salamavalo/Salamajauheedit
Bunsenin ja Roscoen vuonna 1859 tekemät magnesiumin tutkimukset osoittivat, että tämän metallin polttaminen tuotti valon, jolla oli samanlaisia ominaisuuksia kuin päivänvalolla. Mahdollinen soveltaminen valokuvaukseen inspiroi Edward Sonstadtia tutkimaan magnesiumin valmistusmenetelmiä, jotta se palaisi luotettavasti tätä käyttöä varten. Hän haki patentteja vuonna 1862 ja vuoteen 1864 mennessä oli Edward Mellorin kanssa perustanut Manchester Magnesium Companyn. Insinööri William Matherin, joka oli myös yhtiön johtaja, avulla he valmistivat litteän magnesiumnauhan, jonka sanottiin palavan johdonmukaisemmin ja täysin niin antaen paremman valaistuksen kuin pyöreä lanka. Sen etuna oli myös se, että se oli yksinkertaisempi ja halvempi prosessi kuin pyöreän langan valmistaminen. Matherin ansioksi luettiin myös se, että hän keksi nauhalle pidikkeen, josta muodostui lamppu, jolla se poltettiin. Muut valmistajat valmistivat erilaisia magnesiumnauhapidikkeitä, kuten pistoolin Salamamittarin, johon oli kaiverrettu viivoitin, jonka avulla valokuvaaja pystyi käyttämään oikean pituista nauhaa tarvitsemaansa valotusta varten. Pakkauksesta käy myös ilmi, ettei magnesiumnauha välttämättä katkennut ennen sytyttämistä.
sen saksalaiset keksijät Adolf Miethe ja Johannes gaedicke vuonna 1887. Mitattu määrä pantiin astiaan tai kaukaloon ja sytytettiin käsin, jolloin syntyi lyhyt kirkas valonvälähdys sekä savu ja melu, jota tällaisesta räjähdysvaarallisesta tapahtumasta voitaisiin odottaa. Tämä voi olla hengenvaarallista, varsinkin jos salamajauhe oli kosteaa. Sähköisesti laukaistavan salamavalon keksi Joshua Lionel Cowen vuonna 1899. Hänen patenttinsa kuvaa laitetta, jolla valokuvaajien salamajauhe sytytetään kuivilla kennoparistoilla johtosulakkeen lämmittämiseksi. Variaatioita ja vaihtoehtoja mainostettiin aika ajoin, ja muutamat saavuttivat jonkin verran menestystä varsinkin amatöörikäytössä. Vuonna 1905 eräs ranskalainen valokuvaaja käytti ateljeessaan erityisen mekanisoidun hiilikaarilampun tuottamia voimakkaita räjähdyksettömiä välähdyksiä kuvaamiseen, mutta siirrettävämmät ja halvemmat laitteet voittivat. 1920-luvulla salamavalokuvaus tarkoitti yleensä ammattivalokuvaajaa, joka ripotteli ruutia T-kirjaimen muotoisen salamavalon kaukaloon pitäen sitä korkealla ja laukaisi sitten lyhyen ja (yleensä) vaarattoman pyrotekniikan.
FlashbulbsEdit
salamajauheen käyttö avoimessa lampussa korvattiin salamalampuilla; magnesiumfilamentteja oli happikaasulla täytetyissä polttimoissa, jotka syttyivät sähköisesti kameran sulkimen kosketuksesta. Valmistetut salamalamput valmistettiin ensimmäisen kerran kaupallisesti Saksassa vuonna 1929. Tällaista lamppua voitiin käyttää vain kerran, ja se oli liian kuuma käsiteltäväksi heti käytön jälkeen, mutta sellaisen eristäminen, mikä muuten olisi ollut pieni räjähdys, oli tärkeä edistysaskel. Myöhempi innovaatio oli salamalamppujen päällystäminen muovikalvolla, joka piti lampun eheyden yllä lasin särkyessä salamavalon aikana. Vaihtoehdoksi esiteltiin sininen muovikalvo, joka vastasi salamaniskun spektrilaatua päivänvaloon tasapainotettuun värifilmiin. Myöhemmin magnesium korvattiin zirkoniumilla, joka sai aikaan kirkkaamman välähdyksen.
