Blitzlampe/Blitzpulveredit
Studien von Magnesium von Bunsen und Roscoe im Jahr 1859 zeigten, dass das Verbrennen dieses Metalls ein Licht mit ähnlichen Eigenschaften wie Tageslicht erzeugte. Die mögliche Anwendung auf die Fotografie inspirierte Edward Sonstadt, Methoden zur Herstellung von Magnesium zu untersuchen, damit es für diese Verwendung zuverlässig brennt. Er meldete 1862 Patente an und gründete 1864 mit Edward Mellor die Manchester Magnesium Company. Mit Hilfe des Ingenieurs William Mather, der auch Direktor des Unternehmens war, produzierten sie ein flaches Magnesiumband, das konstanter und vollständiger brennen sollte, um eine bessere Ausleuchtung zu erzielen als Runddraht. Es hatte auch den Vorteil, ein einfacheres und billigeres Verfahren zu sein als die Herstellung von Runddraht. Mather wurde auch die Erfindung eines Halters für das Band zugeschrieben, der eine Lampe bildete, um es einzubrennen. Eine Vielzahl von Magnesium-Farbbandhaltern wurde von anderen Herstellern hergestellt, wie z. B. das Pistol Flashmeter, das ein beschriftetes Lineal enthielt, mit dem der Fotograf die richtige Länge des Farbbandes für die benötigte Belichtung verwenden konnte. Die Verpackung impliziert auch, dass das Magnesiumband nicht unbedingt abgebrochen war, bevor es gezündet wurde.
Eine alternative zu band flash pulver, eine mischung von magnesium pulver und kalium chlorat, wurde eingeführt durch seine Deutschen erfinder Adolf Miethe und Johannes Gaedicke in 1887. Eine abgemessene Menge wurde in eine Pfanne oder einen Trog gegeben und von Hand gezündet, wodurch ein kurzer brillanter Lichtblitz zusammen mit dem Rauch und dem Lärm erzeugt wurde, die von einem solchen explosiven Ereignis erwartet werden könnten. Dies könnte eine lebensbedrohliche Aktivität sein, insbesondere wenn das Flash-Pulver feucht war. Eine elektrisch ausgelöste Blitzlampe wurde 1899 von Joshua Lionel Cowen erfunden. Sein Patent beschreibt eine Vorrichtung zum Zünden von Blitzpulver von Fotografen, indem Trockenbatterien zum Erhitzen einer Drahtsicherung verwendet werden. Von Zeit zu Zeit wurden Variationen und Alternativen angepriesen, und einige fanden ein gewisses Maß an Erfolg, insbesondere für den Amateurgebrauch. Im Jahr 1905 verwendete ein französischer Fotograf intensive, nicht explosive Blitze, die von einer speziellen mechanisierten Kohlebogenlampe erzeugt wurden, um Motive in seinem Studio zu fotografieren, aber tragbarere und kostengünstigere Geräte setzten sich durch. In den 1920er Jahren bedeutete Blitzfotografie normalerweise, dass ein professioneller Fotograf Pulver in den Trog einer T-förmigen Blitzlampe streute, sie in die Höhe hielt und dann ein kurzes und (normalerweise) harmloses Stück Pyrotechnik auslöste.
FlashbulbsEdit
Die Verwendung von Blitzpulver in einer offenen Lampe wurde durch Blitzlampen ersetzt; Magnesiumfilamente waren in mit Sauerstoffgas gefüllten Glühbirnen enthalten und wurden durch einen Kontakt im Kameraverschluss elektrisch gezündet. Hergestellte Blitzlampen wurden erstmals 1929 in Deutschland kommerziell hergestellt. Eine solche Glühbirne konnte nur einmal verwendet werden und war zu heiß, um sie unmittelbar nach dem Gebrauch zu handhaben, aber die Begrenzung dessen, was sonst einer kleinen Explosion gleichgekommen wäre, war ein wichtiger Fortschritt. Eine spätere Innovation war die Beschichtung von Blitzlampen mit einer Kunststofffolie, um die Integrität der Glühbirne im Falle eines Glassplitterns während des Blitzes zu erhalten. Eine blaue Kunststofffolie wurde als Option eingeführt, um die spektrale Qualität des Blitzes an tageslichtbalancierte Farbfilme anzupassen. Anschließend wurde das Magnesium durch Zirkonium ersetzt, was einen helleren Blitz erzeugte.
