L'éclairage fluorescent et la vitesse d'obturation posent-ils un problème de dominante de couleurs?

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J'ai pris un tas de photos au club d'arts martiaux de mon fils en utilisant un D90 avec un F1.8 de 50mm. Le club est éclairé par des lampes fluorescentes suspendues, et je obtenais des résultats étranges: certains clichés sont "blancs", d'autres ont un "casting orange", et d'autres encore sont en partie blancs et en partie orange dans le même plan.

Je suppose que cela a à voir avec la combinaison de la fréquence du scintillement de la lumière et de la vitesse d'obturation de la caméra. Voici une séquence de 3 plans montrant le problème. Les prises de vues ont été prises avec 1/500 sur F2 et ISO-800 et avec Auto-WB.

Premier coup ("blanc / normal"): texte alternatif

Deuxième coup ("orange cast" en haut): texte alternatif

Troisième coup ("cast orange" en bas): texte alternatif

Celles-ci ont été prises en mode rafale à une seconde d'intervalle.

Quelqu'un peut-il me dire ce qui se passe? Et comment je peux éviter ça?

seanmc
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vous venez de me donner une idée de quelque chose à essayer.
msarchet
J'espère que vous nous faites savoir comment ça se passe ...
seanmc
Cela a à voir avec le scintillement de la lumière et le courant alternatif qui traverse les lampes fluorescentes, ce qui change la couleur.
J. Walker

Réponses:

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Les lampes fluorescentes peuvent scintiller à deux fois la fréquence du courant qui les alimente, ce qui implique qu'un cycle complet du scintillement prend entre 1/100 et 1/120 seconde. Au cours de chaque cycle, l'intensité de la lumière et sa température de couleur peuvent changer. Ainsi, si vous utilisez une vitesse d'obturation de 1/100 seconde ou plus rapide, vous pourriez observer exactement ces phénomènes: vos photos en constituent un document intéressant, notamment la photo du bas.

Les détails apparaissent profondément dans un bon article de Wikipedia sur les lampes fluorescentes sous le titre "Problèmes de scintillement". L'article fait référence au blog " The Feral Photographer " qui fournit une brève explication (simplifiée) du point de vue d'un photographe numérique.

Pour la photographie sportive en intérieur, vous avez besoin d'un temps d'exposition court pour figer l'action. Envisagez les options de flash si elles sont possibles. Des expositions très courtes (jusqu'à 1/4 000 seconde en général) peuvent être obtenues avec des flashs HSS. Dans une certaine mesure, vous pouvez régler la balance des couleurs, en particulier lorsque vous prenez des images RAW, mais cela risque d’être délicat lors de la transition des couleurs.

buisson
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+1, ces photos sont un excellent moyen de démontrer ce problème.
sebastien.b
merci pour la réponse et les liens. Le flash n’est pas une option, je suppose donc que j’ai juste besoin de filmer beaucoup, de choisir les meilleurs et de corriger le WB si possible!
Seanmc
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Les lampes fluorescentes sont une terrible nouvelle pour la photographie, et ce n’est que l’une des raisons! Ils émettent une lumière qui manque une grande partie du spectre rouge, ce qui peut rendre les tons chair verdâtres et malsains, ils sont généralement de couleurs différentes les uns des autres, même si les tubes sont du même type, et changent de couleur pendant le cycle d'alimentation. !

Vous avez le choix entre synchroniser votre vitesse d'obturation avec les lumières en prenant des photos à 1/25 s, 1/50 s (en supposant une fréquence de 50 Hz), mais cela n'est pas conseillé pour la photographie d'action. Votre autre option consiste à réduire le déclencheur à 1 / 250e et à utiliser un flash externe à pleine puissance renvoyé du plafond. La courte durée du flash aidera à geler l'action. Le HSS est possible, mais vous aurez peut-être du mal à maîtriser la lumière ambiante car cette option coûte de l'énergie! Si vous souhaitez toujours utiliser le mode rafale, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation externe.

