ちらつき（光）

視覚において、フリッカーとは、照明された表面または光源の輝度の人間が認識できる変化であり、光源自体の変動、または電源電圧の急激な変動 (電源ラインのフリッカー) や外部調光器との非互換性などの外部要因によって発生することがあります。

きらめきはシンチレーションとも呼ばれ、媒体を通して見た遠くの発光体の見かけの明るさ、色、または位置の変化を表す一般的な用語です。

異なる知覚閾値を持つ他の生物にもフリッカーが存在します。

露出計と画像センサーは、人間の視覚よりもはるかに高い周波数帯域でフリッカーを検出する可能性があります。動画撮影で使用されるシャッター速度は、高周波フリッカーと相互作用し、撮影した画像に視覚的なアーティファクトを発生させ、通常は気づかないフリッカーを露呈させる可能性があります。

人間の目のちらつきに対するスペクトル感度は、視覚の知覚モードによって異なります。中心視のちらつき融合閾値により、定常視では90Hzを超えるちらつきをほとんど検出できませんが、1kHzまでまたはそれ以上の視覚サッケードではちらつきを知覚できます。 ^[1]

AC ライン周波数 (通常 50 または 60 Hz) などの機械的要因によるちらつきは安定した周波数構造を持ちますが、湿気や故障した電球のちらつきは混沌とした不規則な周波数構造を持つことがよくあります。

時間的光変調（TLM）は、国際照明委員会（CIE）によって、時間に対する光の発光量またはスペクトル分布の変動として定義されている、やや広い概念です。^[2]この効果は、調光や色の変更などの機能を提供するために光が変調されるランプや照明器具などの照明製品によく見られます。TLMは、ストロボ効果やファントムアレイ効果などの時間的光アーティファクト（TLA）を引き起こす可能性があります。TLMは頭痛や片頭痛、まれにてんかん発作にも関連しています。^[3]

様々な科学委員会が、光のちらつきを含むTLMに起因する潜在的な健康、パフォーマンス、安全関連の側面を評価してきました。^{[4] [5] [6]}ちらつきの悪影響には、不快感、作業パフォーマンスの低下、視覚疲労、頭痛、光過敏症の人によるてんかん発作などがあります。ちらつきの視認性の側面は、CIEの技術ノートに記載されています。CIE TN 006:2016を参照してください。^{[7]一般に、光強度の変動によって引き起こされる人間の視覚知覚への望ましくない影響は、}時間的光アーティファクト（TLA ）と呼ばれます。

照明器具やランプなどの照明装置から放射される光の強度は、意図的または無意識のうちに時間の関数として変化することがあります。意図的な光の変化は、警告、信号（例：交通信号、点滅する航空信号）、娯楽（舞台照明など）に適用され、人々にちらつきを認識させます。一般的に、照明装置の光出力は、照明装置自体による意図しない光レベル変調を持つこともあります。TLM の大きさ、形状、周期性、および周波数は、光源の種類、電源周波数、ドライバまたはバラスト技術、適用される光制御技術の種類（例：パルス幅変調）など、多くの要因によって異なります。変調周波数がちらつき融合しきい値を下回り、TLM の大きさが特定のレベルを超えると、そのような TLM はちらつきとして認識されます。これらの TLM 特性は、経年変化の影響により時間の経過とともに変化する可能性があります。照明器具内の部品の故障や寿命を迎えた照明器具の動作もフリッカーを引き起こす可能性があります。^{[8]さらに、調光器との非互換性や主電源電圧の変動（}電源ラインフリッカー）などの外部要因もフリッカーの根本的な原因です。^[9]

ちらつきは、ろうそくの光や太陽に照らされた水面などの自然に変調された光源からも知覚される可能性があり、太陽に照らされた並木に沿って運転しているときにも経験される可能性があります。TLMとそれに伴うちらつきは、一定の間隔で配置された照明器具で照らされた道路やトンネルを一定の速度で運転しているときにも見られます。^[10]