Blitzlampen brauchten länger, um ihre volle Helligkeit zu erreichen, und brannten länger als elektronische Blitze. Bei Kameras wurden langsamere Verschlusszeiten (normalerweise von 1/10 bis 1/50 Sekunde) verwendet, um eine ordnungsgemäße Synchronisation zu gewährleisten. Kameras mit Blitzsynchronisation lösten die Blitzlampe im Bruchteil einer Sekunde vor dem Öffnen des Verschlusses aus, was schnellere Verschlusszeiten ermöglichte. Eine in den 1960er Jahren weit verbreitete Blitzlampe war die Press 25, die 25-Millimeter-Blitzlampe (1 Zoll), die häufig von Zeitungsleuten in historischen Filmen verwendet wird und normalerweise an einer Pressekamera oder einer Spiegelreflexkamera befestigt ist. Seine maximale Lichtleistung betrug rund eine Million Lumen. Andere gängige Blitzlampen waren die M-Serie, M-2, M-3 usw., die einen kleinen („Miniatur“) Metallbajonettsockel hatte, der mit dem Glaskolben verschmolzen war. Die größte jemals produzierte Blitzlampe war die Geisha No. 75, die über acht Zoll lang war und einen Umfang von 14 Zoll hatte und ursprünglich für die nächtliche Luftbildfotografie während des Zweiten Weltkriegs entwickelt wurde.
Die PF1-Glühlampe aus Ganzglas wurde 1954 eingeführt. Durch den Wegfall des Metallsockels und der mehreren Herstellungsschritte, die zur Befestigung am Glaskolben erforderlich sind, konnten die Kosten im Vergleich zu den größeren Glühbirnen der M-Serie erheblich gesenkt werden. Das Design erforderte einen Faserring um die Basis, um die Fahrdrähte an der Seite der Glasbasis zu halten. Es war ein Adapter erhältlich, mit dem die Glühbirne in Blitzpistolen passen konnte, die die mit Bajonett verschlossenen Glühbirnen akzeptierten. Der PF1 (zusammen mit dem M2) hatte eine schnellere Zündzeit (weniger Verzögerung zwischen Verschlusskontakt und Spitzenleistung), so dass er mit X Synch unter 1/30 einer Sekunde verwendet werden konnte — während die meisten Glühbirnen eine Verschlusszeit von 1/15 bei X Synch benötigen, um den Verschluss lange genug offen zu halten, damit sich die Glühbirne entzünden und brennen kann. Eine kleinere Version, die AG-1 wurde 1958 eingeführt, die den Faserring nicht benötigte. Obwohl es kleiner war und eine geringere Lichtleistung aufwies, war es billiger herzustellen und verdrängte schnell den PF1.
Flashcubes, Magicubes und FlipflashEdit
1965 ersetzte Eastman Kodak aus Rochester, New York, die individuelle Flashbulb-Technologie für frühe Instamatic-Kameras mit dem von Sylvania Electric Products entwickelten Flashcube.
Ein Flashcube war ein Modul mit vier verbrauchbaren Blitzlampen, die jeweils im 90 ° -Winkel zu den anderen in einem eigenen Reflektor montiert waren. Zur Verwendung wurde es auf der Kamera mit einem elektrischen Anschluss an den Auslöser und einer Batterie in der Kamera montiert. Nach jeder Blitzbelichtung drehte der Filmvorschubmechanismus den Flashcube auch um 90 ° zu einer frischen Glühbirne. Diese Anordnung ermöglichte es dem Benutzer, vier Bilder schnell hintereinander aufzunehmen, bevor ein neuer Flashcube eingefügt wurde.
