Warum sind Blitzimpulse so kurz?

Warum?

Im Grunde liegt es an der Funktionsweise von Blitzen. Blitzröhren erzeugen Licht, indem sie einen Kondensator durch eine mit Xenon gefüllte Röhre entladen. Der entstehende Lichtbogen erzeugt hellweißes Licht. Ein kontinuierlicher Lichtbogen würde jedoch viel Wärme erzeugen, was die Röhre schwächen würde, und er würde viel Strom verbrauchen, den Batterien nicht lange liefern können.

Das ist eine wahre Aussage, aber sie verfehlt das Wesentliche. (Wie der Verschluss es sehen würde) würde es einfach zu Dauerlicht werden, wie jede Glühbirne (immer eingeschaltet für die gesamte Verschlussdauer wäre nicht von Dauerlicht zu unterscheiden). Wie bei Dauerlicht gäbe es überhaupt keine Bewegungsstoppfähigkeit.

Und selbst eine 500-Watt-Glühbirne mit 1/200-Sekunden-Verschluss entspricht 500 x 1/200 = 2,5 Wattsekunden Leistungsaufnahme, ebenfalls mit sehr geringer Ausgangseffizienz. Das normale Kamera-Blitzgerät hat vielleicht 75 Wattsekunden, mit einer um ein Vielfaches höheren Ausgangseffizienz und einer weitaus größeren Lichtleistung. Und ist schnell und viel bequemer zu bedienen als die 500-Watt-Glühbirne. Hollywood-Filme müssen Dauerlicht verwenden, aber sie haben auch große Lastwagen mit riesigen Stromgeneratoren.

Aber Ihre Beschreibung ist genau das, was High-Speed ​​Sync (HSS) ist, ein "Blitzmodus", der optional von einigen Kameras und einigen Kamerablitzen angeboten wird, um Dauerlicht nachzuahmen (um Synchronisierungsprobleme zu vermeiden). HSS ist also eine Wahl, wenn Sie es kaufen und unter seinen großen Einschränkungen (Geschwindigkeit und Leistung) leiden möchten. Aber es ist nur eine Hochgeschwindigkeitssynchronisation (was bedeutet, dass eine kurze Verschlusszeit verwendet werden kann, da es kein Synchronisationsproblem gibt), aber HSS ist das genaue Gegenteilvon Hochgeschwindigkeitsblitz. Keine Verschlusszeit kann so schnell sein wie ein Aufsteckblitz. Und kontinuierliches Licht, das für diese längere Verschlusszeitdauer andauert, würde eine übermäßige Leistung erfordern (daher darf der HSS-Modus normalerweise mit nicht mehr als etwa 20 % Leistungspegel des Speedlight-Modus betrieben werden). Umgekehrt entladen Speedlights einfach einen großen Kondensator als sehr schnellen Impuls. Dies ist normalerweise bei voller Leistung relativ langsam, aber Speedlights werden Speedlights genannt, weil sie bei niedrigeren Leistungsstufen viel schneller sind.

Der normale normale Kamerablitzmodus wird Speedlight genannt (alle Kamerablitze sind Speedlight-Typen, aber nur wenige Studioblitze sind es) werden bei niedrigeren Leistungsstufen noch viel schneller, vielleicht 1/30.000 Sekunde bei vielleicht 1/64 Leistung. Das ist ideal, um Bewegungen wie Milchtropfenspritzer oder Kolibriflügel zu stoppen, bei denen der Blitz nah am Geschehen sein kann. Siehe meine Website unter https://www.scantips.com/speed.html

Der Blitz ist oft etwas schneller als 1/1000 Sekunde, was einen großen Vorteil hat, um Bewegungen zu stoppen und für einen Moment eine hohe Spitzenleistung zu bieten. Das Fotografieren der laufenden spielenden Kinder bei Verwendung eines Speedlights als indirekter Blitz mit beispielsweise 1/2 Leistung dauert 1/1000 Sekunde und stoppt die Aktion ziemlich gut (selbst wenn die Standardverschlusszeit 1/60 Sekunde beträgt). Das setzt Innenräume voraus, wo das kontinuierliche Umgebungslicht zu schwach ist, um Bewegungsunschärfe zu zeigen.

Andere haben sich mit der technischen Seite befasst, warum Blitze extrem schnell sind.

