Фотовспышка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Вспышка магниевого порошка
Фотоаппарат Bell Howell Electric Eye 127 (плёнка типа 127) с селеновым экспонометром. Приставная фотовспышка с одноразовыми лампочками, которые заменялись после каждого снимка.

Фотовспы́шка (импульсный фотоосветитель, ИФО) — устройство, с помощью которого осуществляется мгновенное освещение объекта съёмки при фотографировании.

Одноразовые лампы-вспышки[править | править исходный текст]

С появлением фотоаппаратов возникла потребность иметь компактное лёгкое переносное устройство для освещения объекта съёмки.

Фотовспышки того времени представляли рукоятку с закреплённой на ней площадкой с рефлектором, на которой сгорал порошок магния, смешанный с порошкообразным окислителем (обычно с селитрой). Устройство поджига было выполнено аналогично устройству поджига зажигалки или колесцовому замку древних ружей.

В дальнейшем в заполненный кислородом стеклянный баллон стали помещать магниевую или циркониевую фольгу, поджиг производился от электрической батарейки или от капсюля.

Для возможности производить съёмку на цветную фотоплёнку с правильной цветопередачей стекло лампочек окрашивалось в голубой цвет. Несколько (обычно четыре) подобных лампочек объединялись в одном корпусе (куб). Подобные лампочки и кубики были, разумеется, одноразового применения. Куб устанавливался или на отдельный корпус или на фотоаппарат, снабжённый устройством для его поворота при перемотке плёнки. В СССР выпускалась фотовспышка «Зеленоград», стоимость одного куба была 50 копеек.

Газоразрядные фотовспышки[править | править исходный текст]

Устройство электронной фотовспышки[править | править исходный текст]

Схема электронной сетевой фотовспышки
Схема электронной сетевой фотовспышки
Ксеноновая лампа
Устройство фотовспышки «СЭФ-3», СССР, 1980-е гг.
EL1 — импульская ксеноновая лампа ИФК-120
C1 — электролитический конденсатор большой ёмкости
C1 — конденсатор малой ёмкости
T1 — импульсный трансформатор
HL1 — неоновая лампа
Фотовспышка в действии

Основным элементом электронной фотовспышки является импульсная ксеноновая лампа. Импульсная ксеноновая лампа EL1 представляет собой запаянную стеклянную трубку (прямую, спиральную, дугообразную или кольцевую) наполненную ксеноном. В концы трубки впаяны электроды, снаружи находится электрод зажигания, представляющий собой полоску токопроводящей мастики, фольги или отрезок проволоки.

Электрический конденсатор большой ёмкости C1 (до нескольких сотен микрофарад), подключенный параллельно электродам лампы заряжается от электрической сети через выпрямитель переменного тока (полупроводниковые диоды VD1 и VD2) или от высоковольтной батареи гальванических элементов или от малогабаритного преобразователя, питающегося от малогабаритных гальванических элементов или аккумуляторов. Резистор R1 ограничивает ток, заряжающий конденсатор (при полностью разряженном конденсаторе сила тока может быть очень велика и способна повредить конденсатор).

После того, как конденсатор C1 зарядился, через резисторы R4 и R5 начинается заряд конденсатора C2.

Неоновая лампа HL1, включенная через делитель напряжения на резисторах R2 и R3 сигнализирует о готовности фотовспышки к работе.

При замыкании синхроконтакта SA1 (или кнопки тестирования) конденсатор C2 разряжается в первичной катушке импульсного трансформатора T1, на вторичной катушке трансформатора индуктируется высоковольтный (порядка десятков тысяч вольт) импульс, при подаче на электрод зажигания ксеноновой лампы EL1 в трубке происходит ионизация газа, между основными электродами возникает искровой разряд от накопленной в конденсаторе большой ёмкости электрической энергии.

За время разряда, сопровождаемого интенсивной световой вспышкой с силой света в несколько сот тысяч свечей, напряжение на конденсаторе падает, и разряд прекращается. После этого конденсаторы в обычных схемах питания импульсных ламп снова заряжаются и при повторной подаче импульса на электрод зажигания лампа может дать следующую вспышку.