Der spätere Magicube (oder X-Cube) behielt das Vier-Birnen-Format bei, benötigte aber keine elektrische Energie. Es war nicht austauschbar mit dem ursprünglichen Flashcube. Jede Glühbirne in einem Magicube wurde durch Lösen einer von vier gespannten Drahtfedern im Würfel ausgelöst. Die Feder traf ein Primerrohr am Boden des Kolbens, das ein Fulminat enthielt, das wiederum zerfetzte Zirkoniumfolie im Blitz entzündete. Ein Magicube könnte auch mit einem Schlüssel oder einer Büroklammer abgefeuert werden, um die Feder manuell auszulösen. X-Cube war ein alternativer Name für Magicubes, der das Aussehen des Kamerabockels anzeigte.Andere gängige Flashbulb-basierte Geräte waren die Flashbar und Flipflash, die zehn Blitze von einer einzigen Einheit zur Verfügung stellten. Die Glühbirnen in einem Flipflash wurden in einer vertikalen Anordnung angeordnet, wobei ein Abstand zwischen der Glühbirne und der Linse hergestellt wurde, wodurch rote Augen eliminiert wurden. Der Name Flipflash leitet sich von der Tatsache ab, dass das Gerät nach dem Gebrauch der Hälfte der Blitzlampen umgedreht und wieder eingesetzt werden musste, um die verbleibenden Glühbirnen zu verwenden. In vielen Flipflash-Kameras wurden die Glühbirnen durch elektrische Ströme gezündet, die erzeugt wurden, wenn ein piezoelektrischer Kristall mechanisch von einem federbelasteten Schlagbolzen getroffen wurde, der jedes Mal gespannt wurde, wenn der Film vorgeschoben wurde.
Electronic flashEdit
Die elektronische Blitzröhre wurde 1931 von Harold Eugene Edgerton eingeführt; Er machte mehrere ikonische Fotografien, wie eine Kugel, die durch einen Apfel platzte. Die große Fotofirma Kodak zögerte zunächst, die Idee aufzugreifen. Elektronischer Blitz, in den USA nach Edgertons Verwendung der Technik für die Stroboskopie oft als „Strobe“ bezeichnet, kam in den späten 1950er Jahren zum Einsatz, obwohl Blitzlampen bis Mitte der 1970er Jahre in der Amateurfotografie dominierten. Frühe Einheiten waren teuer und oft groß und schwer; Das Netzteil war vom Blitzkopf getrennt und wurde von einer großen Blei-Säure-Batterie mit einem Schultergurt angetrieben. Gegen Ende der 1960er Jahre wurden elektronische Blitzgeräte von ähnlicher Größe wie herkömmliche Glühlampengewehre verfügbar; Der Preis war zwar gesunken, aber immer noch hoch. Das elektronische Blitzsystem ersetzte schließlich die Lampenpistolen, als die Preise sanken.
Ein typisches elektronisches Blitzgerät verfügt über eine elektronische Schaltung, um einen Kondensator mit hoher Kapazität auf mehrere hundert Volt aufzuladen. Wenn der Blitz durch den Blitzsynchronisationskontakt des Verschlusses ausgelöst wird, wird der Kondensator schnell durch eine permanente Blitzröhre entladen, wodurch ein sofortiger Blitz erzeugt wird, der typischerweise 1/1000 Sekunde dauert, kürzer als die verwendeten Verschlusszeiten, mit voller Helligkeit, bevor der Verschluss zu schließen begonnen hat, was eine einfache Synchronisation der vollen Blitzhelligkeit mit maximaler Verschlussöffnung ermöglicht. Die Synchronisation war problematisch bei Glühbirnen, die, wenn sie gleichzeitig mit dem Verschlussbetrieb gezündet würden, nicht die volle Helligkeit erreichen würden, bevor der Verschluss geschlossen wurde.
