En la percepción visual , el parpadeo es un cambio visible para los humanos en la luminancia de una superficie iluminada o una fuente de luz que puede deberse a fluctuaciones de la propia fuente de luz o a causas externas como fluctuaciones rápidas en el voltaje de la fuente de alimentación ( parpadeo de la línea eléctrica ) o incompatibilidad con un regulador externo.
El centelleo , también llamado centelleo, es un término genérico para las variaciones en el brillo aparente, el color o la posición de un objeto luminoso distante visto a través de un medio.
El parpadeo existe para otros organismos que tienen umbrales perceptivos diferentes.
Los fotómetros y sensores de imagen pueden detectar parpadeos en bandas de frecuencia mucho más altas que las que percibe la visión humana. Las velocidades de obturación que se utilizan en la fotografía en movimiento pueden interactuar con el parpadeo de alta frecuencia para producir artefactos visuales en las imágenes capturadas que delatan parpadeos que de otro modo no se notarían.
La sensibilidad espectral del ojo humano al parpadeo depende del modo de percepción visual. Debido al umbral de fusión del parpadeo de la visión foveal , la visión estable rara vez puede detectar el parpadeo por encima de los 90 Hz, mientras que el parpadeo puede percibirse durante movimientos sacádicos visuales de hasta 1 kHz o más. [1]
El parpadeo debido a factores mecánicos como la frecuencia de la línea de CA (normalmente 50 o 60 Hz) tendrá una estructura de frecuencia estable, mientras que el parpadeo de una bombilla húmeda o defectuosa a menudo tendrá una estructura de frecuencia caótica o errática.
La modulación temporal de la luz (TLM) es un concepto ligeramente más amplio definido por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) como fluctuación en la cantidad luminosa o distribución espectral de la luz con respecto al tiempo . [2] El efecto suele estar relacionado con productos de iluminación como lámparas y luminarias en los que se modula la luz para proporcionar alguna funcionalidad, como atenuación o cambio de color. La TLM puede causar artefactos de luz temporales (TLA) como el efecto estroboscópico o el efecto de matriz fantasma . La TLM se ha relacionado con el dolor de cabeza y la migraña , y en casos raros, con ataques epilépticos . [3]
Varios comités científicos han evaluado los posibles aspectos relacionados con la salud, el rendimiento y la seguridad resultantes de los TLM, incluido el parpadeo de la luz. [4] [5] [6] Los efectos adversos del parpadeo incluyen molestias, reducción del rendimiento en la tarea, fatiga visual, dolor de cabeza y ataques epilépticos en personas fotosensibles. Los aspectos de visibilidad del parpadeo se detallan en una nota técnica de la CIE ; consulte CIE TN 006:2016. [7] En general, los efectos no deseados en la percepción visual de un observador humano inducidos por fluctuaciones de la intensidad de la luz se denominan artefactos luminosos temporales ( TLA ).
La luz emitida por equipos de iluminación , como luminarias y lámparas, puede variar en intensidad en función del tiempo, ya sea de forma intencionada o no. Las variaciones intencionadas de la luz se aplican para advertencias, señalización (por ejemplo , señalización de semáforos , señales luminosas intermitentes de aviación), entretenimiento (como iluminación de escenarios ) con el fin de que las personas perciban el parpadeo. En general, la salida de luz de los equipos de iluminación también puede tener modulaciones de nivel de luz no intencionadas debido al propio equipo de iluminación. La magnitud, forma, periodicidad y frecuencia de los TLM dependerán 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 la luz aplicada (por ejemplo, modulación por ancho de pulso). Si la frecuencia de modulación está por debajo del umbral de fusión de parpadeo y si la magnitud del TLM supera un cierto nivel, entonces dichos TLM se perciben como parpadeo. Estas propiedades de los TLM pueden variar con el tiempo debido a los efectos del envejecimiento. La falla de los componentes de los equipos de iluminación o el comportamiento al final de su vida útil también pueden dar lugar al parpadeo. [8] Además, factores externos como la incompatibilidad con los reguladores de intensidad o la presencia de fluctuaciones de voltaje en la red eléctrica ( parpadeo de la línea eléctrica ) son causas fundamentales del parpadeo. [9]
El parpadeo también puede percibirse a partir de fuentes de luz moduladas naturalmente, como la luz de una vela o una superficie de agua iluminada por el sol, o puede experimentarse al conducir a lo largo de una hilera de árboles iluminados por el sol. Los TLM y el parpadeo resultante también pueden observarse al conducir a cierta velocidad a lo largo de una calle o a través de un túnel iluminado por equipos de iluminación ubicados con un espaciado regular. [10]
Las modulaciones de luz temporales se hacen visibles si la frecuencia de modulación está por debajo del umbral de fusión de parpadeo y si la magnitud del TLM excede ciertos niveles.