  • При отсутствии резистора R1 через ионизированный газ в ксеноновой лампе может протекать большой ток от внешнего источника питания, что может вызвать её повреждение (перегрев).
  • Один из контактов SA1 находится под полным (амплитудным) сетевым напряжением (можно убедиться при помощи индикатора фазы), каждый резистор R4 и R5 имеет сопротивление несколько миллионов Ом, поэтому прикосновение к синхроконтакту не представляет вреда для здоровья человека.
Люди ежедневно сталкиваются с высоким напряжением, например, расчёсывая волосы, снимая синтетическую одежду, гладя кошку, однако маломощные электрические разряды не причиняют им вреда. Поражающим фактором является сила тока, протекающая через организм, однако не стоит забывать что при определённых условиях (большая мощность источника электроэнергии, малое сопротивление электрической цепи) электрический ток может нанести вред здоровью и даже жизни (см. Электробезопасность).
  • Также резисторы R4 и R5 значительно ограничивают в первичной катушке трансформатора T1 ток от конденсатора C1 (при замкнутых контактах SA1).
Сетевые фотовспышки без накопительного конденсатора: слева — на тиратронах, справа — на тиристоре.
На основе радиолюбительских схем, публиковавшихся в журналах «Советское фото», «В помощь радиолюбителю», «Моделист-конструктор» и др.

Существуют схемы сетевых фотовспышек, не имеющие электрического конденсатора большой ёмкости. В 1960-е гг. выпускались фотовспышки «ФИЛ-9» и «ЭВ-4», предназначенные для работы только от электрической сети.[1][2]

В автоматических фотовспышках применяются схемы регулирования энергии вспышки, основанные на:

  1. Регулирование уровня заряда электролитического конденсатора большой ёмкости.
  2. После того, как произойдёт экспонирование плёнки электрическая цепь конденсатор — ксеноновая лампа разрывается. Коммутирующие элементы — быстродействующие мощные тиристоры или транзисторы.
  3. Принудительное замыкание конденсатора (через резистор), данная схема неэкономичная, особенно при работе фотовспышки от батарей.

Классификация электронных фотовспышек[править | править исходный текст]

Профессиональная автоматическая фотовспышка Canon Speedlite 550EX

По признакам автоматизации фотовспышки делятся на[править | править исходный текст]

  • неавтоматические, дающие заранее установленное количество света
  • автоматические, измеряющие освещенность собственным датчиком, либо датчиком, расположенным в фотоаппарате (англ. TTL, Through The Lens, — через объектив)
  • автоматические, измеряющие освещённость во время основного импульса или по предварительному, оценочному импульсу (E-TTL, англ. evaluative — оценочный).

По возможности работы с камерами различных производителей вспышки подразделяются следующим образом[править | править исходный текст]

  • Системные, то есть подходящие только к фотоаппаратам одной определённой фирмы (системы). Такие вспышки как правило позволяют пользоваться заобъективным замером экспозиции TTL и/или его более современными и расширенными версиями: E-TTL, E-TTL II (Canon), P-TTL (Pentax), S-TTL (Sigma), i-TTL (Nikon), D-TTL, ADI (Sony) и т. д. в зависимости от системы.) замером освещённости, а также и другими расширенными функциями.
  • Универсальные вспышки с одним центральным контактом относительно системных недороги и широко распространены, однако необходимо крайне внимательно прочитать инструкцию к такой вспышке перед установкой её на камеру — многие из них построены по схемам с коммутацией высокого напряжения и такие вспышки нельзя ставить на современные камеры во избежание повреждения электроники аппарата высоким напряжением, а только на камеры с механическим затвором. Как правило мощность таких вспышек регулируется светочувствительным элементом в самой вспышке.
  • Существуют также универсальные вспышки со специальным разъёмом, подключить которые к камере определённого производителя можно через специальный системный переходник.