Ein einzelnes elektronisches Blitzgerät wird oft am Zubehörschuh oder an einer Halterung einer Kamera montiert; Viele preiswerte Kameras haben ein elektronisches Blitzgerät eingebaut. Für eine anspruchsvollere und reichweitenstärkere Beleuchtung können mehrere synchronisierte Blitzgeräte an verschiedenen Positionen verwendet werden.
Ring blinkt, dass fit zu einer kamera objektiv können verwendet werden für schatten freies makro fotografie, Es sind ein paar linsen mit gebaut-in ring-flash.
In einem Fotostudio werden leistungsfähigere und flexiblere Studioblitzsysteme verwendet. Sie enthalten normalerweise ein Modellierlicht, eine Glühlampe in der Nähe der Blitzröhre; Die kontinuierliche Beleuchtung des Modellierlichts lässt den Fotografen die Wirkung des Blitzes visualisieren. Ein System kann mehrere synchronisierte Blitze für Mehrquellenbeleuchtung umfassen.
Die Stärke eines Blitzgeräts wird häufig in Form einer Leitzahl angegeben, die die Belichtungseinstellung vereinfacht. Die von größeren Studioblitzgeräten wie Monolights freigesetzte Energie wird in Wattsekunden angegeben.
Canon und Nikon nennen ihre elektronischen Blitzgeräte Speedlite bzw. Speedlight, und diese Begriffe werden häufig als Oberbegriffe für elektronische Blitzgeräte verwendet.
High Speed flashEdit
Ein Luftspaltblitz ist ein Hochspannungsgerät, das einen Lichtblitz mit einer außergewöhnlich kurzen Dauer entlädt, oft viel weniger als eine Mikrosekunde. Diese werden häufig von Wissenschaftlern oder Ingenieuren verwendet, um extrem sich schnell bewegende Objekte oder Reaktionen zu untersuchen, die dafür bekannt sind, Bilder von Kugeln zu erzeugen, die durch Glühbirnen und Ballons reißen (siehe Harold Eugene Edgerton). Ein Beispiel für einen Prozess, mit dem ein Hochgeschwindigkeitsblitz erzeugt werden kann, ist die explodierende Drahtmethode.
Multi-flashEdit
Eine Kamera, die mehrere Blitze implementiert, kann verwendet werden, um Tiefenkanten zu finden oder stilisierte Bilder zu erstellen. Eine solche Kamera wurde von Forschern der Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL) entwickelt. Das aufeinanderfolgende Blinken strategisch platzierter Blitzmechanismen führt zu Schatten in den Tiefen der Szene. Diese Informationen können manipuliert werden, um Details zu unterdrücken oder zu verbessern oder die komplizierten geometrischen Merkmale einer Szene (auch die vor dem Auge verborgenen) zu erfassen, um eine nicht fotorealistische Bildform zu erzeugen. Solche Bilder könnten in der technischen oder medizinischen Bildgebung nützlich sein.
Blitzintensitätbearbeiten
Im Gegensatz zu Blitzlampen kann die Intensität eines elektronischen Blitzes bei einigen Geräten eingestellt werden. Um dies zu tun, variieren kleinere Blitzgeräte typischerweise die Kondensatorentladungszeit, während größere (z. B. höhere Leistung, Studio) Einheiten typischerweise die Kondensatorladung variieren. Die Farbtemperatur kann sich durch Variation der Kondensatorladung ändern, wodurch Farbkorrekturen erforderlich werden. Aufgrund der Fortschritte in der Halbleitertechnologie können einige Studioeinheiten jetzt die Intensität durch Variieren der Entladezeit steuern und dadurch eine konsistente Farbtemperatur bereitstellen.
