Las cámaras digitales ven líneas de desplazamiento negras cuando filman la luz de la lámpara de mi escritorio

Las luces LED baratas (de fabricar) parpadearán al doble de la frecuencia de la red. Hay muchas maneras de superar esto en el diseño de las luces, como usar un condensador de suavizado más grande (que hace que la luz sea voluminosa), usar un IC de controlador de LED progresivo dedicado (que apaga algunos de los LED pero no todos, por lo que la luz se atenúa en lugar de apagarse cada medio ciclo) o usando un convertidor de modo conmutado a una frecuencia más alta (que es más complejo que el cuentagotas capacitivo más común, pero permite la atenuación; los paneles LED ajustables vendidos para uso en fotografía tendrán esta tecnología) .

Coloque una bombilla diferente en la lámpara, como la que está en su lámpara de noche. En general, los más caros y de marca tendrán un mejor circuito de suavizado.

La razón es muy sencilla. Los LED no se encienden constantemente, sino que parpadean a un ritmo muy alto, generalmente debido a las fluctuaciones en su línea eléctrica. Su cámara de video graba a una velocidad de fotogramas fija y, como tal, puede ver estas líneas negras.

Una forma de contrarrestar esto es no usar una fuente de luz LED. Pero es posible que pueda solucionar esto configurando una velocidad de obturación más lenta (gracias a esto en los comentarios de esta sugerencia). Sin embargo, es probable que necesite un trípode.

Los LED son una fuente de luz de reacción muy rápida, mucho más rápida que las incandescentes o incluso las fluorescentes. Entonces, si la corriente a través del LED varía rápidamente, la salida de luz variará con la misma rapidez.

Las cámaras a menudo tienen un "obturador enrollable". Las diferentes partes del cuadro se capturan en diferentes momentos. Así, la variación temporal de la iluminación se convierte en variación espacial de la imagen.

Hay varias causas posibles diferentes de variación rápida en la corriente de activación del LED y, por lo tanto, en la salida de luz.

1. Algunas luces LED muy baratas solo rectifican la red eléctrica y la alimentación es directa a los LED.
2. Algunos controladores de LED usan los propios LED como diodos en un convertidor de modo conmutado.
3. Algunas luces LED usan modulación de ancho de pulso para ajustar el brillo. Debido a la implementación, incluso con el control de brillo configurado en su valor máximo, es posible que el tiempo de encendido no sea del 100 %.

Personalmente, de las tres causas posibles, creo que está tratando con la número 3. La razón por la que creo que esto es porque las líneas tienen bordes muy duros. Con el parpadeo derivado de la red, esperaría ver una rampa gradual hacia arriba y hacia abajo. Con el parpadeo derivado del convertidor de modo de conmutación, esperaría ver una transición brusca del negro al brillo total seguida de un desvanecimiento gradual.

Como dijo @LPChip, los LED parpadean a un ritmo elevado. Esta tasa es igual al doble de la frecuencia de su línea eléctrica (afaik, 50 Hz en Europa, 60 Hz en EE. UU.). Si su tiempo de exposición es varias veces la tasa de parpadeo, no tendrá problemas. También es posible un tiempo de exposición de exactamente un múltiplo bajo de la frecuencia de parpadeo (por lo que si su energía está usando 60 Hz, puede usar con seguridad 1/120 s o 1/60 s). Para el video, no estoy seguro de cómo lidiar con el parpadeo, pero una velocidad de fotogramas de exactamente la frecuencia de alimentación podría funcionar. (si usa una velocidad de fotogramas ligeramente diferente de la frecuencia neta, captará una fase diferente del ciclo de luz en cada imagen, por lo que algunos fotogramas obtendrán luz completa, algunos captarán el período de oscuridad completo y los otros serán en algún lugar entremedio.

Uno es el controlador necesario para transformar la corriente alterna entrante en corriente continua. Los circuitos más caros pueden eliminar la pulsación que queda después de la transformación inicial de la corriente alterna.