salamavalojen täyden kirkkauden saavuttaminen kesti kauemmin ja ne paloivat pidempään kuin elektroniset välähdykset. Hitaampia suljinnopeuksia (tyypillisesti 1/10-1/50 sekunnissa) käytettiin kameroissa oikean synkronoinnin varmistamiseksi. Salamasynkkauksella varustetut kamerat laukaisivat salamavalon sekunnin murto-osaa ennen sulkimen avaamista, mikä mahdollisti nopeammat suljinnopeudet. Salamalamppu, jota käytettiin laajalti 1960-luvulla, oli Press 25, sanomalehtimiesten aikakauselokuvissa usein käyttämä 25 millimetrin (1 in) salamalamppu, joka on yleensä kiinnitetty lehdistökameraan tai kaksilinssiseen refleksikameraan. Sen valotehon huippu oli noin miljoona lumenia. Muita yleisessä käytössä olleita salamalamppuja olivat M-sarja, M-2, M-3 jne., jossa oli pieni (”miniatyyri”) metallinen pistin pohja sulatettu lasi polttimo. Suurin koskaan valmistettu salamalamppu oli GE Mazda No. 75, joka oli yli kahdeksan tuumaa pitkä ja ympärysmitta 14 tuumaa, joka kehitettiin alun perin yölliseen ilmakuvaukseen toisen maailmansodan aikana.
all-glass PF1-polttimo otettiin käyttöön vuonna 1954. Poistamalla sekä metalli pohja, ja useita valmistusvaiheita tarvitaan liittää se lasi lamppu, leikata kustannuksia huomattavasti verrattuna suurempi M-sarjan sipulit. Suunnittelu edellytti pohjan ympärille kuiturengasta, joka piti ajolangat lasipohjan sivua vasten. Saatavilla oli adapteri, jonka avulla polttimo mahtui salamapistooleihin, jotka hyväksyivät pistinkorkatut Polttimot. PF1: llä (yhdessä M2: n kanssa) oli nopeampi sytytysaika (vähemmän viivettä suljinkosketuksen ja huipputehon välillä), joten sitä voitaisiin käyttää X—synkronoinnin ollessa alle 1/30 sekunnin-kun taas useimmat Lamput vaativat suljinnopeuden 1/15 X-synkronilla pitämään suljin auki tarpeeksi kauan polttimon syttymiseen ja palamiseen. Pienempi versio, Ag-1 esiteltiin vuonna 1958, joka ei vaatinut kuiturengasta. Vaikka se oli pienempi ja sillä oli pienempi valoteho, se oli halvempi valmistaa ja syrjäytti nopeasti PF1: n.
Flashcubes, Magicubes and FlipflashEdit
vuonna 1965 Eastman Kodak Rochesterista New Yorkista korvasi individual flashbulb-tekniikkaa käytettiin varhaisissa Instamatic-kameroissa Sylvania Electric Productsin kehittämällä Flashcubella.
salamalamppu oli moduuli, jossa oli neljä vaihdettavaa salamalamppua, jotka kukin oli asennettu 90°: n korkeuteen muista omaan heijastimeensa. Sitä varten se oli asennettu kameran päälle, jossa oli sähköinen liitäntä sulkimen vapautukseen ja akku kameran sisällä. Jokaisen salamavalotuksen jälkeen filmin etenemismekanismi myös pyöritti flashcubea 90° tuoreeseen polttimoon. Tämä järjestely antoi käyttäjälle mahdollisuuden ottaa neljä kuvaa nopeasti peräkkäin ennen uuden flashcube.
myöhempi Magicube (tai X-Cube) säilytti nelilamppumuodon, mutta ei vaatinut sähkötehoa. Se ei ollut vaihdettavissa alkuperäisen Flashcuben kanssa. Jokainen lamppu Magicube käynnistettiin vapauttamalla yksi neljästä viritetty Lanka Jouset sisällä kuution. Jousi osui polttimon juuressa olevaan pohjamaaliputkeen, jossa oli fulminaattia, joka puolestaan sytytti salamavalossa silputtua zirkoniumfoliota. Magicube voidaan laukaista myös avaimella tai klemmarilla jousen laukaisemiseksi manuaalisesti. X-cube oli magicubeille vaihtoehtoinen nimi, joka viittasi kameran pistorasian ulkonäköön.
muita yleisiä salamavaloihin perustuvia laitteita olivat Flashbar ja Flipflash, joilla saatiin kymmenen välähdystä yhdestä yksiköstä. Flipflashin Polttimot oli asetettu pystyrivistöön, jolloin polttimon ja linssin välinen etäisyys poisti punasilmäisyyden. Flipflash-nimi tuli siitä, että kun puolet salamalampuista oli käytetty, laite oli käännettävä ympäri ja asetettava uudelleen jäljelle jääneiden lamppujen käyttämiseksi. Monissa Flipflash-kameroissa Polttimot syttyivät sähkövirrasta, joka syntyi, kun pietsosähköinen kide iskettiin mekaanisesti jousikuormitteisella iskurilla, joka viritettiin aina kun filmi eteni.