Die Blitzintensität wird typischerweise in Stopps oder in Bruchteilen (1, 1/2, 1/4, 1/8 usw.) gemessen.). Einige Monolights zeigen eine „EV-Zahl“ an, damit ein Fotograf den Helligkeitsunterschied zwischen verschiedenen Blitzgeräten mit unterschiedlichen Wattsekundenwerten erkennen kann. EV10.0 ist definiert als 6400 Wattsekunden und EV9.0 ist eine Stufe niedriger, d. H. 3200 Wattsekunden.
Blitzdauer
Die Blitzdauer wird üblicherweise durch zwei Zahlen beschrieben, die in Sekundenbruchteilen ausgedrückt werden:
- t.1 ist die Zeitdauer, in der die Lichtintensität über 0 liegt.1 (10%) der Spitzenintensität
- t.5 ist die Zeitdauer, in der die Lichtintensität über 0,5 (50%) der Spitzenintensität liegt
Beispielsweise kann ein einzelnes Blitzereignis einen t.5-Wert von 1/1200 und t.1 von 1/450 haben. Diese Werte bestimmen die Fähigkeit eines Blitzes, sich bewegende Motive in Anwendungen wie der Sportfotografie „einzufrieren“.
In Fällen, in denen die Intensität durch die Kondensatorentladungszeit gesteuert wird, nehmen t.5 und t.1 mit abnehmender Intensität ab. Umgekehrt, in Fällen, in denen die Intensität durch Kondensatorladung gesteuert wird, t.5 und t.1 mit abnehmender Intensität aufgrund der Nichtlinearität der Entladekurve des Kondensators ansteigen.
Blitz-LED, die in Telefonen verwendet wirdbearbeiten
Hochstrom-Blitz-LEDs werden als Blitzquellen in Kamerahandys verwendet, obwohl sie noch nicht auf dem Leistungsniveau von Xenon-Blitzgeräten die selten in Telefonen verwendet werden) in Standbildkameras. Die Hauptvorteile von LEDs gegenüber Xenon sind Niederspannungsbetrieb, höhere Effizienz und extreme Miniaturisierung. Der LED-Blitz kann auch zur Beleuchtung von Videoaufnahmen oder als Autofokus-Hilfslampe bei schlechten Lichtverhältnissen verwendet werden.
Brenn-ebene-shutter synchronizationEdit
Elektronische blitzgeräte haben verschlusszeit grenzen mit brenn-ebene fensterläden. Blenden mit Brennebene belichten mit zwei Vorhängen, die den Sensor kreuzen. Der erste öffnet sich und der zweite Vorhang folgt ihm nach einer Verzögerung, die der Nennverschlusszeit entspricht. Ein typischer moderner Brennweitenverschluss einer Vollformat- oder kleineren Sensorkamera benötigt etwa 1/400 s bis 1/300 s, um den Sensor zu durchqueren, so dass bei kürzeren Belichtungszeiten nur ein Teil des Sensors gleichzeitig freigelegt wird.
Die Zeit, die zur Verfügung steht, um einen einzigen Blitz auszulösen, der das auf dem Sensor aufgenommene Bild gleichmäßig beleuchtet, ist die Belichtungszeit abzüglich der Verschlusszeit. Äquivalent ist die minimal mögliche Belichtungszeit die Verschlusszeit plus die Blitzdauer (plus Verzögerungen beim Auslösen des Blitzes).
Zum Beispiel hat eine Nikon D850 eine Verschlusszeit von etwa 2.4ms. Ein Full-Power-Blitz von einem modernen eingebauten oder Blitzschuh montierten elektronischen Blitz hat eine typische Dauer von etwa 1ms oder etwas weniger, so dass die minimal mögliche Belichtungszeit für eine gleichmäßige Belichtung über den Sensor mit einem Full-Power-Blitz etwa 2,4 ms + 1,0 ms = 3,4 ms beträgt, was einer Verschlusszeit von etwa 1/290 s entspricht. Bei der maximalen (Standard-) D850 X-Sync-Verschlusszeit von 1/250 s beträgt die Belichtungszeit 1/250 s = 4,0 ms, sodass etwa 4,0 ms – 2,4 ms = 1,6 ms zum Auslösen und Auslösen des Blitzes und bei einer Blitzdauer von 1 ms 1,6 ms – 1,0 ms = 0 zur Verfügung stehen.In diesem Nikon D850-Beispiel stehen 6 ms zur Verfügung, um den Blitz auszulösen.
