¿Se puede ver el parpadeo de una bombilla a 50 Hz?

Ayer tuve una barbacoa con unos amigos. El sol ya se había puesto y la única fuente de luz que quedaba (además de la luz ambiental del mundo circundante) era una bombilla de bajo consumo.

Después de un tiempo, comencé a ver cambios de iluminación en los rostros de mis amigos y en las placas de matrícula de sus autos. Se sentía como si alguien cambiara la luz muy rápido. Al mirar directamente a la pared oa la luz, no noté ningún parpadeo.

En mi país la red eléctrica funciona a 50 Hz. ¿Es posible que realmente haya visto el parpadeo causado por las alteraciones en la red eléctrica o simplemente me estoy volviendo loco?

Subpregunta: ¿ha estado bebiendo alcohol? Sin embargo, supongo que eso habría ralentizado tus reacciones/percepciones.
@Criggie Sin intoxicación en absoluto - funcact: mis amigos me hicieron la misma pregunta cuando les dije: D
No mencionaste si se trataba de una bombilla incandescente. Si es así, parece que el brillo del filamento no cambiaría mucho durante un ciclo de 50 Hz, pero es posible.
En realidad, no es difícil detectar el parpadeo de encendido y apagado a 50 Hz con los ojos, incluso en entornos bien iluminados. Simplemente mueva su línea de visión a través de la fuente de luz parpadeante y verá una secuencia de imágenes espaciadas regularmente durante una fracción de segundo en su campo visual. Incluso hay algunas luces eléctricas que oscilan entre diferentes longitudes de onda, y esa técnica te permitirá verlo. Además, incluso si no lo hace a propósito, puede notar los efectos cuando cambia la mirada o durante los movimientos sacádicos naturales de sus ojos. Pero las bombillas incandescentes apenas parpadean, como dijo @rcgldr.
@rcgldr Era una especie de bombilla de bajo consumo (no estoy seguro de qué tipo, pero no LED). No es una bombilla incandescente.
@Timo: posiblemente una bombilla CFL (luz fluorescente compacta) (generalmente un tubo en espiral). Las bombillas CFL pueden cambiar de intensidad casi instantáneamente, pero generalmente hay algo de capacitancia en el circuito que reduciría el parpadeo.
@user21820: Esto es bastante notable (al menos para mí) con las luces LED traseras de los automóviles, especialmente por la noche cuando estoy un poco cansado. A veces también señales de tráfico y carteles publicitarios. Creo que parte de esto es que a menudo usan modulación de ancho de pulso para controlar la intensidad de la luz... También tenga en cuenta que una bombilla LED o CFL defectuosa o defectuosa puede parpadear.
@jamesqf: Sí, de hecho. Especialmente aquellos que se encienden y apagan deliberadamente, pero lo que me pareció interesante fue que algunos tubos fluorescentes que dan 'luz cálida' no son monocromáticos, y lo descubrí exactamente al pasar mi línea de visión a través de ellos, la primera vez accidentalmente.
Me parece recordar haber leído varias veces declaraciones de personas autistas que afirmaban que podían ver parpadear las bombillas fluorescentes. (Tengo un niño en el espectro. Esto habría sido cuando estaba en edad preescolar, y ahora tiene 18 años, así que fue hace algún tiempo). El pensamiento del IIRC fue, no es tanto que muy pocas personas puedan ver esto sino que la mayoría de nosotros hemos aprendido a filtrarlo/ignorarlo. Vivimos en los EE. UU., por lo que habría sido de 60 Hz.
No parece mencionarse en las respuestas: su visión periférica es mucho mejor para notar el movimiento que su visión enfocada/central. Es por eso que lo notó "por el rabillo del ojo", pero cuando lo miró directamente no pudo ver el cambio. Se han mencionado los CRT antiguos y era bastante obvio si colocaba dos uno al lado del otro (y a 1 metro / 3 pies de distancia) y miraba uno: el otro parecía parpadear pero no el que estaba mirando.
Definitivamente puede ver si una fuente de luz es continua o parpadeante, observando un movimiento rápido. Agite un objeto brillante (como blanco) iluminado por esa fuente frente a su cara. Con la luz parpadeante notará múltiples imágenes separadas.
Puede ser que sea una luz LED muy barata y use solo un rectificador de media onda en lugar de un puente completo. Esto significa que todas las demás ondas se apagan y la lámpara pasa al menos la mitad de su tiempo completamente apagada. Esto también hace que parpadee a la mitad de la frecuencia que lo haría con un puente rectificador completo.

