Фотоаппараттағы жарық шоғы (Фотоаппараттағы жарқын сәуле)

Кіріспе

Жасанды жарық шоғын шығаратын құрылғы, фотосурет және кинодағы ішінара экспозиция техникасы.

Флэш – фотосуретке қолданылатын, көріністі жарықтандыруға көмектесетін, әдетте 1/1000 – 1/200 секундқа созылатын қысқа жарық шоғын шығаратын құрылғы. Флэштің басты мақсаты – қараңғы көріністі жарықтандыру. Басқа қолданыстары – жылдам қозғалатын нысандарды түсіру немесе жарықтың сипатын өзгерту. Флэш термині жарық шоғының өзін немесе жарық шоғын шығаратын электрондық флэш құрылғысын білдіреді. Қазіргі флэш құрылғыларының көпшілігі электронды, бұрынғы бір реттік қолданылатын флэш шамдары мен тұтанатын ұнтақтардан дамыған. Заманауи камералар көбінесе флэш құрылғыларын автоматты түрде қосады. Флэш құрылғылары көбінесе камераға тікелей орнатылады. Кейбір камералар стандартталған қосымша бекіткіштер (hot shoe) арқылы жеке флэш құрылғыларын орнатуға мүмкіндік береді. Кәсіби студиялық жабдықтарда флэш құрылғылары үлкен, дербес блоктар немесе студиялық стробтар түрінде болуы мүмкін, олар арнайы аккумуляторлармен қуатталады немесе желілік қуатқа қосылады. Олар камерамен флэш синхрондау кабелі немесе радиосигнал арқылы синхрондалады, немесе жарықпен іске қосылады, яғни камерамен тек бір флэш құрылғысын синхрондау қажет, ол өз кезегінде басқа құрылғыларды, "құлдарды" іске қосады.

Жарық шам/жарық ұнтағы

1859 жылы Бунсен мен Роско магнийді зерттегенде, осы металды жаққанда күн сәулесіне ұқсас қасиеттері бар жарық пайда болатынын көрсетті. Фотографияда қолдану мүмкіндігі Эдвард Сонштадтты магнийді осы мақсат үшін сенімді түрде жағуға болатын өндіріс әдістерін зерттеуге ынталандырды. Ол 1862 жылы патент алуға өтініш берді және 1864 жылы Эдвард Меллормен бірге «Манчестер магний компаниясын» құрды. Компания директоры болған инженер Уильям Маттердің көмегімен олар жалпақ магний таспасын жасады, ол тура және толық жанып, дөңгелек сымға қарағанда жақсы жарық беретін еді. Бұл процесс дөңгелек сым жасауға қарағанда қарапайым әрі арзан болғандықтан, қосымша пайдасы да болды. Маттер сонымен қатар таспаны ұстап тұруға арналған құрылғыны да ойлап тапты, ол таспаны жағуға арналған шам ретінде пайдаланылды. Басқа өндірушілер де магний таспасын ұстауға арналған түрлі құрылғыларды жасады, мысалы, «Пистолет флешметр», онда фотографқа қажетті экспозиция үшін таспаның қанша ұзындығы керек екенін анықтауға мүмкіндік беретін өлшегіш сызықтар енгізілген. Қаптамасы магний таспасын жаққан алдында үзіп тастаудың қажеті жоқ екенін де көрсетеді. Магний таспасына балама ретінде 1887 жылы неміс өнертапқыштары Адольф Мите мен Йоханнес Гаедике магний ұнтағы мен калий хлоратының қоспасынан жасалған жарқыл ұнтағын ұсынды. Белгілі бір мөлшердегі ұнтақ ыдысқа салынып, қолмен жақылғанда қысқа мерзімге жарқын жарық пайда болатын, сонымен қатар жарылыстан күтілетін түтін мен дыбыс та шығатын. Бұл, әсіресе жарқыл ұнтағы ылғал болса, өмірге қауіпті болуы мүмкін еді. Электрмен іске қосылатын жарқыл лампасын 1899 жылы Джошуа Лайонел Коуэн ойлап тапты. Оның патенті фотографтардың жарқыл ұнтағын жағуға арналған құрылғыны, құрғақ элементтердің көмегімен сымды қыздыру арқылы сипаттайды. Әртүрлі нұсқалары мен баламалары уақыт-уақыт ұсынылып, кейбіреулері, әсіресе әуесқойлар үшін, белгілі бір деңгейде сәттілікке жетті. 1905 жылы бір француз фотографы студиясында суретке түсіру үшін арнайы механикаландырылған көміртекті доғалы шамнан жарылыссыз, бірақ күшті жарқын жарықтарды пайдаланды, бірақ көшпелі және арзан құрылғылар басым болды. 1920 жылдарға дейін жарқылмен суретке түсіру әдетте кәсіби фотографтың Т пішіндес жарқыл шамның ішіне ұнтақ шашуын, оны жоғары көтеріп, содан кейін қысқа және (көбінесе) зиянсыз пиротехникалық эффектіні іске қосуын білдірді.