変調周波数がフリッカー融合しきい値を下回り、TLM の大きさが特定のレベルを超えると、時間的な光変調が見えるようになります。

TLM のちらつきの可視性を決定する要因は他にもたくさんあります。

• 光波形の形状特性（例：正弦波、矩形パルスおよびそのデューティサイクル）；図 1 を参照。
• 光源の平均光レベルと、環境内の背景光レベルとのコントラスト。
• 観察者による視野角および視線方向の変化。
• 年齢や疲労などの生理的要因。

観察者に関連する影響量はすべて確率的パラメータです。なぜなら、すべての人間が同じ光の波紋を同じように知覚するわけではないからです。そのため、ちらつきの知覚は常に一定の確率で表現されます。ちらつきやその他の一時的な光アーティファクトの視認性に関する詳細な説明は、CIE TN 006:2016 ^[7]および録画されたウェビナー「すべてはちらつきだけか？」に記載されています。^[11]

フリッカーの客観的な評価には、広く適用されIEC標準化された測定基準である短期フリッカー指標( P _st ^LM ) が使用されます。この測定基準は、電気機器が電源ネットワークの電圧変動によってフリッカーを引き起こす可能性をテストするために電力品質領域 で適用される短期フリッカー重大度測定基準P _st ^Vから派生したものです (IEC 出版物 IEC 61000-3-3 ^[12]および IEC 61000-4-15 ^[13]を参照)。短期フリッカー指標P _st ^LMは、光センサーによって測定された光を処理する光フリッカーメーターに実装されています。光フリッカーメーター^{[14] [15]}は、TLM の可視性の周波数依存性を考慮する重み付けフィルターと、非周期的な TLM を評価できるようにする統計処理を含む 4 つの処理ブロックで構成されています。光フリッカーメーターの仕様と照明機器の客観的なフリッカー評価のための試験方法は、IEC技術報告書IEC TR 61547–1に掲載されている。^[16]

少なくとも 3 分間記録された光波形を使用して P _st ^LMの値を計算することをお勧めします。これにより、低い繰り返し周波数で発生するちらつきを適切に評価できます。

注 - 変調深度、フリッカー率、フリッカー指数などのいくつかの代替メトリックが適用されます。人間の知覚は変調深度、変調周波数、波形、および該当する場合は TLM のデューティ サイクルによって影響を受けるため、これらのメトリックはいずれも実際の人間の知覚を予測するのに適していません。

PstLM_を計算する関数といくつかのアプリケーション例を含むMatlabの光フリッカー評価ツールボックスは^、 Mathworksコミュニティ経由でMatlab Centralで 入手できます^{[17] 。}

P _st ^LM (およびP _st ^V )の知覚スケールは、値 1.0 が被験者の 50% がちらつきを顕著かつ刺激的であると判断するレベルに対応するように選択されます (図 1)。

客観的な光フリッカーメーターはさまざまな目的に適用できます（図2およびIEC TR 61547-1 ^[16]を参照）。

• 安定した主電圧が供給されたときの照明機器の固有のフリッカー性能の測定。
• AC 主電源の電圧変動障害に対する照明機器の耐性をテストします。
• 照明器具の調光効果や外部調光器の効果（調光器適合性）をテストします。

1. IEC TR 61457-1:2017: ^[16]光フリッカーメーターの仕様と検証方法、および電圧変動耐性と調光器互換性の試験手順。
2. NEMA 77-2017: ^[18]フリッカー試験方法および合格基準のガイドラインなど。

^{光のちらつきの他の例としては、天井ファン[19]}や風力タービン^[20]が挙げられます。これは、ブレードの回転によって光源（室内の天井灯や太陽など）が継続的に遮られ、視覚的なちらつきを引き起こす場合に発生します。

• 視覚の持続
• 時間的な光のアーティファクト
• 時間的な光の効果
• 電力線のちらつき
• 電力品質
• フリッカー融合閾値
• 蛍光灯のちらつき問題
• ストロボ効果（照明）