Otro podría estar relacionado con la composición de la lámpara: los LED blancos son en realidad LED (¿azules?) dentro de un material (fluorescente) que convierte parte de la luz LED en longitudes de onda más largas (luz verde, amarilla y roja). Si ese material muestra algo de fosforescencia, la lámpara seguirá emitiendo luz durante un corto tiempo (ms o µs) después de que el LED se "apague". Eso puede disminuir el parpadeo.

Sí, este es un problema de velocidad de obturación. O más bien es tu cámara (casi) sincronizada con el parpadeo de tu lámpara. Las lámparas LED y fluorescentes (ya sean CFL o tubos más largos) solo producen luz por instantes dentro de un segundo dado. Las buenas bombillas incandescentes anticuadas también parpadean, pero la inercia térmica en el cable significa que el grado de parpadeo se reducirá mucho y apenas se notará en muchas fotos.

La solución es fácil: cambie la bombilla de su lámpara de escritorio o elija una apertura más pequeña y una exposición más larga para sus tomas. Experimente, pero una exposición de 1/30 o 1/15 de segundo debería significar que se elimina el parpadeo de la iluminación. Si necesita ser portátil, entonces considere una bombilla de alta frecuencia. Eso le permitiría tener un tiempo de exposición más corto.

Cada vez que apunto una cámara digital de algún tipo (webcam, teléfono, videocámara...) a mi lámpara LED de escritorio o su luz se refleja en un objeto (solo si el objeto es muy reflectante y/o está cerca de la lámpara), veo algunos Desplazamiento de líneas negras que cambian el grosor y la velocidad de desplazamiento a medida que cambio el balance de blancos.

¿Cuál es la causa de esto?

Modulación de ancho de pulso. Una forma común de variar el brillo de las luces LED es encenderlas y apagarlas rápidamente. El ciclo de trabajo , o el porcentaje de tiempo cuando la luz está encendida, determina el brillo. Supongo que cuando dice que está cambiando el "balance de blancos", quiere decir que en realidad está ajustando la lámpara y no la cámara. Disminuir el brillo de la lámpara dará como resultado barras negras más anchas porque la lámpara pasa más tiempo apagada.

Finalmente, mi lámpara de noche, también LED, no crea tal fenómeno.

La diferencia puede ser simplemente que la lámpara de la mesita de noche no es regulable y, por lo tanto, siempre funciona a pleno brillo y, efectivamente, al 100 % del ciclo de trabajo.

Otra diferencia puede estar en la forma en que se enciende la lámpara de noche en comparación con las luces de escritorio y de techo. Los LED de alta potencia generalmente se alimentan con un controlador de corriente constante, lo que evita que fluya demasiada corriente a través de los módulos LED y provoque que se sobrecalienten. Los LED de menor potencia, como los que se encuentran en tiras de luces o lámparas que usan docenas de LED pequeños en lugar de unos pocos grandes, pueden alimentarse con controladores de voltaje constante. En este caso, una resistencia limitadora de corriente o simplemente la resistencia interna combinada de varios LED alimentados en serie puede limitar la cantidad de corriente que fluye y evitar que los LED se sobrecalienten. Por lo tanto, su lámpara de noche puede usar un controlador de voltaje constante (o incluso solo una batería) que no funciona apagando la luz parte del tiempo.

Creando una respuesta ya que no tengo suficiente representante. para agregar a otra respuesta ...

El problema es que los LED parpadean, ya sea a 2 veces la frecuencia de la red o a una velocidad PWM (probablemente mucho más alta).

La solución es utilizar otra fuente de luz o modificar la velocidad de fotogramas de la cámara, no la velocidad de obturación . Encontré este problema hace un tiempo en la pantalla de una computadora portátil que parpadeaba a 60 fps. Desafortunadamente, mis cámaras principales no tenían una velocidad de fotogramas de 30 fps, solo 24, 25 o 29,97. Otra cámara ofreció 30 fps reales y el problema se resolvió. Del mismo modo, muchas luces en el Reino Unido parpadean a 50 o 100 Hz; configurar la cámara en cualquier múltiplo de 50 Hz (25, 50, incluso 200 para cámara lenta) resuelve esto.