Studies of magnesium by Bunsen and Roscoe in 1859 showed that burning this metal produced a light with similar qualities to daylight. The potential application to photography inspired Edward Sonstadt to investigate methods of manufacturing magnesium so that it would burn reliably for this use. He applied for patents in 1862 and by 1864 had started the Manchester Magnesium Company with Edward Mellor. With the help of engineer William Mather, who was also a director of the company, they produced flat magnesium ribbon, which was said to burn more consistently and completely so giving better illumination than round wire. It also had the benefit of being a simpler and cheaper process than making round wire. Mather was also credited with the invention of a holder for the ribbon, which formed a lamp to burn it in. A variety of magnesium ribbon holders were produced by other manufacturers, such as the Pistol Flashmeter, which incorporated an inscribed ruler that allowed the photographer to use the correct length of ribbon for the exposure they needed. The packaging also implies that the magnesium ribbon was not necessarily broken off before being ignited. An alternative to magnesium ribbon was flash powder, a mixture of magnesium powder and potassium chlorate, was introduced by its German inventors Adolf Miethe and Johannes Gaedicke in 1887. A measured amount was put into a pan or trough and ignited by hand, producing a brief brilliant flash of light, along with the smoke and noise that might be expected from such an explosive event. This could be a life threatening activity, especially if the flash powder was damp. An electrically triggered flash lamp was invented by Joshua Lionel Cowen in 1899. His patent describes a device for igniting photographers' flash powder by using dry cell batteries to heat a wire fuse. Variations and alternatives were touted from time to time and a few found a measure of success, especially for amateur use. In 1905, one French photographer was using intense non explosive flashes produced by a special mechanized carbon arc lamp to photograph subjects in his studio, but more portable and less expensive devices prevailed. On through the 1920s, flash photography normally meant a professional photographer sprinkling powder into the trough of a T shaped flash lamp, holding it aloft, then triggering a brief and (usually) harmless bit of pyrotechnics.

Жарық шамдары

Ашық шамдағы жарқырату ұнтағын қолдану флеш-шамдармен алмастырылды; магний жіптері оттегі газымен толтырылған шамдардың ішіне орналастырылды және камера затворындағы контакті арқылы электрмен қоздырылды. Флеш-шамдар алғаш рет 1929 жылы Германияда коммерциялық түрде өндірілді. Мұндай шамды бір рет қана пайдалануға болады және қолданғаннан кейін бірден ұстауға болмайды, бірақ басқа жағдайда шағын жарылысқа айналатын нәрсені шектеу маңызды жетістік болды. Кейінірек жасалған жаңалық – флеш-шамдарды пластикалық пленкамен қаптау, шамның шынысы жарқыраған кезде сынуын болдырмау үшін. Жарықты күндізгі жарыққа сәйкес түсті фильмнің спектральдік сапасына келтіру үшін көк түсті пластикалық пленка енгізілді. Кейін магнийдің орнына цирконий қолданыла бастады, ол жарқырауырақ жарық берді. Флеш-шамның толық жарықтығына жетуі үшін жарқыратқаннан кейін елеулі кешігу болды, ал шам салыстырмалы түрде ұзақ уақыт жанды, бұл камераның қозғалысын тоқтату және камераның дірілінен сақтану үшін қажетті затвор жылдамдықтарымен салыстырғанда. Бастапқыда камераларда дұрыс синхронизацияны қамтамасыз ету және шамның барлық жарық шығаруын пайдалану үшін баяу затвор жылдамдықтары (әдетте секундының 1/10-нан 1/50-іне дейін) қолданылды. Флеш-синхронизациясы бар камералар, затворды ашудан бірнеше секунд бұрын флеш-шамды қосып, оның толық жарықтығына жетуіне мүмкіндік берді, соның арқасында жылдам затвор жылдамдықтарын қолдануға болады. 1960 жылдары кеңінен қолданылған флеш-шам – Press 25, газетшілер кезеңдік фильмдерде көбінесе пресс-камераға немесе екі линзалы рефлекс камераға бекітіп қолданған. Оның ең жоғары жарық шығару қуаты шамамен миллион люменді құрады. Басқа да көп қолданылатын флеш-шамдар – М сериясы, М 2, М 3 және т.б., олардың кішкентай ("минималды") металл штык негізі шыны шамға бекітілген. Ең ірі флеш-шам – GE Mazda No. 75, ұзындығы сегіз дюйм, ал көлденеңі 14 дюйм, бастапқыда Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде түнгі әуе суретін түсіру үшін жасалды. Барлық шыныдан жасалған PF1 шам 1954 жылы ұсынылды. Металл негізін жою және оны шыны шамға бекітуге қажетті көптеген өндірістік кезеңдер, үлкен М сериясы шамдарымен салыстырғанда шығынды едәуір төмендетті. Дыбыстық контактілік сымдарды шыны негіздің жанына ұстап тұру үшін негіздің айналасына талшықты сақина орнату қажет болды. Штыкпен бекітілетін шамдарға арналған флеш-пушкаларға шамды орнатуға мүмкіндік беретін адаптер де болды. PF1 (M2 шамдарымен бірге) тез тұтанатын (затвормен контакті мен ең жоғары шығыс арасындағы аз кешігу), сондықтан оны X синхронизациясымен секундының 1/30-нан төмен жылдамдықпен қолдануға болады, ал көптеген шамдар X синхронизациясында шамды жандыру және жану үшін жеткілікті ұзақ уақытқа ашық болуы үшін 1/15 секундтық затвор жылдамдығын қажет етеді. 1958 жылы кішкентайрақ, азырақ жарқыратуға қабілетті, бірақ талшықты сақина қажет етпейтін AG 1 шамдары ұсынылды; ол арзан болды және PF1 шамдарын тез алмастырды.

