Фотовспышка

Вспышка магниевого порошка

Химическая четырёхбалонная вспышка flashcube, установленная на камеру Kodak Instamatic. Колба справа уже использована.

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

Одноразовые лампы-вспышки

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 кубы 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.

• 

  Одноразовая лампочка для вспышки.

• 

  Сборка из четырёх лампочек (куб).

• 

  Фотовспышка на сборках куб.

Устройство электронной фотовспышки

Профессиональная фотовспышка Canon Speedlite 550EX

Ксеноновая лампа

Фотовспышка в действии

Основным элементом современной фотовспышки является импульсная ксеноновая лампа.
Импульсная ксеноновая лампа 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 кусок проволоки.
Электрический конденсатор большой ёмкости (до нескольких сотен микрофарад), подключенный параллельно электродам лампы заряжается от выпрямителя переменного тока, высоковольтной батареи гальванических элементов или от малогабаритного преобразователя, питающегося от малогабаритных гальванических элементов или аккумуляторов.
Искровой разряд в лампе возникает при подаче на электрод зажигания высоковольтного (порядка десятков тысяч вольт) импульса от импульсного трансформатора (подключаемого к конденсатору меньшей ёмкости), что ионизирует газ в трубке, позволяя накопленному в рабочем конденсаторе заряду разрядиться.
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.
Существуют схемы фотовспышек, не имеющих электрического конденсатора большой ёмкости.

Классификация электронных фотовспышек

По признакам автоматизации фотовспышки делятся на

• 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

• Системные, то есть подходящие только к фотоаппаратам одной определённой фирмы (системы). Такие вспышки как правило позволяют пользоваться TTL и/или E-TTL (P-TTL, S-TTL, i-TTL, D-TTL 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

• Встроенные в фотоаппарат. Они обычно не очень мощные, за счёт близости к оси объектива дают «плоское» изображение, почти без теней, 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.
• Закреплённые на фотоаппарате. Они обычно мощнее встроенных. 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, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. 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.

• 

  Встроенная в фотоаппарат фотовспышка

• 

  Закреплённые на фотоаппаратах фотовспышки СЭФ-3 и Электроника Л5-01

• 

  Макровспышка Canon MT-24EX, установленная на объектив

По возможности беспроводного управления

• 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).

Параметры

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

• 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

• 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 случает 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 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.

См. также

• Синхронизация фотовспышки
• Башмак (фототехника)
• Флешметр
• Ксеноновая лампа-вспышка
• Эффект красных глаз
• Canon Speedlite
• Nikon Speedlight
• E-TTL
• P-TTL

Литература

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

Ссылки

	Фотовспышка на Викискладе?

• Г. Абрамов. Этапы развития советского фотоаппаратостроения. Фотовспышки.
• Электроника СТУДИЙНЫХ ВСПЫШЕК учебный сайт на Osipoff.ru