光品质特性之暂态光视觉效应

——为什么不应该使用手机测量闪烁或频闪效应？

   TLA：闪烁和频闪效应暂态光视觉效应（TLA）是对以下两类需要避免的光视觉现象的总称：

   • 闪烁，指人眼能直接感知到的光波动，具体的学术定义是：“处在静态环境中的静态观察者，对于亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的视觉不稳定性的感知”。使人感知到闪烁的光变化频率为0Hz～80Hz之间。

   • 频闪效应，具体的学术定义是：“处在非静态环境中的静态观察者，由于亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的对运动变化的感知”。该效应只有当静止的观察者附近有运动物体时，观察者的眼睛才能够感知。使人明显感知频闪效应的光变化频率为 80Hz～2kHz。

闪烁与频闪效应现象都会令人不适，可能引起头痛，或者引发事故。包括白炽灯、LED灯等各类光源都可能产生以上情况。

   有人试图利用手机摄像头评估暂态光视觉效应（Temporal Light Artefacts, TLA，包括闪烁和频闪效应）。事实上，使用手机摄像头用于比较或者评判 LED 照明产品的 TLA 性能时，操作复杂，得出的结果也不可靠，所以“使用手机测量暂态光视觉效应（TLA）”其实是一个伪命题。通过测量频闪效可视度（SVM），是描述人体对经调制的光反应唯一正确的方法。

   利用手机摄像头测量暂态光视觉效应（TLA）

   闪烁是可以直接由人眼观察到的，所以无需借助手机的摄像头。频闪效应则不同。

处于静态环境中（观察者静止，且周围没有运动的被观察物体）的人眼是无法察觉频闪效应的，而手机摄像头可以对光随时间的变化做出反应：在手机显示屏上会将光随时间的变化表现为条纹效果（banding effect）。但各种其他因素和手机摄像头自身的技术规格都会对最后的显示效果产生很大影响。影响的因素包括：摄像头每秒的卷帘快门效应、手机显示屏幕的刷新帧率、摄像头自动挡的设置参数等。手机摄像头一般使用 CMOS 摄像芯片和卷帘式快门，卷帘式快门是为了保证成像传感器的像素逐行感光并被及时读取，但这导致成像存在明暗条纹。刷新帧率（Frame Rate, FPS）与光的变化频率的关系导致这些明暗纹条在手机的显示屏上按一定的速度滚动。根据刷新帧率和光源的光变化的频率不同，或多或少都会看见明暗条纹。

   不了解情况的用户尝试使用手机摄像头测量“频闪效应”，他们认为照片或视频上的“条纹”表明存在“频闪效应”。而事实上您在这类照片或者视频中实际看到的是手机的摄像刷新帧率是否刚好与光变化的频率产生相互干扰的效果。

   单位：Pst LM（短期闪烁指数） 单位：SVM（频闪效应可视度）