elektroninen salamaputki
sähköisen salamaputken esitteli Harold Eugene Edgerton vuonna 1931; hän teki useita ikonisia valokuvia, kuten yhden omenan läpi syöksyvästä luodista. Suuri valokuvausyhtiö Kodak oli aluksi haluton tarttumaan ajatukseen. Elektroninen salama, jota Yhdysvalloissa kutsutaan usein nimellä ”strobe” Edgertonin käyttäessä stroboskopian tekniikkaa, tuli jonkin verran käyttöön 1950-luvun lopulla, vaikka salamalamput pysyivät hallitsevana amatöörivalokuvauksessa 1970-luvun puoliväliin asti. varhaiset yksiköt olivat kalliita, ja usein suuria ja raskaita; voimayksikkö oli erillinen salaman päästä ja sen voimanlähteenä oli suuri lyijyhappoakku, jota kannettiin olkahihnalla. 1960-luvun loppupuolella tuli saataville perinteisiä polttimoaseita vastaavia elektronisia salamalaitteita, joiden hinta oli laskenut, mutta oli edelleen korkea. Elektroninen salamajärjestelmä syrjäytti lopulta polttimoaseet hintojen laskiessa.
tyypillisessä elektronisessa salamayksikössä on elektroninen piiri, jolla korkean kapasitanssin kondensaattori Ladataan useisiin satoihin voltteihin. Kun salama laukaistaan suljimen flash-synkronointikoskettimella, kondensaattori purkautuu nopeasti pysyvän salamaputken kautta, tuottaen välittömän salaman, joka kestää tyypillisesti 1/1000 sekunnin, lyhyemmän kuin suljinaika, täydellä kirkkaudella ennen kuin suljin on alkanut sulkeutua, mikä mahdollistaa täyden salaman kirkkauden helpon synkronoinnin suurimmalla suljinaukolla. Synkronointi oli ongelmallista lamppujen kanssa, jotka sytytettyinä samanaikaisesti sulkimen toiminnan kanssa eivät saavuttaisi täyttä kirkkautta ennen sulkimen sulkeutumista.
yksittäinen elektroninen salamayksikkö on usein asennettu kameran tarvikekenkään tai kiinnikkeeseen; monissa halvoissa kameroissa on sisäänrakennettu elektroninen salamayksikkö. Kehittyneemmässä ja pidemmässä valaistuksessa voidaan käyttää useita synkronoituja salamalaitteita eri asennoissa.
kameran linssiin sopivia Rengasvälähdyksiä voidaan käyttää varjovapaaseen makrovalokuvaukseen, on muutamia sisäänrakennetulla rengasvälähdyksellä varustettuja objektiiveja.
valokuvausstudiossa käytetään tehokkaampia ja joustavampia studio flash-järjestelmiä. Niissä on yleensä mallinnusvalo, hehkulamppu lähellä salamaputkea; mallinnusvalon jatkuva valaistus antaa kuvaajalle mahdollisuuden visualisoida salaman vaikutuksen. Järjestelmä voi sisältää useita synkronoituja välähdyksiä monilähdevalaistusta varten.
salamalaitteen vahvuus ilmoitetaan usein ohjenumerolla, joka on suunniteltu yksinkertaistamaan valotusasetusta. Isompien studiosalamayksiköiden, kuten yksivalojen, vapauttama energia ilmoitetaan wattisekunteina.
Canon ja Nikon antavat elektronisille salamalaitteilleen nimen Speedlite ja Speedlight, ja näitä termejä käytetään usein yleisnimityksinä elektronisista salamalaitteista.
Suurnopeussalama
ilmavälähdys on suurjännitesalama, joka purkaa poikkeuksellisen lyhyen, usein paljon alle yhden mikrosekunnin kestävän valonvälähdyksen. Tiedemiehet tai insinöörit käyttävät näitä yleisesti erittäin nopeasti liikkuvien esineiden tai reaktioiden tutkimiseen, ja ne ovat kuuluisia siitä, että ne tuottavat kuvia hehkulamppujen ja ilmapallojen läpi repivistä luodeista (katso Harold Eugene Edgerton). Esimerkki prosessista, jolla luodaan nopea salama, on räjähtävä Lanka-menetelmä.