The use of flash powder in an open lamp was replaced by flashbulbs; magnesium filaments were contained in bulbs filled with oxygen gas, and electrically ignited by a contact in the camera shutter. Manufactured flashbulbs were first produced commercially in Germany in 1929. Such a bulb could only be used once, and was too hot to handle immediately after use, but the confinement of what would otherwise have amounted to a small explosion was an important advance. A later innovation was the coating of flashbulbs with a plastic film to maintain bulb integrity in the event of the glass shattering during the flash. A blue plastic film was introduced as an option to match the spectral quality of the flash to daylight balanced colour film. Subsequently, the magnesium was replaced by zirconium, which produced a brighter flash. There was a significant delay after ignition for a flashbulb to reach full brightness, and the bulb burned for a relatively long time, compared to shutter speeds required to stop motion and not display camera shake. Slower shutter speeds (typically from 1/10 to 1/50 of a second) were initially used on cameras to ensure proper synchronization and to make use of all the bulb's light output. Cameras with flash sync triggered the flashbulb a fraction of a second before opening the shutter to allow it to reach full brightness, allowing faster shutter speeds. A flashbulb widely used during the 1960s was the Press 25, the flashbulb often used by newspapermen in period movies, usually attached to a press camera or a twin lens reflex camera. Its peak light output was around a million lumens. Other flashbulbs in common use were the M series, M 2, M 3 etc., which had a small ("miniature") metal bayonet base fused to the glass bulb. The largest flashbulb ever produced was the GE Mazda No. 75, being over eight inches long with a girth of 14 inches, initially developed for nighttime aerial photography during World War II. The all glass PF1 bulb was introduced in 1954. Eliminating the metal base and the multiple manufacturing steps needed to attach it to the glass bulb cut the cost substantially compared to the larger M series bulbs. The design required a fibre ring around the base to hold the contact wires against the side of the glass base. An adapter was available allowing the bulb to fit into flash guns made for bayonet capped bulbs. The PF1 (along with the M2) had a faster ignition time (less delay between shutter contact and peak output), so it could be used with X synch below 1/30 of a second—while most bulbs require a shutter speed of 1/15 on X synch to keep the shutter open long enough for the bulb to ignite and burn. A smaller version which was not as bright but did not require the fibre ring, the AG 1, was introduced in 1958; it was cheaper, and rapidly supplanted the PF1.

Flashcubes, Magicubes және Flipflash

1965 жылы Нью-Йорк штатының Рочестер қаласындағы Истман Кодак алғашқы Instamatic камераларында қолданылатын жеке флеш-бұлба технологиясын Sylvania Electric Products әзірлеген Flashcube технологиясымен алмастырды. Флешкуб – әрқайсысы бір-бірінен 90 градусқа бұрышпен орналасқан, бір рет қолданылатын төрт флеш-бұлбадан тұратын модуль. Оны пайдалану үшін камераның үстіне электрлік қосылымымен және камера ішіндегі батареямен орнату қажет еді. Әрбір флештен кейін, пленканы жылжыту механизмі флешкубты 90 градусқа бұрып, жаңа бұлбаға ауыстыратын. Бұл құрылғы жаңа флешкубты орнатқанға дейін қатарынан төрт сурет түсіруге мүмкіндік берді. Кейінірек General Electric компаниясы шығарған Magicube (немесе X Cube) төрт бұлбалы форматты сақтап, электр қуатын қажет етпеді. Ол бастапқы Flashcube-пен алмастырылмайтын. Magicube-дегі әрбір бұлба кубтың ішіндегі төрт серіппелі механизмнің бірін босату арқылы іске қосылатын. Серіппе бұлбаның түбіндегі фулминат бар түтікшеге соқты, ол өз кезегінде флештің ішіндегі ұсақталған цирконий фольгасын тұтандыратын. Magicube-ді кілт немесе қағаз қыстырғышымен қолмен де іске қосуға болады. X Cube – бұл Magicube-тің тағы бір атауы, ол камерадағы ұяның сыртқы түріне байланысты қойылған. Басқа да кең таралған флеш-бұлбалы құрылғылар – Flashbar және Flipflash, олар бір құрылғыдан он флеш беруге мүмкіндік берді. Flipflash-тағы бұлбалар тік қатарға орналастырылып, бұлба мен линза арасындағы қашықтықты арттырып, «қызыл көз» эффектісін болдырмады. Flipflash атауы флеш-бұлбалардың жартысы қолданылғаннан кейін, қалғандарын пайдалану үшін құрылғыны кері бұрып қайта орнату қажеттілігінен туындаған. Көптеген Flipflash камераларында бұлбалар пленка жылжыған сайын серіппелі соққышпен механикалық түрде соққы берілетін пьезоэлектрлік кристал арқылы тудырылған электр тогымен тұтанатын.