Matt Grum
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1
Comme Whuber le mentionne, les lumières clignotent à deux fois la fréquence du secteur - une fois sur l’oscillation positive et une fois sur l’oscillation négative. Par conséquent, vous pouvez vous en sortir avec une vitesse d'obturation de 1/100 pour une fréquence réseau de 50Hz.
Evan Krall
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La fréquence exacte dépend du type de ballast installé, et il est possible que deux tubes soient déphasés pour la même alimentation en fonction du temps nécessaire pour les allumer. En conséquence, vous pouvez 1/100 s, les vitesses d'obturation plus lentes fonctionnent souvent mieux dans la pratique.
Matt Grum
3
Malheureusement, l'utilisation d'un flash n'est pas une option (trop distrayante pendant les cours). Je pense que prendre beaucoup de photos et choisir / corriger les bonnes est ma meilleure option.
Seanmc
4
Il convient de noter que les fluorescents conçus spécifiquement pour la photographie et la vidéographie (KinoFlo et similaires) sont bien meilleurs: la combinaison de vapeurs d'arc et de phosphores utilisés élimine pratiquement les déficiences du spectre (vous pourriez avoir du mal à faire correspondre exactement une fraction de pourcent de Pantone ) les ballasts ont leurs propres oscillateurs qui fonctionnent bien dans la plage du kilohertz; et ils sont généralement dimmables (en utilisant une modulation de largeur d'impulsion) sans effet notable sur la balance des couleurs. Cela dit, ces lumières ne sont pas bon marché et ne sont pas ce que vous trouverez sur place.
@ MattGrum Cela suppose un courant biphasé. Avec le courant triphasé souvent trouvé dans les grandes installations, il faudrait augmenter le temps d'obturation à 1/33 (50 Hz) ou 1/40 seconde (60 Hz) pour prendre en compte toutes les variations.
Michael C
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Whuber et Matt Grum ont donné des réponses correctes, soulignant le problème du scintillement et certaines solutions de contournement. Mon addendum intervient 6 ans après, où nous commençons à voir de vraies solutions au problème de scintillement de la lampe:

  • Les nouveaux appareils photo tels que les Canon EOS 7D Mark II et 80D ont introduit un mode de prise de vue anti-scintillement. L'appareil photo utilise le capteur de mesure pour mesurer en continu le niveau de lumière ambiante fluctuant et synchronise le déclencheur avec la partie la plus lumineuse du cycle, quel que soit le moment où vous appuyez sur le bouton. Cela produit une excellente uniformité d'exposition et de température de couleur d'une photo à l'autre. Bryan Carnathan couvre cette fonctionnalité de la caméra dans ses critiques sur The Digital Picture.

entrez la description de l'image ici

  • Il existe des sites sportifs d'élite qui règlent soigneusement leurs éclairages afin qu'ils soient répartis uniformément sur les 3 phases d'alimentation en courant alternatif. De cette façon, les lampes sombres et lumineuses de différentes phases se chevauchent et produisent un résultat beaucoup plus homogène. Par exemple, cela a été fait aux Jeux olympiques de Beijing en 2008 (ils utilisaient des lampes à décharge de gaz au lieu de lampes fluorescentes, mais celles-ci souffrent également du problème du scintillement de la tension secteur).
Nayuki
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2
En tant que personne qui utilise régulièrement cette fonctionnalité du 7D Mark II, je peux dire que les lumières principales qui éclairent la scène doivent toutes être dans la même phase pour que cela fonctionne. Si, par exemple, vous avez plusieurs éclairages en différentes phases (très courant dans les arènes sportives et les gymnases), l’appareil photo ne se synchronisera qu’avec l’un d’eux. Les prises de vue forment un angle où une seule source de lumière fournit la plus grande partie de l'éclairage, ce qui ira un long chemin avec l'utilisation d'une telle caméra.
Michael C
+1 Merci pour votre mise à jour, en particulier pour avoir décrit la méthode de la solution.
whuber
1
Lorsque je fais du
Michael C
5

Comme d'autres le soulignent, les lumières clignotent essentiellement de couleurs différentes lors de vos expositions. Le pire est que différentes lampes fluorescentes sont sur des circuits différents. Elles peuvent donc être déphasées de 180 degrés. Si elles n’installent pas les mêmes ampoules de couleur à la même température (peu probable), les variations de couleur d’un cycle à l’autre seront encore plus grandes.

Votre appareil photo complique cela en utilisant un volet roulant supérieur à une vitesse donnée (généralement autour de 1/200. Cela signifie que seule une partie du capteur d'image est exposée à la scène à un moment donné. Par conséquent, si la lumière change pendant l'exposition, le le changement de couleur n'affectera qu'une partie du capteur d'image.

Enfin, étant donné que la température de couleur change, l'appareil photo ne peut pas bien saisir la balance des blancs pour l'exposition.