По расположению по отношению к фотоаппарату вспышки бывают[править | править исходный текст]

Встроенная в фотоаппарат фотовспышка
Закреплённые на фотоаппаратах фотовспышки «СЭФ-3» и «Электроника Л5-01»
Макровспышка Canon MT-24EX, установленная на оправу объектива
  • Встроенные в фотоаппарат. Они обычно не очень мощные, за счёт близости к оси объектива и малого размера отражателя дают «плоское» изображение, с резкой тенью, плохо выделяют структуру. Их основное преимущество — они всегда с фотоаппаратом и практически не увеличивают габариты и вес фотоаппарата. Их также очень хорошо использовать при съёмке в яркий солнечный день, для подсветки резких теней от солнечного света. Чем ближе к оптической оси, тем больше выражен эффект красных глаз. В данном случае он максимален. Профессионалы не советуют пользоваться встроенной вспышкой.
  • Закреплённые на фотоаппарате. Они обычно мощнее встроенных, но имеют возможность гибкой настройки мощности в автоматическом и в ручном режиме. Дают тоже плоское изображение с резкими небольшими тенями. Многие, однако, имеют возможность поворота головки вверх (некоторые — и в сторону), благодаря чему можно направлять вспышку не непосредственно на снимаемый объект, а на белый потолок, отражающий экран (некоторые вспышки оснащены встроенным выдвижным или укомплектованы съемным экраном), одеть матовый полупрозрачный рассеиватель и получить освещение, еще более близкое к натуральному. Это также уменьшает эффект красных глаз.
  • Вспышки, не прикреплённые к фотоаппарату. Они дают возможность гибко менять условия освещения в зависимости от замыслов фотографа. Например, для получения мягкого освещения, можно направлять вспышку не непосредственно на снимаемый объект, а на белый потолок, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. Управляются такие вспышки либо посредством кабельного соединения с камерой, либо беспроводным способом (ИК, управляющей вспышкой, радио). Таким способом можно управлять одновременно несколькими вспышками, появляется возможность освещать объект с разных углов и создаются лучшие условия освещения по сравнению с другими вспышками.
  • Макровспышки. Для макросъёмки применяются фотовспышки в виде кольца либо парной системы вспышек на кронштейнах, которые устанавливаются на объективе. Закреплённые на фотоаппарате вспышки для макросъёмки малоэффективны: объектив загораживает вспышку.

По возможности беспроводного управления[править | править исходный текст]

  • Способные работать в режиме как ведущей, так и ведомой. Встречаются как среди системных, так и среди универсальных. Первые позволяют управлять (и могут быть управляемы) различными расширенными возможностями — мощностью импульса, создавать группы вспышек с разными каналами управления, замерять освещённость объекта съёмки; вторые просто срабатывают по импульсу ведущей вспышки.
  • Способные работать только в режиме ведомой — как правило это системные вспышки среднего уровня. Тем не менее, в ручном режиме работы (без использования предвспышки) они могут использоваться в качестве ведущей для универсальных вспышек.
  • Способные работать только ведущей. Это либо специализированные системные управляющие вспышки, дающие управляющий ИК-импульс, но не дающие основной вспышки, либо самые простые вспышки, которые своим основным имульсом могут запускать ведомые (универсальные).

В некоторых случаях в качестве вспышки используется стробоскоп (некоторые вспышки могут работать в таком режиме с понижением мощности импульса) при длительно открытом затворе и низкой общей освещённости. Такой вид съёмки используют тогда, когда надо зафиксировать на снимке фазы движения объекта съёмки (например, как кошка падает на лапы).

Светодиодные фотовспышки[править | править исходный текст]

В XXI веке получили распространение светодиодные фотовспышки. В них источником света является один или несколько светодиодов. По яркости светодиоды всё ещё сильно уступают ксеноновым лампам. К преимуществам светодиодов относятся малые размеры и масса, низкое потребление электроэнергии, а также возможность работы в непрерывном режиме, что может быть использовано для видеосъёмки и подсветки автофокуса. Встроенные светодиодные вспышки применяются в мобильных телефонах, планшетных компьютерах, сверхминиатюрных фотоаппаратах. Существуют и отдельные вспышки в виде кольца или матрицы из большого количества светодиодов (например, для макросъёмки).