Электрондық жарқырау

Электронды флеш түтігін 1931 жылы Гарольд Юджин Эджертон енгізді. Электрондық жарқырау дер кезінде толық жарықтыққа жетеді және өте қысқа уақытқа созылады. Эджертон осы қысқа уақытты пайдаланып, бірнеше әйгілі суреттерді түсірді, мысалы, алманы тесіп өткен оқтың суреті. Ірі фотокомпания Kodak бастапқыда бұл идеяны қабылдауға құлшынбады. Эджертонның стробоскопия техникасын қолданғаннан кейін АҚШ-та жиі "строб" деп аталатын электрондық флеш 1950-ші жылдардың соңында қолданысқа енді, бірақ флеш-шыбықтар 1970-ші жылдардың ортасына дейін әуесқой фотосуретте басым болды. Алғашқы үлгілер қымбатқа түсті, көбінесе үлкен және ауыр болды; қуат блогы флеш-басынан бөлек орналастырылып, иыққа ілінетін үлкен қорғасын-қышқыл аккумуляторымен жұмыс істеді. 1960-шы жылдардың соңында дәстүрлі шамдық қаруларға ұқсас өлшемдегі электрондық флеш-құрылғылар қолжетімді болды, бірақ бағасы төмендегенімен әлі де жоғары болды. Электрондық флеш-жүйе ақырында шамдық қаруларды ығыстырды, бағасы түскен сайын. 1970-ші жылдардың басында әуесқойларға арналған электрондық жарқырауыштар 100 доллардан кем бағада қолжетімді болды. Типик электрондық флеш-блокта жоғары сыйымдылықтағы конденсаторды бірнеше жүз вольтқа дейін зарядтауға арналған электрондық схема болады. Жарық сөндіргіштің жарық синхрондау тізбегі арқылы іске қосылғанда, конденсатор тұрақты флеш-түтік арқылы жылдам босатылады, бұл әдетте секундының 1/1000-нен кем уақытқа созылатын, қолданылатын жапқыш жылдамдықтарынан қысқа, жапқыш жабыла бастағанға дейін толық жарықтықпен, жапқыш ашылуының ең жоғары нүктесімен толық жарықтықты синхрондауға мүмкіндік береді, ал шамдық қарулар толық жарықтыққа жету үшін баяу және ұзақ уақытқа, әдетте секундының 1/30-на дейін жанып тұрады. Бір электрондық флеш-блок көбінесе камераның қосымша ұясына немесе тіреуішінде орнатылады; көптеген арзан камераларда электрондық флеш-блок орнатылған. Күрделірек және ұзақ аралықтағы жарықтандыру үшін әр түрлі орналасқан бірнеше синхрондалған флеш-блоктарды қолдануға болады. Камера линзасына бекітілетін сақиналы жарқырауыштар көлеңкесіз портреттік және макрофотосуретке қолданылады; кейбір линзаларда сақиналы жарқырау орнатылған. Фотостудияда күшті және икемді студиялық флеш-жүйелер қолданылады. Оларда әдетте флеш-түтікке жақын орналасқан модельдеу шамдары болады; модельдеу шамдарының үздіксіз жарығы фотографқа флештің әсерін көруге мүмкіндік береді. Жаңа үлгілерде LED шамдары бұрынғы шамдардың орнына қолданылады, модельдеу шамдары әдетте флеш қуатына пропорционалды түрде реттеледі, сондықтан диммерленетін LED шамдары мен басқа тиісті схемалар қажет. Көп көзді жарықтандыру үшін бірнеше флеш-блоктарды синхрондауға болады. Флеш-құрылғысының күші көбінесе экспозицияны реттеуді жеңілдету үшін жасалған нұсқаулық санмен көрсетіледі. Үлкен студиялық флеш-блоктардың, мысалы, монофлеш-блоктардың энергиясы ватт-секундтармен өлшенді. Canon өзінің электрондық флеш-құрылғыларын Speedlite деп атайды, ал Nikon Speedlight-ті қолданады; бұл терминдер жиі камераның ыстық аяғына орнатылатын және одан іске қосылатын электрондық флеш-құрылғыларына қатысты қолданылады.

The electronic flash tube was introduced by Harold Eugene Edgerton in 1931. The electronic flash reaches full brightness almost instantaneously, and is of very short duration. Edgerton took advantage of the short duration to make several iconic photographs, such as one of a bullet bursting through an apple. The large photographic company Kodak was initially reluctant to take up the idea. Electronic flash, often called "strobe" in the US following Edgerton's use of the technique for stroboscopy, came into some use in the late 1950s, although flashbulbs remained dominant in amateur photography until the mid 1970s. Early units were expensive, and often large and heavy; the power unit was separate from the flash head and was powered by a large lead acid battery carried with a shoulder strap. Towards the end of the 1960s electronic flashguns of similar size to conventional bulb guns became available; the price, although it had dropped, was still high. The electronic flash system eventually superseded bulb guns as prices came down. Already in the early 1970s, amateur electronic flashes were available for less than $100. A typical electronic flash unit has electronic circuitry to charge a high capacitance capacitor to several hundred volts. When the flash is triggered by the shutter's flash synchronization contact, the capacitor is discharged rapidly through a permanent flash tube, producing an immediate flash lasting typically less than 1/1000 of a second, shorter than shutter speeds used, with full brightness before the shutter has started to close, allowing easy synchronization of maximum shutter opening with full flash brightness, unlike flashbulbs which were slower to reach full brightness and burned for a longer time, typically 1/30 of a second. A single electronic flash unit is often mounted on a camera's accessory shoe or a bracket; many inexpensive cameras have an electronic flash unit built in. For more sophisticated and longer range lighting several synchronised flash units at different positions may be used. Ring flashes that fit to a camera's lens can be used for shadow free portrait and macro photography; some lenses have built in ring flash. In a photographic studio, more powerful and flexible studio flash systems are used. They usually contain a modelling light, a lamp close to the flash tube; the continuous illumination of the modelling light lets the photographer visualize the effect of the flash. LED lamps are replacing the previous incandescent light bulbs in new designs, modelling lights typically being proportionately variable to flash power require dimmable LEDs and suitable circuitry in the head. Multiple flashes may be synchronised for multi source lighting. The strength of a flash device is often indicated in terms of a guide number designed to simplify exposure setting. The energy released by larger studio flash units, such as monolights, is indicated in watt seconds. Canon names its electronic flash units Speedlite, and Nikon uses Speedlight; these terms are frequently used as generic terms for electronic flash units designed to be mounted on, and triggered by, a camera hot shoe.