Vous avez quelques options:

  • Diminuez la vitesse pour obtenir au moins un cycle complet de lumière (1 / 60ème aux États-Unis, 1 / 50ème ailleurs) par exposition
  • Éclairez les lumières locales avec le flash (ce qui a également des limites au-dessus de l'exposition synchrone 1/200, mais les flashs haut de gamme peuvent s'en occuper pour vous)
  • Prenez beaucoup de photos brutes et notez les zones dans lesquelles les références de couleur peuvent être utilisées pour équilibrer les blancs des photos en post-traitement pour les photos où la couleur ne change pas à mi-exposition.
Adam Davis
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6
Pour voir ce que l'obturateur voit, fabriquez vous-même un stroboscope en découpant un cercle en carton dans une boîte de céréales, d'environ 6 "de diamètre. Découpez une petite fente radiale près du bord du disque, placez un fuseau au centre et faites tourner le La première fois que j’ai regardé une lumière fluorescente, c’était une véritable révélation!
gbarry
2
Je suppose que le volet roulant est responsable de l'aspect moitié-moitié avec blanc / orange sur la même photo? Je soupçonne qu'il serait difficile de corriger le poids total sur les demi-vues (pouvez-vous appliquer les réglages WB d'une photo à la moitié d'une autre?) Vraisemblablement, la zone limite sera le plus gros problème.
Seanmc
@seanmc - Oui, le volet roulant, associé aux conditions d'éclairage changeantes, produit une demi-photo et une demi-photo. S'il était important de sauvegarder ce plan, j'imagine qu'une balance des blancs personnalisée pourrait être appliquée à l'aide de Photoshop et du masquage. Vous avez raison de dire que la région frontière nécessiterait une attention particulière.
Adam Davis
Le fait d’allumer l’antiphasé n’est pas un problème, car chaque ampoule s’allumerait normalement deux fois par cycle. Les grands bâtiments commerciaux et les lampadaires câblés avec une alimentation triphasée peuvent être plus problématiques, toutefois, étant donné que certaines lampes peuvent être alimentées à partir de chacune des trois phases.
Supercat
3

J'ai eu exactement ce problème ce week-end dernier, couvrant un championnat national de karaté avec 4 autres tireurs. Flash n'était pas une option. Pour les images multicolores qui ne répondent pas à une simple solution de correction de la température, j'ai l'intention d'utiliser la nouvelle fonctionnalité de Lightroom 4, la peinture avec température et teinte, une sorte de pinceau gélifié. Ce n'est que pour les commandes d'impression, pas pour le 4300 maintenant posté dans ma galerie. Ils ont été assez près et assez bien avec une note explicative sur la première page. Un problème supplémentaire dans notre cas était la fonte des tapis de sol bleus et la température ambiante à travers certaines fenêtres

David Magahy
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2

Si le flash n'est pas une option mais que vous y êtes officiellement et raisonnablement proche de l'action, qu'en est-il des inondations d'halogènes (éclairage du studio du pauvre, si vous voulez). Il y a de nombreuses années, j'avais des inondations 500W montées sur trépied bon marché, conçues pour le bricolage, modifiées en 3x500W chacune.

Quelque chose de similaire peut fonctionner ici, au moins pour réduire le contraste des fluorescents à quelque chose de plus gérable. Vous auriez besoin de 2 ou plusieurs supports et de travailler entre eux pour éviter que les ombres ne soient trop envahissantes, et plusieurs lampes par support atténuent considérablement les bords des ombres.

Les lampes à LED et les lampes fluorescentes à haute fréquence fonctionneraient également, mais le coût de l’intensité finirait par coûter cher.

Chris H
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Tirez-le au 1 / 125e et vos problèmes de couleur seront résolus. Avoir un volet qui ralentit annule les effets d’un volet roulant. Je crois que les lumières tournent à 120Hz. Une prise de vue au 1 / 125e vous donnera une onde sinusoïdale complète et vous donnera les meilleurs résultats de couleur. Peu importe si les lumières sont sur des circuits séparés et déphasées les unes avec les autres.

Tourner à 1 / 60ème vous donne 2 ondes sinusoïdales complètes et la même couleur, mais vous devez vous soucier davantage du flou en mouvement.

Drew Cason
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4
Même 1/125 est trop lent pour les tirs d'action. Essayer de geler un coup de pied ou un lancer nécessite une vitesse d'obturation plus rapide.
Seanmc
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En plus de la vitesse d'obturation, vous devez définir la balance des blancs et non utiliser l'auto wb. Réglez votre balance des blancs sur fluorescent si vous avez ce paramètre, mais utilisez un colorimètre pour mesurer la température des lumières kelvin et définissez-le comme une balance des blancs personnalisée serait préférable.

Homme de l'Alaska
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Pour de nombreuses lampes fluorescentes, vous aurez besoin d'une mesure plus sophistiquée que simplement K, car elles tendent également à avoir une teinte sur l'axe vert / magenta.
mattdm