Mid- bis High-End-Nikon-DSLRs mit einer maximalen Verschlusszeit von 1/8000 s (etwa D7000 oder D800 und höher) verfügen über eine ungewöhnliche Menüwahlfunktion, die die maximale X-Sync-Geschwindigkeit mit einigen elektronischen Blitzen auf 1/320 s = 3,1 ms erhöht. Bei 1/320 s stehen nur 3,1 ms – 2,4 ms = 0,7 ms zur Verfügung, um den Blitz auszulösen und abzufeuern, während eine gleichmäßige Blitzbelichtung erreicht wird, so dass die maximale Blitzdauer und damit die maximale Blitzleistung reduziert werden muss und wird.Contemporary (2018) Focal-Plane-Shutter-Kameras mit Vollformat- oder kleineren Sensoren haben typischerweise maximale normale X-Sync-Geschwindigkeiten von 1/200 s oder 1/250 s. Einige Kameras sind auf 1/160 s begrenzt. X-Sync-Geschwindigkeiten für Mittelformatkameras bei Verwendung von Focal-Plane-Shutters sind etwas langsamer, z. B. 1/125 s, da die Verschlusszeit für einen breiteren, schwereren Verschluss, der weiter über einen größeren Sensor läuft, länger ist.
In der Vergangenheit erlaubten langsam brennende Einweg-Blitzlampen die Verwendung von Blenden mit maximaler Geschwindigkeit, da sie für die Zeit, die der Belichtungsspalt benötigt, um das Filmtor zu überqueren, kontinuierliches Licht erzeugten. Wenn diese gefunden werden, können sie bei modernen Kameras nicht verwendet werden, da die Lampe * ausgelöst werden muss, bevor * sich der erste Verschlussvorhang zu bewegen beginnt (M-Sync); Der für den elektronischen Blitz verwendete X-Sync wird normalerweise nur ausgelöst, wenn der erste Verschlussvorhang das Ende seiner Bewegung erreicht.High-End-Blitzgeräte lösen dieses Problem, indem sie einen Modus anbieten, der typischerweise als FP Sync oder HSS (High Speed Sync) bezeichnet wird und die Blitzröhre während der Zeit, in der der Schlitz den Sensor durchquert, mehrmals auslöst. Solche Einheiten erfordern eine Kommunikation mit der Kamera und sind somit einer bestimmten Kameramarke zugeordnet. Die mehrfachen Blitze führen zu einer signifikanten Abnahme der Leitzahl, da jeder nur ein Teil der gesamten Blitzleistung ist, aber es ist alles, was einen bestimmten Teil des Sensors beleuchtet. Wenn s die Verschlusszeit und t die Verschlusszeit ist, verringert sich die Leitzahl im Allgemeinen um √ s / t. Wenn beispielsweise die Leitzahl 100 beträgt und die Verschlusszeit 5 ms beträgt (eine Verschlusszeit von 1/200 s) und die Verschlusszeit auf 1/2000 s (0,5 ms) eingestellt ist, verringert sich die Leitzahl um den Faktor √ 0,5 / 5 oder etwa 3,16, so dass die resultierende Leitzahl bei dieser Geschwindigkeit etwa 32 beträgt.
Aktuelle (2010) Blitzgeräte haben im HSS-Modus häufig viel niedrigere Leitzahlen als im normalen Modus, selbst bei Geschwindigkeiten unterhalb der Verschlusslaufzeit. So hat beispielsweise das Digitalblitzgerät Mecablitz 58 AF-1 im Normalbetrieb eine Leitzahl von 58, im HSS-Modus jedoch nur 20, selbst bei niedrigen Drehzahlen.