Respuestas (3)

Respuesta corta
Sí, el parpadeo de una bombilla puede ser perceptible y sí, eso está directamente relacionado con la frecuencia de la red. Sin embargo, dado que el parpadeo de una bombilla es aproximadamente dos veces mayor que los límites temporales de nuestro sistema visual, es poco probable que sea perceptible.

Fondo
La resolución temporal del sistema visual se puede cuantificar de varias maneras. Como se refiere a un estímulo de parpadeo relativamente simple, la frecuencia crítica de fusión de parpadeo es probablemente la más relevante. A una determinada frecuencia crítica, un estímulo parpadeante aparecerá como un estímulo continuo. Este límite crítico de frecuencia de fusión de parpadeo es de alrededor de 50 Hz, pero variable entre 5 y 50 Hz, dependiendo de las condiciones de iluminación (Kalloniatis y Luu) , consulte la Fig. 1 a continuación.

Por ejemplo, la señal de giro de un automóvil obviamente está parpadeando (parpadeando en la región de 1 Hz). Pero un objeto que se muestra en una computadora de pantalla plana estándar parece estable. La frecuencia de actualización de un monitor suele ser de 60 Hz, que de hecho está por encima de la frecuencia crítica de fusión de parpadeo (Holcomb, 2009) .

Sin embargo, las viejas y buenas pantallas CRT a veces pueden parecer parpadear. La red, como usted indica, es de hecho 50 Hz (Europa, Australia) o 60 Hz (EE. UU.), y de hecho el parpadeo es a esta frecuencia. De manera similar, los tubos fluorescentes que funcionan bien parecen parpadear en ocasiones (cuando están llegando a su fin, también comienzan a parpadear, pero eso se debe a una falla del dispositivo en lugar de a la frecuencia de la red que alcanza su punto máximo). Debido a un efecto similar, puede parecer que las bombillas parpadean también. Sin embargo, debido a la característica de onda sinusoidal de la corriente alternativa de la red, que presenta dos picos por longitud de onda (un pico negativo y uno positivo, el parpadeo de una bombilla es en realidad dos veces la frecuencia de la red)., o 100 - 120 Hz. Esto está bastante por encima del límite crítico de fusión de parpadeo y, por lo tanto, es probable que no se note.

Es interesante ver que mencionas que fue alrededor de la puesta del sol. La visión escotópica (visión nocturna) está mediada principalmente por los fotorreceptores de bastón. El sistema visual de varilla media la visión en escala de grises con poca luz. Si bien la resolución espacial es deficiente, está muy bien adaptada para procesar estímulos que se mueven rápidamente. Por lo tanto, la frecuencia de fusión del parpadeo en condiciones de visualización escotópica puede ser mayor; es decir , es posible que no se perciba el parpadeo de las bombillas durante el día (Federov & Mkrtichev, 1938) . Buen complemento allí.

Para agregar a esto, como se menciona en los comentarios, si el parpadeo de los aparatos alimentados por la red eléctrica es realmente visible depende de muchos factores además de la frecuencia del parpadeo. Las pantallas CRT, por ejemplo, pueden tener fósforos mejorados que tienen tiempos de respuesta retrasados, 'difuminando' el parpadeo en la invisibilidad. En otras palabras, no es una simple cuestión de 'ENCENDIDO' y 'APAGADO'. Del mismo modo, las bombillas se calientan y, por lo tanto, es posible que no notemos la diferencia de temperatura, ya que el parpadeo temporal depende del calentamiento y enfriamiento del cable.