Hay muchos más factores que determinan la visibilidad de los TLM como parpadeo:
Todas las magnitudes de influencia relacionadas con el observador son parámetros estocásticos, porque no todos los seres humanos perciben la misma onda de luz de la misma manera. Por eso, la percepción del parpadeo siempre se expresa con una cierta probabilidad. Se ofrecen explicaciones detalladas sobre la visibilidad del parpadeo y otros artefactos de luz temporales en CIE TN 006:2016 [7] y en un seminario web grabado " ¿Es todo solo parpadeo? " [11] .
Para la evaluación objetiva del parpadeo, se utiliza una métrica ampliamente aplicada y estandarizada por la IEC , el indicador de parpadeo de corto plazo ( P st LM ). Esta métrica se deriva de la métrica de severidad del parpadeo de corto plazo P st V que se aplica en el dominio de la calidad de la energía para probar los aparatos eléctricos por su potencial para causar parpadeo a través de fluctuaciones de voltaje en la red eléctrica (consulte las publicaciones IEC IEC 61000-3-3 [12] e IEC 61000-4-15 [13] ). El indicador de parpadeo de corto plazo P st LM se implementa en un medidor de parpadeo de luz que procesa la luz medida por medio de un sensor de luz. El medidor de parpadeo de luz [14] [15] consta de cuatro bloques de procesamiento que incluyen filtros de ponderación para tener en cuenta la dependencia de la frecuencia de la visibilidad de los TLM, así como procesamiento estadístico para permitir la evaluación de los TLM aperiódicos. La especificación del medidor de parpadeo de luz y el método de prueba para la evaluación objetiva del parpadeo de los equipos de iluminación se publican en el informe técnico IEC TR 61547–1. [16]
Se recomienda calcular el valor de P st LM utilizando una forma de onda de luz registrada durante al menos tres minutos. Esto permite una evaluación adecuada del parpadeo que se produce a frecuencias de repetición bajas.
NOTA: Se están aplicando varias métricas alternativas, como la profundidad de modulación, el porcentaje de parpadeo o el índice de parpadeo. Ninguna de estas métricas es adecuada para predecir la percepción humana real, ya que la percepción humana se ve afectada por la profundidad de modulación, la frecuencia de modulación, la forma de onda y, si corresponde, el ciclo de trabajo del TLM.
Una caja de herramientas de evaluación del parpadeo de la luz de Matlab que incluye una función para calcular P st LM y algunos ejemplos de aplicación están disponibles [17] en Matlab Central a través de la Comunidad Mathworks.
La escala de perceptibilidad de P st LM (y P st V ) se elige de modo que un valor de 1,0 corresponda a un nivel en el que el 50% de los sujetos de prueba humanos juzgan que el parpadeo es perceptible e irritante (Figura 1).
El medidor de parpadeo de luz objetivo se puede aplicar para diferentes propósitos (consulte la Figura 2 y la norma IEC TR 61547-1 [16] ):
Otros ejemplos de parpadeo de luz a veces pueden estar asociados con ventiladores de techo [19] o turbinas eólicas [20]. Esto ocurre cuando la rotación de la pala bloquea continuamente la fuente de luz (es decir, la luz del techo interior o el sol), lo que provoca un parpadeo visual.
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