Жоғары жылдамдықты жарқырау

Ауа аралығындағы жарқын шығару – бұл өте қысқа мерзімге, көбінесе бір микросекундтан да аз уақытқа созылатын жарқын сәулені шығаратын жоғары кернеулі құрылғы. Олар ғалымдар мен инженерлер өте жылдам қозғалатын объектілерді немесе реакцияларды зерттеу үшін кеңінен қолданылады, жарық шамдарын және шарларды тесіп өтетін оқтардың суреттерін жасауымен әйгілі (Гарольд Юджин Эджертонға қараңыз). Жоғары жылдамдықты жарқын шығаруды жасаудың бір мысалы – сымды жару әдісі.

Көп жарқырауы

Бірнеше сыртқы жарықтарды қолданатын камера тереңдік шекараларын табуға немесе стильдік суреттер жасауға пайдаланылуы мүмкін. Мұндай камераны Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL) зерттеушілері жасаған. Стратегиялық түрде орналастырылған сыртқы жарықтардың тізбектей қосылуы көріністің тереңдігі бойында көлеңкелердің пайда болуына себеп болады. Бұл ақпаратты бөлшектерді жою немесе күшейту үшін, сондай-ақ көзден жасырын болған тіпті сахнаның күрделі геометриялық ерекшеліктерін анықтау үшін пайдаланып, фотореалистік емес бейне түрін жасауға болады. Мұндай суреттер техникалық немесе медициналық бейнелеу салаларында қолданылуы мүмкін.

Жарық күшінің мөлшері

Көпір-шамдардан өзгеше, кейбір құрылғыларда электронды шамның қарқындылығын реттеуге болады. Мұны істеу үшін кішкентай шамдар конденсатордың разрядталу уақытын өзгертеді, ал үлкен (мысалы, жоғары қуатты, студиялық) шамдар конденсатордың зарядын өзгертеді. Конденсатор зарядының өзгеруі нәтижесінде түс температурасы өзгеруі мүмкін, сондықтан түс түзетуі қажет болуы мүмкін. Тиісті схемаларды пайдалану арқылы тұрақты түс температурасымен шамды пайдалануға болады. Шамның қарқындылығы әдетте тоқтаулармен немесе бөлшектермен (1, 1/2, 1/4, 1/8 және т.б.) өлшенеді. Кейбір моножарықтар "EV саны" көрсеткішін көрсетеді, бұл фотографқа әртүрлі ватт-секундтық қуаты бар шамдардың жарықтығындағы айырмашылықты білуге мүмкіндік береді. EV10.0 – 6400 ватт-секунд, ал EV9.0 бір саты төмен, яғни 3200 ватт-секунд.

Телефондарда қолданылатын жарық беретін жарық диодтары

Жоғары токты LED шамдары камера телефондарында шомылғы көзі ретінде қолданылады, бірақ олар ксенондық шомылғы құбырларына қарағанда азырақ жарық береді. Ксенон құбырларынан өзгеше, LED шамдарына төмен кернеу ғана қажет, бұл жоғары кернеулі конденсаторды қолдану қажеттігін жояды. Олар энергияны тиімдірек пайдаланады және өте кішкентай. LED шомылғысын бейне түсірілімдерін жарықтандыру үшін немесе жарық аз болғандағы фотосуреттерде автофокусқа көмектесетін шам ретінде де қолдануға болады; сондай-ақ, оны фотоға түсіруге қатысы жоқ, жалпы мақсаттағы жарық көзі ретінде де пайдалануға болады.

