Um telemóvel a captar luzes a tremeluzir ≠ a luminária tem mesmo tremeluzir!

Muitas pessoas apontam habitualmente os seus telemóveis para as luzes e tiram fotografias. Se aparecerem barras pretas ou cintilação na imagem, concluem imediatamente: “Esta luz tem cintilação - não é saudável”.”

Mas a verdade é que a cintilação captada pelo seu telemóvel não significa que a luminária emita efeitos estroboscópicos nocivos.

Trata-se apenas de um fenómeno causado pelo facto de a câmara e a iluminação estarem “dessincronizadas”.”

Por outras palavras, embora o telemóvel possa “ver” a cintilação, não a pode “medir”.

O olho humano e uma câmara percepcionam a luz de formas completamente diferentes:

• O olho humano possui “persistência da visão”, actuando como um “filtro” natural. Desde que a frequência de cintilação da luz exceda aproximadamente 80 Hz, o nosso cérebro “suaviza-a” automaticamente, fazendo-a parecer uma iluminação constante.
• As câmaras, no entanto, são muito mais literais. Funcionam como instrumentos de amostragem, registando fielmente todas as flutuações instantâneas de brilho de uma fonte de luz.

Assim, quando a luz cintila a frequências de 100Hz, 120Hz ou mesmo milhares de Hz:

• Olhos humanos → Ignorar.
• Smartphones → Capturar exatamente como é.

Na realidade, a maior parte da iluminação não é “completamente estável”:

1. fonte de alimentação AC

• Com uma rede de 50 Hz, a iluminação apresenta flutuações de luminosidade de 100 Hz;
• numa rede de 60Hz, estas flutuações atingem 120Hz.

2. fonte de alimentação do driver de LED

• Alguns circuitos de driver não têm estabilidade, causando “ondulação” da corrente de saída que resulta em flutuações de brilho perceptíveis.

3. escurecimento PWM

• Muitos LEDs reguláveis utilizam um método de “ligar/desligar rápido” para controlar a luminosidade.
• Embora impercetível ao olho humano, as câmaras podem captar o momento “off”, resultando em riscas visíveis na imagem.

↑Imagem: Um ecrã de smartphone com escurecimento PWM, que pode apresentar faixas quando fotografado.

Portanto, as luzes piscam de facto, só que normalmente não o vemos.

A chave aqui é o “método de amostragem” da câmara:

• Velocidade do obturador: Se o obturador cobrir apenas uma pequena parte da onda de luz, causará um brilho irregular na imagem.
• Taxa de quadros (FPS): Quando a taxa de fotogramas não está sincronizada com a frequência da luz, aparecem barras pretas rolantes.
• Obturador rotativo: A maioria das câmaras dos smartphones utiliza a varredura progressiva. Uma vez que as fontes de luz variam de brilho durante a exposição de diferentes linhas → aparecem riscas.

Isto também explica porque é que o efeito estroboscópico é particularmente visível em vídeos em câmara lenta. As taxas de fotogramas elevadas “amplificam” cada flutuação de luz.

Muitas pessoas acreditam erradamente que “riscas captadas num telemóvel = iluminação deficiente”. Na verdade, isto é um equívoco por três razões:

1. Sem norma

• A deteção científica de cintilação utiliza um conjunto abrangente de métricas, como a percentagem de cintilação, o índice de cintilação, o SVM e o PstLM.
• As riscas visíveis nas fotografias do telemóvel não correspondem a estas métricas.

2. Os resultados são incoerentes.

• A mesma fonte de luz produz efeitos completamente diferentes quando fotografada com diferentes telemóveis, velocidades de obturação e taxas de fotogramas.
• Sem uma norma unificada, os resultados não podem ser comparados.

3. A má interpretação é comum

• Escurecimento PWM de alta frequência: Seguro para o olho humano, mas os smartphones captam inevitavelmente a cintilação.
• Flutuações de baixa frequência: Podem contribuir para a fadiga ocular, mas os smartphones podem não as detetar.

Por conseguinte, a cintilação captada por smartphones é apenas um “fenómeno” e não pode servir de prova para determinar se uma luminária está saudável.

A abordagem verdadeiramente científica envolve a utilização de instrumentos profissionais, como estroboscópios ou espectrómetros. Estes dispositivos podem quantificar as flutuações de luz e calcular métricas, incluindo a percentagem de cintilação, o índice de cintilação e o desvio de tensão padrão (SVM).

↑Imagem: Espectrofotómetro Licht Ultra para testar efeitos estroboscópicos

Estes são os parâmetros reconhecidos pelas normas internacionais, tais como CIE, IEC e IEEE, e podem ser utilizados para comparar os méritos de diferentes luminárias.

Poder-se-ia entender assim:

• Deteção do efeito estroboscópico do telemóvel = uma observação subjectiva que permite ‘suspeitar’ que uma fonte de luz pode estar defeituosa;
• Teste estroboscópico profissional = medição objetiva, capaz de ‘verificar’ verdadeiramente se uma fonte de luz está a funcionar corretamente.

• Indústria da iluminação: Um número crescente de luminárias ostenta atualmente a designação “sem cintilação”, com fontes de alimentação de alta qualidade a tornarem-se cada vez mais comuns. Isto não só melhora a adequação para a fotografia, como também alivia a fadiga visual.
• Indústria das câmaras: Quando a tecnologia de obturador global se generalizar, os problemas de bandas causados pelo obturador rolante serão fundamentalmente eliminados.

• Muitas pessoas gostam de utilizar os seus telemóveis como “detectores”, mas a realidade é que:

  A captura de riscas ≠ a luz é necessariamente prejudicial;

  Não capturar riscas ≠ a luz é necessariamente seguro.

  Só os instrumentos profissionais e as métricas de teste normalizadas podem contar verdadeiramente a história.

  Por isso, da próxima vez que alguém puxar do telemóvel para fotografar uma luz e disser “esta luz tem cintilação”, pode dizer-lhe com toda a confiança:

  ‘Os telemóveis não conseguem detetar a cintilação’.’

  Nota: Ao testar a tremulação com um espetrofotómetro portátil, deve prestar-se atenção à direção do teste. Para comparar a cintilação da luminária, podem ser utilizados ensaios horizontais, ao passo que os ensaios verticais são necessários para avaliar a cintilação na perspetiva do olho humano. Os valores obtidos com estas duas abordagens diferem frequentemente de forma significativa. Esta discrepância surge porque o plano vertical recebe luz direta e reflectida de várias luminárias em ângulos amplos. Além disso, as variações da modulação temporal da luz (TLM) de diferentes condutores são mais facilmente sobrepostas nesta direção, gerando potencialmente efeitos de batimento. Consequentemente, a perceção da cintilação é normalmente mais pronunciada na vertical do que na horizontal. O projeto de iluminação espacial deve, por conseguinte, dar prioridade à perceção da tremulação a partir do plano vertical.