Fusión de parpadeo
Figura 1. Fusión de parpadeo en función de la intensidad del estímulo. Tenga en cuenta que la forma de este gráfico significa que la visión fotópica es menos sensible a los cambios temporales; la escala de intensidad se relaciona con la intensidad del estímulo, como se menciona en la otra respuesta. La visión escotópica para promover la resolución temporal de la visión en el sentido mencionado en esta respuesta alude a las condiciones de iluminación ambiental. fuente: Kalloniatis & Luu (2007)

Referencias
- Federov & Mkrtichev, Naturaleza ; 142 : 750–1
- Holcomb, Trends Cog Sci 2009 ; 13 (5): 216-21
- Kalloniatis & Luu, WebVision, capítulo "Resolución temporal" 2007

Gran respuesta, gracias! Creo que, además de tu punto, si el sol no se hubiera puesto ya, se habría inferido con la luz de la bombilla de todos modos, haciendo que sea imposible notarlo. Me alegro de no volverme loco :D
Para agregar un punto de datos, con CRT tuve que subir a alrededor de 80 Hz más o menos; 85 es una frecuencia de actualización "estandarizada" (VESA). Algo menos y tuve la sensación de que parpadeaba "por el rabillo del ojo".
Los LCD generalmente son mejores, incluso a 60 Hz, pero tuve el privilegio de usar tres monitores Hanns·G en $JOB[-2]. Funcionarían a 75 Hz y eliminarían el leve dolor de cabeza semipermanente que tenía anteriormente.
@WillCrawford: parte del efecto de parpadeo de un CRT depende de la persistencia de los fósforos. Cuanto mayor sea la persistencia, más lenta será la velocidad a la que decae la luz de fósforo. Una mayor persistencia es buena para el parpadeo, pero puede provocar que los objetos virtuales se desenfoquen en movimiento por la pantalla. Algunos monitores de entrada de campo fijos, en los que no se utilizaba el desplazamiento, como los terminales monocromáticos verdes IBM 3740, tenían una persistencia de alrededor de 1 segundo, lo que permitía fuentes muy nítidas y sin parpadeo aparente. Para muchos monitores CRT estándar, el parpadeo desaparece alrededor de los 75 Hz.
@WillCrawford: continuando, los televisores CRT con entrelazado solo actualizan los "píxeles" unas 30 veces por segundo, pero el parpadeo generalmente no es un problema. La persistencia de los fósforos utilizados en los televisores CRT está diseñada para evitar el parpadeo en estas frecuencias más bajas.
Soy consciente de lo que causa el efecto. Creo que la persistencia de mi retina (o sistema nervioso) puede ser un poco más baja de lo normal :o) [y he usado terminales como los que mencionas]
La televisión es de ~25 fps aquí al otro lado del estanque, por lo que el parpadeo es más notorio en equipos antiguos basados ​​en CRT.
Y sin importar cómo fue diseñado , parezco ser particularmente sensible al "parpadeo" (las bombillas antiguas de bajo consumo y muchos tubos fluorescentes de oficina me dan dolores de cabeza, además de la forma en que exacerbaron mi visión de color deteriorada).
Cabe señalar que la capacidad del ojo para detectar el parpadeo (movimiento de ataque) también depende del ángulo bajo el cual la luz ingresa a la retina, porque hay 2 tipos diferentes de células detectoras. Los conos en el centro (es decir, bajo ángulos agudos, de frente) son buenos para diferenciar el color, mientras que los bastones en el borde exterior de la retina captan la luz de la periferia del campo visual y son mejores para diferenciar luz/oscuridad y detección de movimiento Puede probar este IRL mirando una fuente de luz sutilmente parpadeante: el parpadeo será más notorio cuando se vea desde un lado.
Las medidas que se muestran en el gráfico son para la fóvea. Algunas personas informan que pueden detectar el parpadeo solo en su visión periférica, que en su mayoría son bastones, lo que coincide con su sospecha de que los bastones pueden tener una frecuencia de fusión de parpadeo más alta.

Una lámpara parpadea al doble de la frecuencia de la red, es decir, 100 o 120 Hz, y eso normalmente no es perceptible para los ojos humanos. Es visible para pollos e insectos.

Dicho esto, una lámpara de baja calidad o una lámpara al final de su vida útil también puede parpadear a 50 o 60 Hz, y lo notará. Depende del brillo, por lo que puede parecer que un área iluminada por la lámpara no parpadea.

Una forma sencilla de suprimir el parpadeo de un CRT de 60 Hz es ponerse gafas de sol. La química en tus ojos es más lenta con brillo bajo, esto hace que el parpadeo sea menos visible. La invención del televisor CRT de 100 Hz (yo participé) fue necesaria para permitir un mayor brillo.