Фокустық жазықтық-жұлдызша синхрондау

Электрондық флэш-модульдердің оқшаулау жазықтығы бар затвор жылдамдығы шектеледі. Фокалды жазықтықтың затворы сенсор арқылы өтетін екі перде арқылы ашылады. Біріншісі ашылады, екінші перде оны номиналды затвор жылдамдығына тең кешігумен ұстанады. Толық кадрлы немесе кіші сенсорлы камерадағы әдеттегі заманауи фокалды жазықтық затворы сенсорды кесіп өту үшін шамамен 1/400 с-тан 1/300 с-қа дейін уақыт алады, сондықтан экспозиция уақыттары бұдан қысқа болса, сенсордың бір бөлігі ғана белгілі бір уақытта ашылады. Сенсорда жазылған суретті біркелкі жарықтандыру үшін бір ғана флэшті іске қосуға қолжетімді уақыт – экспозиция уақыты минус затвордың қозғалу уақыты. Тиісінше, ең аз мүмкін экспозиция уақыты – затвордың қозғалу уақыты плюс флэштің ұзақтығы (сонымен қатар флэшті іске қосудың кез келген кешігуі). Мысалы, Nikon D850-де затвордың қозғалу уақыты шамамен 2,4 мс. Заманауи құрастырылған немесе «hot shoe»-ге орнатылған электрондық флэштің толық қуатты флэшінің қалыпты ұзақтығы шамамен 1 мс немесе сәл аз, сондықтан сенсордың толық қуатты флэшпен бірдей экспозициясының ең аз мүмкін экспозиция уақыты шамамен 2,4 мс + 1,0 мс = 3,4 мс, бұл шамамен 1/290 с затвор жылдамдығына сәйкес келеді. Алайда флэшті іске қосу үшін біраз уақыт қажет. Максималды (стандартты) D850 X-синхрондау затвор жылдамдығы 1/250 с болса, экспозиция уақыты 1/250 с = 4,0 мс, сондықтан флэшті іске қосу және оқу үшін шамамен 4,0 мс - 2,4 мс = 1,6 мс, ал 1 мс флэш ұзақтығы бар болса, осы Nikon D850 мысалында флэшті іске қосу үшін 1,6 мс - 1,0 мс = 0,6 мс бар. 1/8000 с (шамамен D7000 немесе D800 және одан жоғары) ең жоғары затвор жылдамдығы бар Nikon DSLR-дің орта және жоғары сатылары әдеттегідей емес мәзірді таңдайтын функцияға ие, ол кейбір электрондық флэштермен ең жоғары X-синхрондау жылдамдығын 1/320 с = 3,1 мс-қа дейін арттырады. 1/320 с-те біркелкі жарықтандыруды қол жеткізу кезінде флэшті іске қосу және оқу үшін 3,1 мс - 2,4 мс = 0,7 мс ғана болады, сондықтан флэштің ең ұзақ уақыты, сондықтан флэштің ең көп шығыны азайтылуы керек және азайтылады. Қазіргі (2018) толық кадрлы немесе кіші сенсорлы фокалды жазықтықтан түсіретін камераларда ең жоғары нормалық X-синхрондау жылдамдығы 1/200 с немесе 1/250 с. Кейбір камералар 1/160 с-пен шектеледі. Фокалды жазықтықтан түсіретін камераларды пайдаланған кезде орта форматтағы камералар үшін X-синхрондау жылдамдығы біршама баяу, мысалы, 1/125 с, өйткені үлкен сенсор арқылы кеңірек, ауыр, одан әрі жүретін үлкен затвор үшін қажетті үлкен затвор уақытын қажет етеді. Бұрын бір рет қолданылатын, баяу жанған флэш-шамдар фокалды жазықтықтан максималды жылдамдықпен пайдалануды қамтамасыз еткен, өйткені олар экспозициялық ойықтың пленка қақпасынан өтуіне кететін уақыт ішінде үздіксіз жарық шығарған. Егер олар табылса, оларды заманауи камераларда қолдануға болмайды, өйткені шам бірінші перде қозғала бастағанға дейін *жанып* (M-синхрондау) өшірілуі керек; электрондық флэш үшін X-синхрондау әдетте бірінші перде көшпелі өзінің саяхатының соңына жеткенде ғана іске қосылады. Жоғары деңгейдегі флэш-модульдер бұл мәселені FP-синхрондау немесе HSS (Жоғары жылдамдықты синхрондау) деп аталатын режимді ұсыну арқылы шешеді, ол сенсордың ойығы арқылы өтетін уақытта флэш-түбін бірнеше рет іске қосады. Мұндай құрылғылар камерамен байланыс орнатуды талап етеді, сондықтан олар белгілі бір камера маркасына арналған. Бірнеше флэштер жетекші санның айтарлықтай төмендеуіне әкеледі, өйткені әрқайсысы жалпы флэш қуатының бір бөлігі ғана, бірақ сенсордың кез-келген бөлігін жарықтандыратын осы ғана. Мысалы, егер жетекші саны 100 болса, ал затвордың өту уақыты 5 мс болса (1/200 секундтық затвор жылдамдығы), ал затвор жылдамдығы 1/2000 с (0,5 мс) деп орнатылса, жетекші саны 1, немесе шамамен 3,16 есеге азаяды, сондықтан осы жылдамдықта алынған жетекші саны шамамен 32 болады. Қазіргі (2010) флэш-модульдердің HSS режимінде, тіпті ашылмалы уақыттан төмен жылдамдықтарда да, қалыпты режимдерге қарағанда, жиі төмен жетекші сандары болады. Мысалы, Mecablitz 58 AF 1 цифрлық флэш-модулі қалыпты жағдайда 58-ге, бірақ HSS режимінде, тіпті төмен жылдамдықта да, 20-ға дейін.

