Interferencia temporal de la luz

La interferencia lumínica temporal ( TLI ) es una degradación inaceptable del rendimiento de un equipo o sistema que utiliza una entrada óptica para su funcionamiento previsto, causada por una perturbación en la modulación lumínica temporal. Esta perturbación puede ser intencional o no intencional, y afectar a equipos de iluminación como luminarias o lámparas. Algunos ejemplos de equipos que pueden verse afectados son los escáneres de códigos de barras, las cámaras y los equipos de prueba.

NOTA: Las modulaciones temporales de la luz también pueden resultar molestas para los seres humanos. En general, los efectos no deseados en la percepción visual de un observador humano inducidos por fluctuaciones en la intensidad de la luz se denominan Artefactos Temporales de Luz (ATL). ^{[ 1 ]}

Las perturbaciones de la modulación temporal de la luz pueden surgir de fluctuaciones en la intensidad de la luz de los equipos de iluminación. La luz emitida por equipos de iluminación como luminarias y lámparas puede variar en intensidad en función del tiempo, ya sea intencional o involuntariamente (Figura 1). Generalmente, la salida de luz de los equipos de iluminación tiene modulaciones residuales no intencionales del nivel de luz debido al propio equipo de iluminación. La magnitud, la forma, la periodicidad y la frecuencia de la modulación temporal de la luz dependen de muchos factores, como el tipo de fuente de luz, la frecuencia de la red eléctrica, la tecnología del controlador o balasto y el tipo de tecnología de regulación de luz aplicada (por ejemplo, modulación por ancho de pulso ). Los equipos de iluminación incandescentes convencionales suelen tener una modulación de luz residual moderada (profundidad de modulación del 10 % al 20 %) con una frecuencia de modulación que es el doble de la frecuencia de la red. Los equipos de iluminación LED, al ser dispositivos semiconductores, responden mucho más rápidamente a las variaciones en la señal de entrada que las fuentes de luz convencionales. Por lo tanto, las fuentes de luz LED son mucho más sensibles a las fluctuaciones de la corriente de entrada y reproducen dichas fluctuaciones en la salida de luz, lo que puede provocar interferencias temporales de la luz (TLI). Además, factores externos como la incompatibilidad con los atenuadores o la presencia de fluctuaciones en la tensión de la red eléctrica ( parpadeo de la línea eléctrica ) influyen y pueden causar modulaciones temporales adicionales de la luz.

Las fluctuaciones de la señal TLM pueden ser inherentes al diseño del controlador electrónico debido a la aplicación de ciertas tecnologías de regulación de la luz o de control de la señal. Por ejemplo, los controladores alimentados por corriente alterna o la modulación por ancho de pulso para la regulación de la luz generan una modulación de magnitud considerable. Sin embargo, los controladores LED también pueden diseñarse para reducir las fluctuaciones residuales en la corriente que llega a los LED y así limitar el riesgo de TLM en aplicaciones específicas.

En ocasiones, también se aplican variaciones de luz intencionadas , por ejemplo, para la comunicación mediante luz visible.

Entre los equipos que cuentan con una interfaz óptica (Figura 1) y que potencialmente pueden verse afectados por perturbaciones TLM se incluyen:

• Cámaras de película, tanto analógicas como digitales.
• cámaras de teléfonos inteligentes
• Cámaras de seguridad
• Cámaras profesionales (de televisión), incluyendo cámaras de alta definición con cámara superlenta.
• escáneres de códigos de barras basados ​​en rayos láser
• escáneres de códigos de barras
• Oxímetros de pulso
• Mandos a distancia por infrarrojos
• Sistemas para comunicaciones mediante luz visible

Cada uno de estos equipos cuenta con una interfaz óptica para su funcionamiento, pero emplean mecanismos, principios y restricciones muy diferentes para procesar la luz incidente. Por lo tanto, existe una gran variedad de mecanismos de interferencia. En consecuencia, no existe una métrica única y sencilla que describa el nivel de degradación o mal funcionamiento de cada tipo de equipo.

En general, los TLI se pueden evitar reduciendo el nivel de TLM. Por ejemplo, para evitar la visibilidad de artefactos en el contenido mostrado de cámaras de cámara lenta, se debe reducir la profundidad de modulación de las modulaciones de luz. La norma europea EN 12193 para iluminación deportiva ^{[ 4 ]} especifica niveles máximos de profundidad de modulación (también llamado factor de parpadeo FF ) para obtener imágenes sin parpadeo tomadas con cámaras de alta velocidad. Para frecuencias de modulación inferiores a 40 kHz , la profundidad de modulación del TLM debe ser inferior al 1 %. El FF de las modulaciones de luz superiores a 40 kHz puede ser menos estricto (inferior al 5 %). Asimismo, el informe técnico CIE 083 ^{[ 5 ]} proporciona orientación sobre los requisitos de iluminación para la grabación de televisión y cine en aplicaciones deportivas para evitar TLI y utiliza el factor de parpadeo como métrica. CIE 083 establece que una instalación de iluminación con un factor de parpadeo inferior al 1 % no generará TLI para cámaras de cámara superlenta y ultralenta. La guía de iluminación de estadios de fútbol de la UEFA ^{[ 6 ]} y la guía de la FIH ^{[ 7 ]} para la iluminación de instalaciones de hockey al aire libre son algunos ejemplos de guías de rendimiento de iluminación para instalaciones deportivas que especifican TLM en términos de FF para diferentes niveles de calidad de las instalaciones.  

• Efectos de luz temporales
• Artefactos de luz temporales