+1 para su lámpara A parpadea al doble de la frecuencia de la red, es decir, 100 o 120 Hz . ¿Puedes agregar fuentes? Adapté mi respuesta para aludir a este efecto también. Gracias.
Una onda sinusoidal verdadera de 50 Hz pasará por la amplitud cero dos veces por ciclo: una vez yendo hacia su extremo positivo (subiendo por cero) y una vez yendo hacia su extremo negativo (cayendo por cero). (Estoy ignorando el voltaje de polarización aquí). El ciclo completo es, por ejemplo, desde cero con pendiente X hasta cero con pendiente X, pero ocurren dos pases por cero, en pendiente X y pendiente -X. Entonces, el voltaje instantáneo será cero 100 veces por segundo para una forma de onda de CA de 50 Hz (120 veces por segundo para una forma de onda de CA de 60 Hz). No sé hasta qué punto esto realmente afecta la intensidad de la salida de luz de la lámpara.
Si bien tiene razón sobre la onda sinusoidal y las matemáticas, traté este mismo problema con un juego de luces navideñas LED. Las luces LED están cableadas en una serie simple y solo reciben voltaje directo 60 veces por segundo (60 Hz en mi ubicación). Dado que los LED solo funcionan con voltaje que fluye en una dirección, el parpadeo es muy perceptible en mi visión periférica, pero no directamente. Si el OP estaba usando luces LED baratas, es posible que sucediera lo mismo.
@ JPhi1618: los controladores LED pueden usar un puente de diodos y un condensador de suavizado. Lo que significa que solo las lámparas LED más baratas deberían tener una variación significativa en el flujo luminoso durante el ciclo de la red eléctrica.
@RedGrittyBrick, oh, sí, por supuesto que pueden y la mayoría de las bombillas LED que he visto se ven geniales sin parpadeo, pero en el extremo más económico, como la cadena de luces que tengo, no se hace nada para suavizar la luz o reducir parpadeo. Lo siento si parecía que estaba hablando de todas las bombillas LED.

Digamos que hay una fuente puntual de luz (podría ser una lámpara o un objeto altamente reflectante) que experimenta cambios de intensidad grandes y rápidos, digamos de 50 a 100 veces por segundo.

Si mueve rápidamente los ojos mientras está en su campo de visión, trazará un camino a través de su retina. Algunos tramos de este camino recibirán poca luz, mientras que otros recibirán mucha. Lo que verá se verá como una línea discontinua. (La frecuencia de fusión del parpadeo es irrelevante porque se refiere a puntos fijos en su campo de visión. En este caso, estamos tratando con muchos fotorreceptores espacialmente distantes).

Digamos que se tarda 0,15 segundos en "girar" los ojos de derecha a izquierda. Esto significa que una luz que parpadea a 100 Hz se dividirá en 30 secciones de "apagado" y 30 secciones de "encendido" durante este tiempo. Entonces, de hecho, podría detectar frecuencias mucho más altas que 100Hz. (Esto podría ser un experimento interesante de Arduino). He notado el efecto cuando mi computadora portátil varía el brillo de su luz de carga usando PWM. A medida que se "oscurece", los guiones en la línea discontinua se acortan y viceversa.

Pero pongamos esto en contexto. Las condiciones que describe significan que:

  • Hay un gran contraste entre los objetos reflectantes y el fondo.
  • Hay un gran contraste en algunos objetos cuando la lámpara está en su punto más brillante y en su punto más oscuro (asumiendo una lámpara LED sin condensadores de suavizado, los objetos podrían no recibir prácticamente ninguna luz de la lámpara durante ciertos períodos)
  • Los objetos no son "fuentes puntuales"

Esto significa que cada vez que mueva los ojos, una sucesión rápida de objetos "fantasmas" brillantes se combinará de manera adicional en su campo de visión. El efecto probablemente se verá como una versión acelerada de iluminación estroboscópica. Lo mismo ocurrirá con los objetos en movimiento (por ejemplo, alguien agitando una mano). Pero si fija su mirada en un objeto estacionario, probablemente no verá parpadeo.

¿Se puede ver el parpadeo de una bombilla a 50 Hz?
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