Electronic flash units have shutter speed limits with focal plane shutters. Focal plane shutters expose using two curtains that cross the sensor. The first one opens and the second curtain follows it after a delay equal to the nominal shutter speed. A typical modern focal plane shutter on a full frame or smaller sensor camera takes about 1/400 s to 1/300 s to cross the sensor, so at exposure times shorter than this only part of the sensor is uncovered at any one time. The time available to fire a single flash which uniformly illuminates the image recorded on the sensor is the exposure time minus the shutter travel time. Equivalently, the minimum possible exposure time is the shutter travel time plus the flash duration (plus any delays in triggering the flash). For example, a Nikon D850 has a shutter travel time of about 2.4 ms. A full power flash from a modern built in or hot shoe mounted electronic flash has a typical duration of about 1ms, or a little less, so the minimum possible exposure time for even exposure across the sensor with a full power flash is about 2.4 ms + 1.0 ms = 3.4 ms, corresponding to a shutter speed of about 1/290 s. However some time is required to trigger the flash. At the maximum (standard) D850 X sync shutter speed of 1/250 s, the exposure time is 1/250 s = 4.0 ms, so about 4.0 ms − 2.4 ms = 1.6 ms are available to trigger and fire the flash, and with a 1 ms flash duration, 1.6 ms − 1.0 ms = 0.6 ms are available to trigger the flash in this Nikon D850 example. Mid to high end Nikon DSLRs with a maximum shutter speed of 1/8000 s (roughly D7000 or D800 and above) have an unusual menu selectable feature which increases the maximum X Sync speed to 1/320 s = 3.1 ms with some electronic flashes. At 1/320 s only 3.1 ms − 2.4 ms = 0.7 ms are available to trigger and fire the flash while achieving a uniform flash exposure, so the maximum flash duration, and therefore maximum flash output, must be, and is, reduced. Contemporary (2018) focal plane shutter cameras with full frame or smaller sensors typically have maximum normal X sync speeds of 1/200 s or 1/250 s. Some cameras are limited to 1/160 s. X sync speeds for medium format cameras when using focal plane shutters are somewhat slower, e. g. 1/125 s, because of the greater shutter travel time required for a wider, heavier, shutter that travels farther across a larger sensor. In the past, slow burning single use flash bulbs allowed the use of focal plane shutters at maximum speed because they produced continuous light for the time taken for the exposing slit to cross the film gate. If these are found they cannot be used on modern cameras because the bulb must be fired *before* the first shutter curtain begins to move (M sync); the X sync used for electronic flash normally fires only when the first shutter curtain reaches the end of its travel. High end flash units address this problem by offering a mode, typically called FP sync or HSS (High Speed Sync), which fires the flash tube multiple times during the time the slit traverses the sensor. Such units require communication with the camera and are thus dedicated to a particular camera make. The multiple flashes result in a significant decrease in guide number, since each is only a part of the total flash power, but it is all that illuminates any particular part of the sensor. In general, if s is the shutter speed, and t is the shutter traverse time, the guide number reduces by For example, if the guide number is 100, and the shutter traverse time is 5 ms (a shutter speed of 1/200s), and the shutter speed is set to 1/2000 s (0.5 ms), the guide number reduces by a factor of , or about 3.16, so the resultant guide number at this speed would be about 32. Current (2010) flash units frequently have much lower guide numbers in HSS mode than in normal modes, even at speeds below the shutter traverse time. For example, the Mecablitz 58 AF 1 digital flash unit has a guide number of 58 in normal operation, but only 20 in HSS mode, even at low speeds.

Техника

Флеш студияда арнайы қолданылатындықтан бөлек, қоршаған ортаның жарығы жеткіліксіз болғанда негізгі жарық көзі ретінде немесе жарық берудің күрделі жағдайларында қосымша көз ретінде де пайдаланылуы мүмкін. Кез келген өзгеріс енгізбесе, қарапайым флеш жарықтандыру қатты, фронталды жарық береді. Жарықты жұмсарту немесе басқа да әсерлерді жасау үшін бірнеше техника қолданылады. Флеш лампасын жабатын диффузорлар тікелей жарықты шашыратады және оның қаталдығын азайтады. Осы мақсатта рефлекторлар, оның ішінде шатырлар, ақ түсті жалпақ фондар, маталар және рефлекторлық картондар жиі қолданылады (тіпті кішкентай қолға ұсталатын флеш-блоктармен де). Бонустық флеш – бұл флештің шағылыстыратын бетке, мысалы ақ төбеге немесе флеш-шатырға бағытталып, содан кейін жарықты нысанаға шағылыстыратын техника. Оны толықтырушы жарық ретінде немесе үй ішінде бүкіл көріністі жарықтандыру үшін қолдануға болады. Бонустық жарық тікелей флешпен салыстырғанда жұмсақ, жасанды көрінбейтін жарықтандыруды тудырады, көбінесе жалпы контрасты азайтып, көлеңкелер мен жарықтардың ерекшеліктерін кеңейтеді және әдетте тікелей жарықтандыруға қарағанда көбірек қуатты қажет етеді. Флештің түсін өзгерту үшін түрлі-түсті гельдерді де қолдануға болады. Түзету гельдері жиі қолданылады, осылайша флештің жарығы вольфрамды шамдармен (CTO гельін пайдалана отырып) немесе люминесцентті шамдармен үйлеседі. Ашық флеш, еркін флеш немесе қолмен іске қосылатын флеш – бұл фотографтың флеш-блокты жапқыштың әрекетіне қарамастан, қолмен іске қосу режимі.

