go zasłania. Powstająca wówczas pusta przestrzeń pomiędzy kurtynami, która pozwala naświetlić daną matrycę, potocznie nazywana jest także „szczeliną migawki". 

Rozmiar „szczeliny" można oczywiście zmieniać, ponieważ jest on zależny od modyfikacji odstępów czasowych pomiędzy ruchem pierwszej oraz drugiej kurtyny migawki, które znamy również pod nazwą zmiany czasu naświetlania – i gdy ów czas zgadza się z cyklem migotania danej lampy, to wtedy jasność cyfrowego przetwornika jest wartością constans.

Co można jednak zrobić zawczasu, by powstrzymać manifestację flickeringu na cyfrowych materiałach? Koniecznie wykorzystać m.in. zaawansowane opcje redukcji migotania obrazu dostępne w menu większości współczesnych aparatów hybrydowych!

Sposoby na redukcję flickeringu

Fotografia:

W przypadku fotografowania warto używać funkcji redukujących efekt migotania, które występują pod dwoma nazwami – Anti-flicker oraz Hi Freequency flicker:

• Anti-flicker zadziała w przypadku fotografowania w warunkach oświetlenia migoczącego maksymalnie z częstotliwością 100 lub 120 Hz. Wówczas aparat samodzielnie analizuje dane warunki oświetleniowe  i synchronizuje moment rejestracji zdjęcia z chwilą, w której migotanie światła w jak najmniejszym stopniu wpłynie na różnice w fotograficznej ekspozycji. 
  
  Funkcja ta nie zadziała natomiast przy użyciu migawki elektronicznej oraz w trybie filmowania.
  
  
• Funkcja Hi Freequency flicker jest z kolei przystosowana do redukcji flickeringu przekraczającego częstotliwości 100-120 Hz. Umożliwia ona ręczne dopasowanie najbardziej dokładnego czasu naświetlania na podstawie bieżących informacji wyświetlających się na ekranie LCD aparatu – użytkownik zarządza wówczas czasem ekspozycji, którego wartość podana jest w postaci dziesiętnej, a więc bardzo precyzyjnej.
  
  Warto dodać, że funkcja ta zadziała zarówno w trybie migawki mechanicznej, jak i elektronicznej, jednak zwykle wymaga dostępu do najnowszej wersji oprogramowania systemowego danego aparatu. 

Praktyczne zastosowanie funkcji redukującej wysokie częstotliwości migotania zobaczysz na poniższym filmiku, na przykładzie korpusu Sony:

Film:

W przypadku filmowania proces redukcji migotania polega przede wszystkim na ustawieniu właściwego standardu kodowania kolorów czyli formatów wideo NTSC lub PAL:

• system NTSC – National Television System Committee – jest standardem amerykańskim, który został stworzony na potrzeby telewizji analogowej. Pozwala on na rejestrację 24, 30, 60 oraz 120  klatek na sekundę.  Ten określony klatkaż wynika z charakteru przepływności prądu w krajach amerykańskich, którego częstotliwość odświeżania wynosi 60 Hz. 
  
  
• system PAL – Phase Alternating Line – jest standardem europejskim stworzonym na kanwie NTSC i pozwala na rejestrację 25, 50, 100 oraz 200 klatek na sekundę – tutaj punktem odniesienia jest z kolei inna częstotliwość odświeżania prądu wynosząca odpowiednio 50 Hz. 

Aby więc efektywnie zredukować migotanie obrazu w trakcie nagrywania filmów, musisz zawsze odpowiednio zsynchronizować klatkaż swojego materiału z daną częstotliwością prądu – wybór standardu zależy oczywiście od miejsca zapisu, produkcji oraz wyświetlania Twoich materiałów filmowych. 

W aparatach i kamerach, które sprzedaje się na terenie Europy, format wideo PAL jest ustawiony zawsze jako format domyślny – jeśli jednak będziesz musiał zmienić standard nagrywania, zrobisz to w tzw. ustawieniach regionalnych w menu swojego aparatu lub kamery.

Pamiętaj też o tym, że każda zmiana kodowania obrazu wymaga od Ciebie sformatowania karty – dlatego podejmij tę ważną decyzję zanim jeszcze zaczniesz cokolwiek nagrywać! 

Standardy kodowania obrazu na świecie, źródło: Wikipedia

Sprawdź nasze inne teksty z cyklu Filmowego i Fotograficznego ABC!

➡ Jak działa światłomierz w aparacie?

➡ Krzywe LOG oraz ich wpływ na dynamikę tonalną obrazu filmowego

➡ Co to jest bitrate i jak wpływa na jakość Twojego wideo?