Параметры[править | править исходный текст]

Верхняя фотография выполнена со слабой вспышкой.
Нижняя со вспышкой достаточной мощностью.

Основная характеристика — ведущее число, расстояние, на котором достигается нормальное освещение при заявленной чувствительности (обычно 100 ед. ISO) и числе диафрагмы 1. При изменении чувствительности плёнки вдвое ведущее число меняется в 1,4 раза (корень квадратный из 2).

Пример расчёта[править | править исходный текст]

  • Исходные данные
    • Ведущее число: 24
    • Плёнка: 800 ед. ISO
    • Расстояние: 15 м
  • Пересчёт ведущего числа:
    • 24\times\sqrt{\frac{800}{100}}\approx 68;\quad 68 / 15 \approx 4{,}5255
  • Ближайшее стандартное значение числа диафрагмы: 4 или 4,5 если фотоаппарат поддерживает установку числа диафрагмы с шагом в 1/3 ступени (EV).

Обычно неавтоматические фотовспышки имеют на задней стенке либо таблицу для упрощения расчётов, либо простейший механический калькулятор диафрагмы, устроенный по принципу арифмометра. Более сложные вспышки могут иметь и автоматический калькулятор диафрагмы, результаты которого выводятся на встроенный ЖК экран.

Применение[править | править исходный текст]

  • Недостаточная освещённость — наиболее частое (хотя и наиболее неудачное) применение фотовспышки. В этом случае вспышка обычно освещает объект съёмки со стороны фотоаппарата, и поэтому изображение получается «плоское», структура и рельеф выделяются слабо. Перемещение вспышки на расстояние от фотоаппарата проблему не решает, потому что хоть и появляются рельеф и тени, но тени, как правило, очень резкие и глубокие, с плохой проработкой деталей. Такие снимки выглядят очень непрофессионально. Иногда спасает положение, если недалеко от предмета съемки находится светлая отражающая поверхность (иногда можно использовать потолок), и тогда свет от вспышки, отразившись от этой поверхности, может создать более мягкий рисующий свет.
  • Подсветка теней — если съёмка ведётся в яркий солнечный день, то получаются очень контрастные глубокие тени. Использование вспышки для подсветки теней позволяет смягчить их, и сделать изображение более мягким. В этом случае надо быть осторожным, если в фотоаппарате не центральный, а фокальный затвор, и при ярком солнечном свете длительность выдержки может оказаться меньше выдержки синхронизации. Это означает что нужно использовать режим скоростной синхронизации FP (Flat Peak, Focal Plane) HSS (High Speed Sinchro). Если фотоаппарат и/или вспышка этот режим не поддерживает, снимок будет бракованным. При съемке с выдержкой меньше выдержки синхронизации — затвор полностью не открывается (например, в шторно-щелевом затворе при коротких выдержках движется щель) — тогда снимать со вспышкой невозможно, так как свет вспышки попадёт только на часть снимка. Некоторые современные вспышки так-же компенсируют это, производя большое число слабых импульсов. В режиме HSS автоматика вспышки выдает длинный (чуть больше выдержки синхронизации), и стабилизированный по мощности во времени импульс света, что полностью решает проблему коротких выдержек, но, из-за конструкции затвора, снижается КПД системы вспышка-затвор, и нужно учитывать соответствующее уменьшение ведущего числа. Например, при уменьшении выдержки с 1/125 до 1/1000 секунды, в режиме HSS ведущее число уменьшается почти в три раза.
  • При съёмке против яркого заднего освещения (например, человек в комнате против яркого окна) вспышка позволяет подсветить передний план.
  • Спортивная и репортажная съёмка. При съёмке быстро движущихся предметов, вспышка позволяет снимать с очень короткими выдержками (если тип затвора позволяет снимать такими выдержками со вспышкой). Это помогает бороться со «смазыванием» быстро движущихся предметов.

При съёмке в студии применяются комбинированные осветители, состоящие из мощной вспышки и источника постоянного «моделирующего», «пилотного» света, который позволяет фотографу оценить будущую картину освещения.

Lichtcharakter Bornrif.gif

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • Справочник фотолюбителя. — М.: Искусство, 1961.

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]