Кемшіліктері

Камерадағы жарқырауышты пайдалану өте қатал жарық береді, бұл суретте көлеңкелердің жоғалуына себеп болады, себебі жалғыз жарық көзі камерамен шамамен бірдей жерде орналасқан. Флеш қуатын және қоршаған ортаның жарығын теңестіру немесе камерадан тыс флеш пайдалану осы мәселені шешуге көмектеседі. Көлеңке немесе жұмсақ қорапты қолдану (мұндай жағдайда флеш камерадан тыс болуы керек) көлеңкелерді жұмсартады. Камералардағы жиі кездесетін мәселе – флештің төмен қарқындылығы; жарық деңгейі көбінесе 10 метрден астам қашықтықта сапалы суреттерге жеткіліксіз болады. Нәтижесінде суреттер қараңғы, бұлыңғыр, артық шулы немесе "зерлі" болып шығады. Қарапайым камералармен жақсы флеш суреттерін алу үшін флеш суреттеріне арналған ұсынылған қашықтықты сақтау маңызды. Үлкен флештер, әсіресе студиялық құрылғылар мен моноблоктар, тіпті шатыр арқылы да үлкен қашықтықтарда жеткілікті қуатқа ие және тіпті жақын қашықтықта күн сәулесіне қарсы қолдануға болады. Аз жарық жағдайында автоматты түрде жарқыраған камералар көбінесе нысанаға дейінгі қашықтықты ескермейді, сондықтан нысана бірнеше он метр қашықтықта болғанда да жарқырайды, тіпті ол жарқырауға әсер етпесе де. Спорттық жарыстарда, концерттерде және т.б. көпшілік орындарында трибуналар немесе залдардағы тұрақты жарқырау орындаушылардың немесе ойыншылардың назарын аударып, фотографтарға ешқандай пайда әкелмейді. "Қызыл көз эффектісі" – камерадағы және сақина тәрізді флештердің тағы бір мәселесі. Адам көзінің торы қызыл жарықты түскен бағытына қарай кері шағылыстырады, сондықтан бетке тікелей түсірілген суреттерде көбінесе осы эффект байқалады. Көптеген камералардағы "қызыл көзді азайту" функциясын (суретшінің қарындарын қысқартқыш алдын ала жарқырау) пайдалану арқылы оны біршама азайтуға болады. Дегенмен, жақсы нәтижелерді тек камерадан бөлек орналасқан, оптикалық осьтен жеткілікті қашықтықта орналасқан немесе флеш басын қабырғаға, төбеге немесе жарық шашыратушыға бұрып, жарықты шағылыстыру арқылы ғана алуға болады. Кейбір камералардағы жарық өлшеу логикасы нақты жарқыраудан бұрын жылдам алдын ала жарқырауды іске қосады. Кейбір камералар мен адамдардың үйлесімділігінде бұл әрбір суретте көздің жұмылуына әкеледі. Көздің жұмылу уақыты шамамен 1/10 секундқа тең. Егер экспозициялық жарқырау TTL өлшеу жарқырауынан шамамен осы уақыт аралығында іске қосылса, адамдар көздерін қағып немесе жауып қояды. Мұндай жағдайда FEL (флеш экспозициясын құлыптау) функциясы, кейбір қымбат камераларда ұсынылатын, фотографқа өлшеу жарқырауын нақты сурет түсіруден бұрын ұзақ уақыт бұрын (көп секунд бұрын) іске қосуға мүмкіндік береді. Көптеген камера өндірушілері TTL алдын ала жарқырау аралығын конфигурациялау мүмкіндігін бермейді. Флеш адамдардың назарын аударады, оларды ренжітпейтін суреттер санын шектейді. Кейбір музейлерде фотосуретке рұқсат қағазы сатып алынғаннан кейін де флешпен суретке түсіруге рұқсат етілмейді. Флеш жабдығын орнатуға біраз уақыт қажет болуы мүмкін, және кез келген тұрақтандыру жабдығы сияқты, оны, әсіресе жоғары орналасқан жағдайда, мұқият бекіту қажет, осылайша ол ешкімге түспейді. Шамалы желде шам мен шатырды тіреуіш тіреуге бекітілмеген немесе құммен салмақталмаған жағдайда оңай құлатып алуға болады. Үлкен жабдықтарға (мысалы, моноблоктар) ауыспалы ток көзі қажет.

Using on camera flash will give a very harsh light, which results in a loss of shadows in the image, because the only lightsource is in practically the same place as the camera. Balancing the flash power and ambient lighting or using off camera flash can help overcome these issues. Using an umbrella or softbox (the flash will have to be off camera for this) makes softer shadows. A typical problem with cameras using built in flash units is the low intensity of the flash; the level of light produced will often not suffice for good pictures at distances of over or so. Dark, murky pictures with excessive image noise or "grain" will result. In order to get good flash pictures with simple cameras, it is important not to exceed the recommended distance for flash pictures. Larger flashes, especially studio units and monoblocks, have sufficient power for larger distances, even through an umbrella, and can even be used against sunlight at short distances. Cameras which automatically flash in low light conditions often do not take into account the distance to the subject, causing them to fire even when the subject is several tens of metres away and unaffected by the flash. In crowds at sports matches, concerts and so on, the stands or the auditorium can be a constant sea of flashes, resulting in distraction to the performers or players and providing absolutely no benefit to the photographers. The "red eye effect" is another problem with on camera and ring flash units. Since the retina of the human eye reflects red light straight back in the direction it came from, pictures taken from straight in front of a face often exhibit this effect. It can be somewhat reduced by using the "red eye reduction" found on many cameras (a pre flash that makes the subject's irises contract). However, very good results can be obtained only with a flash unit that is separated from the camera, sufficiently far from the optical axis, or by using bounce flash, where the flash head is angled to bounce light off a wall, ceiling or reflector. On some cameras the flash exposure measuring logic fires a pre flash very quickly before the real flash. In some camera/people combinations this will lead to shut eyes in every picture taken. The blink response time seems to be around 1/10 of a second. If the exposure flash is fired at approximately this interval after the TTL measuring flash, people will be squinting or have their eyes shut. One solution may be the FEL (flash exposure lock) offered on some more expensive cameras, which allows the photographer to fire the measuring flash at some earlier time, long (many seconds) before taking the real picture. Many camera manufacturers do not make the TTL pre flash interval configurable. Flash distracts people, limiting the number of pictures that can be taken without irritating them. Photographing with flash may not be permitted in some museums even after purchasing a permit for taking pictures. Flash equipment may take some time to set up, and like any grip equipment, may need to be carefully secured, especially if hanging overhead, so it does not fall on anyone. A small breeze can easily topple a flash with an umbrella on a lightstand if it is not tied down or sandbagged. Larger equipment (e. g., monoblocks) will need a supply of AC power.