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

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"):

Deuxième coup ("orange cast" en haut):

Troisième coup ("cast orange" en bas):

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?

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.

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.

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.

• 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).

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.

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

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.

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.

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.