Multi-flashEdit
useita välähdyksiä toteuttavalla kameralla voidaan etsiä syvyysreunoja tai luoda tyyliteltyjä kuvia. Tällaisen kameran ovat kehittäneet Mitsubishi Electric Research Laboratoriesin (MERL) tutkijat. Strategisesti sijoitettujen salamamekanismien peräkkäiset välähdykset aiheuttavat varjoja pitkin näkymän syvyyksiä. Näitä tietoja voidaan manipuloida tukahduttamaan tai parantamaan yksityiskohtia tai vangitsemaan kohtauksen monimutkaisia geometrisia piirteitä (jopa silmältä piilossa olevia), jotta voidaan luoda ei-fotorealistinen kuvamuoto. Tällaisista kuvista voisi olla hyötyä teknisessä tai lääketieteellisessä kuvantamisessa.
salaman intensiteettiä
toisin kuin salamavalojen, elektronisen salaman voimakkuutta voidaan säätää joissakin yksiköissä. Tätä varten pienemmät flash-yksiköt tyypillisesti vaihtelevat kondensaattorin purkausaikaa, kun taas suuremmat (esim.suurempi teho, studio) yksiköt tyypillisesti vaihtelevat kondensaattorin varausta. Värilämpötila voi muuttua kondensaattorin varauksen vaihtelun seurauksena, jolloin värikorjaukset ovat tarpeen. Puolijohdetekniikan kehityksen ansiosta jotkut studioyksiköt voivat nyt hallita voimakkuutta vaihtelemalla purkausaikaa ja siten tarjota tasaisen värilämpötilan.
salaman voimakkuus mitataan tyypillisesti pysähdyksissä tai murtoluvuissa (1, 1/2, 1/4, 1/8 jne.). Joissakin yksivaloissa näkyy ”EV-numero”, jotta kuvaaja voi tietää kirkkauseron eri välähdysyksiköiden välillä eri wattisekunneilla. EV10.0 on määritelty 6400 wattisekunniksi ja EV9.0 on yhden pysähdyksen alempana eli 3200 wattisekuntia.
salaman kestoa
salaman kestoa kuvataan yleisesti kahdella luvulla, jotka ilmaistaan sekunnin murto-osina:
- t.1 on aika, jonka valon voimakkuus on yli 0.1 (10%) huipun intensiteetistä
- t.5 on aika, jonka valon voimakkuus on yli 0,5 (50%) huipun intensiteetistä
esimerkiksi yksittäisen välähdystapahtuman t.5-arvo voi olla 1/1200 ja t.1 1/450. Nämä arvot määrittävät salaman kyvyn ”jäädyttää” liikkuvia aiheita sovelluksissa, kuten urheilukuvauksessa.
tapauksissa, joissa intensiteettiä ohjataan kondensaattorin purkausajalla, t.5 ja t.1 pienenevät alenevalla intensiteetillä. Vastaavasti tapauksissa, joissa voimakkuutta ohjataan kondensaattorin varauksella, t. 5 ja t.1 kasvaa alenevalla intensiteetillä kondensaattorin purkukäyrän ei-lineaarisuuden vuoksi.
phoneseditissä käytetty Flash-LED
Suurvirtaisia flash-ledejä käytetään salaman lähteinä kamerapuhelimissa, vaikka niitä ei vielä ole tehotasoilla, jotka vastaavat xenon-salamalaitteita (joita harvoin käytetään puhelimissa) still-kameroissa. LEDien tärkeimmät edut xenoniin verrattuna ovat pienjännitekäyttö, suurempi hyötysuhde ja äärimmäinen pienennysteho. LED-salamaa voidaan käyttää myös videotallenteiden valaisemiseen tai automaattitarkennusavustinvalona hämärässä.
fokusoiva taso-suljin-synkronointimedit
elektronisissa salamayksiköissä on suljinnopeusrajoitukset fokusoivan tason sulkimilla. Focal-plane ikkunaluukut paljastaa käyttämällä kahta verhoa, jotka ylittävät anturin. Ensimmäinen avautuu ja toinen verho seuraa sitä nimellistä suljinnopeutta vastaavan viiveen jälkeen. Tyypillinen moderni polttotason suljin kokokehyksessä tai pienemmässä sensorikamerassa kestää noin 1/400-1/300 s anturin ylittämiseen, joten tätä lyhyemmillä valotusajoilla vain osa anturista paljastuu kerralla.
aika, joka on käytettävissä yhden salaman ampumiseen, joka valaisee tasaisesti anturille tallennetun kuvan, on valotusaika miinus suljimen matka-aika. Vastaavasti pienin mahdollinen valotusaika on suljimen matka-aika plus salaman kesto (plus mahdolliset viiveet salaman käynnistämisessä).
