A iluminação fluorescente e a velocidade do obturador criam um problema com a projeção de cores?

Tirei várias fotos no clube de artes marciais do meu filho usando uma D90 com uma F1.8 de 50mm. O clube está iluminado com iluminação fluorescente, e eu estava obtendo alguns resultados estranhos em que algumas fotos são "brancas", outras têm um "tom laranja" e outras ainda são parcialmente brancas e parcialmente alaranjadas na mesma foto.

Suspeito que isso tenha a ver com a combinação da frequência da oscilação da luz e com a velocidade do obturador da câmera. Aqui está uma sequência de 3 fotos que mostram o problema. As fotos foram tiradas com 1 / 500s em F2 e ISO-800 e com Auto-WB.

Primeiro tiro ("branco / normal"):

Segundo tiro ("laranja elenco" na parte superior):

Terceiro tiro ("laranja elenco" na parte inferior):

Eles foram tirados no modo burst dentro de um segundo um do outro.

Alguém pode me dizer o que está acontecendo? E como posso evitar isso?

As luzes fluorescentes podem piscar com o dobro da frequência da corrente que as alimenta, o que implica que um ciclo inteiro de oscilação levará entre 1/100 e 1/120 segundo. Durante cada ciclo, a intensidade da luz e a temperatura da cor podem mudar. Portanto, se você estiver usando uma velocidade do obturador de 1/100 segundo ou mais rápida, poderá observar exatamente esses fenômenos: suas fotos são um documento interessante, principalmente a foto de baixo.

Os detalhes aparecem em um bom artigo da Wikipedia sobre lâmpadas fluorescentes, sob o título "Problemas de cintilação". O artigo faz referência ao blog " The Feral Photographer ", que fornece uma breve explicação (simplificada) da perspectiva de um fotógrafo digital.

Para fotografias esportivas em ambientes fechados, é necessário um curto tempo de exposição para congelar a ação. Considere as opções de flash, se possível. Exposições muito curtas (normalmente até 1/4000 segundo) podem ser alcançadas com flashes HSS. Até certo ponto, você pode ajustar o equilíbrio de cores, especialmente quando estiver fotografando imagens RAW, mas isso será complicado durante a transição de cores.

As luzes fluorescentes são uma péssima notícia para a fotografia, e esse é apenas um dos motivos! Eles emitem luz que está ausente de uma grande parte do espectro vermelho, o que pode fazer com que os tons de pele pareçam esverdeados e prejudiciais à saúde, geralmente são de cores diferentes, mesmo que os tubos sejam do mesmo tipo, e mudam de cor durante o ciclo de energia !

Suas opções são sincronizar a velocidade do obturador com as luzes, disparando em 1 / 25s 1 / 50s (assumindo a frequência da rede elétrica de 50Hz), mas isso não é bom para fotografia de ação. Sua outra opção é reduzir o obturador para 1 / 250s e usar um flash externo com potência máxima refletida no teto. A curta duração do flash ajudará a congelar a ação. O HSS é possível, mas você pode ter dificuldade em dominar a luz ambiente, pois essa opção custa energia! Se você ainda deseja usar o modo burst, será necessário um pacote de energia externo.

As respostas dadas por whuber e Matt Grum estão corretas, apontando o problema do flicker e algumas soluções alternativas. Meu adendo vem 6 anos depois, onde agora começamos a ver algumas soluções reais para o problema de oscilação da lâmpada:

• Novas câmeras como a Canon EOS 7D Mark II e 80D introduziram um modo de disparo anti-cintilação. A câmera usa o sensor de medição para medir continuamente o nível de luz ambiente flutuante e sincroniza a liberação do obturador com a parte mais brilhante do ciclo - independentemente de quando você pressiona o botão. Isso produz excelente consistência na exposição e temperatura de cor de foto para foto. Bryan Carnathan cobre esse recurso da câmera em suas críticas na The Digital Picture.