esimerkiksi Nikon D850: n sulkimen matka-aika on noin 2.4MS. nykyaikaisesta sisäänrakennetusta tai kuumakenkiin asennetusta elektronisesta salamasta peräisin olevan täystehoisen salaman tyypillinen kesto on noin 1ms tai hieman vähemmän, joten pienin mahdollinen valotusaika koko anturin yli täydellä teholla on noin 2,4 ms + 1,0 ms = 3,4 ms, mikä vastaa valotusnopeutta noin 1/290 s. salaman laukaisemiseen tarvitaan kuitenkin jonkin verran aikaa. Maksimissaan (vakio) D850 X-sync-suljinnopeudella 1/250 s valotusaika on 1/250 s = 4.0 ms, joten noin 4.0 ms – 2.4 ms = 1.6 ms on käytettävissä salaman laukaisuun ja laukaisuun, ja 1ms – salaman kestolla 1.6 ms-1.0 ms = 0.6ms ovat käytettävissä käynnistää flash tässä Nikon D850 esimerkki.
Mid – to high-end Nikon DSLRs-järjestelmäkameroissa, joiden suurin suljinnopeus on 1/8000 s (noin D7000 tai D800 tai enemmän), on epätavallinen valikkoominaisuus, joka nostaa X-synkronoinnin maksiminopeuden 1/320 s = 3.1 ms joidenkin elektronisten välähdysten avulla. 1/320 s: ssä vain 3.1 ms – 2.4 ms = 0.7 ms on käytettävissä salaman laukaisuun ja laukaisuun samalla kun saavutetaan yhtenäinen salaman valotus, joten salaman enimmäiskestoa ja siten salaman maksimitehoa on vähennettävä.
Contemporary (2018) focal-plane shutter-kameroilla, joissa on kokokehys tai pienemmät anturit, on yleensä suurin normaali X-sync-nopeus 1/200 s tai 1/250 s. jotkut kamerat on rajoitettu 1/160 s. keskitason kameroiden X-sync-nopeudet käytettäessä fokus-plane-sulkimia ovat jonkin verran hitaampia, esim.1/125 s, koska suurempi, raskaampi suljin, joka kulkee kauemmas suuremman anturin läpi, vaatii suuremman sulkimen matka-ajan.
aiemmin hitaasti palavat kertakäyttöiset salamavalot mahdollistivat polttotason ikkunaluukkujen käytön maksiminopeudella, koska ne tuottivat jatkuvaa valoa sen ajan, jonka valotusaukko vei kalvoportin ylittämiseen. Jos näitä löytyy, niitä ei voida käyttää nykyaikaisissa kameroissa, koska lamppu on laukaistava *ennen* ensimmäisen suljinverhon liikehdintää (M-sync); elektronisessa salamassa käytettävä X-sync syttyy yleensä vasta, kun ensimmäinen suljinverho saavuttaa kulkunsa.
High-end flash-yksiköt ratkaisevat tämän ongelman tarjoamalla moodin, jota kutsutaan tyypillisesti nimellä FP sync tai HSS (High Speed Sync), joka ampuu salamaputken useita kertoja aikana, jolloin aukko kulkee anturin läpi. Tällaiset yksiköt vaativat kommunikointia kameran kanssa ja ovat siten omistettu tietylle kameramerkille. Useat välähdykset vähentävät merkittävästi ohjainlukua, koska jokainen niistä on vain osa koko salaman tehosta, mutta vain se valaisee tietyn osan anturista. Yleensä, Jos s On suljinnopeus ja t on suljimen läpimenoaika, ohjenumero pienenee √s / t. esimerkiksi, jos ohjenumero on 100 ja suljimen läpimenoaika on 5 ms (suljinnopeus 1/200s) ja suljinnopeus on asetettu 1/2000 s (0.5 ms), ohjenumero pienenee kertoimella √0.5 / 5 eli noin 3.16, joten tuloksena oleva ohjenumero tällä nopeudella olisi noin 32.
virran (2010) välähdysyksiköissä on usein paljon vähemmän ohjenumeroita HSS-tilassa kuin normaalitiloissa, jopa nopeuksilla, jotka ovat alle sulkimen kulkuajan. Esimerkiksi mecablitz 58 AF-1-digitaalisessa flash-yksikössä ohjenumero on normaalikäytössä 58, mutta HSS-tilassa vain 20, myös pienillä nopeuksilla.