• Existem alguns locais esportivos de elite que montam cuidadosamente suas luzes para distribuir uniformemente nas três fases de energia CA. Dessa forma, lâmpadas brilhantes e escuras de diferentes fases se sobrepõem e produzem um resultado muito mais uniforme. Por exemplo, isso foi feito nos Jogos Olímpicos de Pequim em 2008 (eles usaram lâmpadas de descarga de gás em vez de fluorescentes, mas elas também sofrem com o problema de oscilação da frequência da linha de força).

Como outros apontam, as luzes estão basicamente piscando cores diferentes durante as exposições. O pior é que diferentes luzes fluorescentes estão em circuitos diferentes, portanto, podem estar fora de fase em 180 graus e, a menos que instalem as mesmas lâmpadas coloridas de temperatura em todos os equipamentos (improvável), as variações de cores durante um ciclo serão ainda maiores.

Sua câmera complica isso usando um obturador de rolamento acima de uma determinada velocidade (geralmente em torno de 1/200. Isso significa que apenas uma parte do sensor de imagem é exposta à cena a qualquer momento; portanto, se a luz mudar durante a exposição, a a mudança de cor afetará apenas uma parte do sensor de imagem.

Por fim, como a temperatura da cor está mudando, a câmera não consegue controlar o balanço de branco da exposição.

Você tem poucas opções:

• Diminua a velocidade para obter pelo menos um ciclo completo de luz (1/60 em os EUA, 1/50 em outros lugares) por exposição
• Sobrecarregar as luzes locais com flash (que também tem limitações acima da exposição de 1/200 de sincronização, mas os flashes avançados podem cuidar disso para você)
• Tire muitas fotos não processadas e anote as áreas em que as referências de cores podem ser usadas para balancear as fotos no pós-processamento para aquelas fotos em que a cor não muda durante a exposição

Eu tive exatamente esse problema no final de semana passado, cobrindo um campeonato nacional de karatê com outros 4 atiradores. Flash não era uma opção. Para a imagem multicolorida que não responde a uma correção simples de temperatura de cor, pretendo usar o novo recurso do Lightroom 4 de pintar com temperatura e tonalidade, uma espécie de pincel gelificado itinerante. Só o faço pelas encomendas de impressão, não pelas 4300 agora publicadas na minha galeria. Eles estiveram perto o suficiente e são bons o suficiente com uma nota explicativa na primeira página. Uma questão adicional no nosso caso foi o elenco dos tapetes azuis e o ambiente através de algumas janelas

Se o flash não é uma opção, mas você está lá oficialmente e razoavelmente perto da ação, o que acontece com as inundações de halogênio (iluminação de estúdio do pobre, se você quiser). Muitos anos atrás, eu tive algumas inundações baratas de 500W montadas em um tripé de 8 pés, projetadas para trabalhos de bricolage, modificadas para 3x500W cada.

Algo semelhante pode funcionar aqui, pelo menos para reduzir o contraste das lâmpadas fluorescentes para algo mais gerenciável. Você precisaria de 2 ou mais suportes e trabalhar entre eles para evitar que as sombras sejam muito intrusivas, e várias lâmpadas por suporte suavizam significativamente as bordas das sombras.

Lâmpadas fluorescentes de alta frequência e baseadas em LED também funcionariam, mas obter a intensidade acabaria custando muito.

Atire em 1/125 e seus problemas de cores serão resolvidos. Ter um obturador lento nega os efeitos de um obturador rotativo. Acredito que as luzes mudam a 120Hz. Fotografar em 1/125 dará a você uma onda senoidal completa e, portanto, os melhores resultados de cores. Não importa se as luzes estão em circuitos separados e fora de fase entre si.

Fotografar em 1/60 dá a você duas ondas senoidais completas e a mesma cor, mas você precisa se preocupar com o borrão de movimento muito mais.

Além da velocidade do obturador, você precisa definir o balanço de branco e não usar o wb automático. Defina seu equilíbrio de branco como fluorescente se você tiver essa configuração, mas usando um medidor de cores para medir a temperatura kelvin das luzes e definindo que, como um balanço de branco personalizado, seria melhor.