Es gibt alternative Fotobeleuchtungstechnologien, die genau das tun, was Sie sagen. Diese Antwort befasst sich mit den Vor- und Nachteilen von ihnen:

LED-basierte „Blitze“, wie sie in Telefonen usw. zu sehen sind – diese schalten eine helle LED für die Zeit ein, die zum Aufnehmen eines Fotos benötigt wird, und schalten sie dann aus. Sie werden häufig in Telefonen verwendet, weil sie einige Vorteile in Telefonen bieten:

• Die LED kann als Taschenlampe wiederverwendet werden

• Eine LED-Treiberschaltung ist erheblich einfacher als eine Blitzlade- und Steuerschaltung

• (Ich bin mir nicht 100 % sicher, wie viel Einfluss dies hat, da Sie gelegentlich ein Telefon mit einem echten Blitz finden, aber ...) Blitze erzeugen EM-Interferenzen, die die Funktionalität eines Telefons beeinträchtigen können, insbesondere da ein Telefon mehrere Antennen in unmittelbarer Nähe hat dorthin, wo der Blitz sein würde; Dies zu vermeiden, vereinfacht die Konstruktionseinschränkungen.

• Die LED- und Treiberschaltung ist im Vergleich zu einer Blitz- und Ladeschaltung (die einen Kondensator und eine Induktivität enthalten muss) extrem klein.

Sie werden feststellen, dass diese keine Bewegung einfrieren und nicht so hell sind wie ein „echter“ Blitz, obwohl sie beispielsweise 1/50 pro Sekunde statt 1/1000 beleuchtet werden. Sie sollten jedoch bedenken, dass sie auch massiv kleiner sind als ein typisches Blitzgerät, sodass der Vergleich unfair ist.

Kontinuierliche Beleuchtung – allgemein als Studiolicht oder Videolicht bezeichnet.

Diese sind heutzutage normalerweise LED-basiert, aber traditionell wären es andere (heißere) Technologien.

Diese haben Vor- und Nachteile:

Vorteile:

• Sie können den Effekt des Blitzes sehen, ohne den Blitz auszulösen. Das war vor Digitalfotos ein großer Vorteil, aber heutzutage können Sie problemlos Testaufnahmen machen und Blitze anpassen, bis Sie mit dem Ergebnis zufrieden sind.

• Sie liefern konstantes Licht für Videos

• Sie können weniger „aufdringlich“ oder „störend“ sein. Das ist sehr subjektiv. Blitze verletzen oder stören Tiere nicht wirklich (ich habe Aufnahmen mit Tierärzten mit Blitz gemacht, keine Probleme), und bei einer Veranstaltung stören ein oder mehrere Fotografen nicht wirklich, wenn sie Blitz verwenden (Menschen filtern ihn heraus). obwohl es sich auf Videoaufnahmen auswirken kann. Einige Modelle können Blitze als störend empfinden.

• Die meisten modernen LED-Dauerbeleuchtungen sind jetzt in der Farbtemperatur einstellbar.

• Sie frieren keine Bewegung ein, was je nach Aufnahme von Vorteil sein kann.

Nachteile

• Bei gleicher Helligkeit sind sie größer und viel stromhungriger als Standardblitze. Gut für ein Studio, aber ein Problem für den mobilen Einsatz.

• Sie werden heiß und machen das Modell heiß. Selbst kühle LED-Leuchten erzeugen viel mehr Wärme als ein Blitz, da sie kontinuierlich eingeschaltet sind.

• Aufgrund von Leistungs- und Größenbeschränkungen ist die Ausgangsleistung tragbarer Dauerleuchten begrenzt.

• Auch hier frieren sie die Bewegung nicht ein.

Wenn der Blitz vor dem Öffnen des Verschlusses aufleuchten und nach dem Schließen des Verschlusses ausgehen würde, gäbe es niemals Blitzsynchronisationsprobleme.

Es würde auch eine geringere Effizienz geben, da ein Teil des Lichtausgangs des Blitzes, der vom Objektiv eingefangen wird, nicht von der Kamera eingefangen würde. Es dauert etwa 2-4 Millisekunden, bis ein mechanischer Verschlussvorhang den Sensor einer modernen Digitalkamera passiert. Selbst wenn das Licht gerade anging, als sich der erste Vorhang zu öffnen begann, und genau dann erlosch, als der zweite Vorhang das Schließen beendete, sind es für jede Verschlusszeit, die länger als die Synchronzeit ist, 4-8 Millisekunden, wenn ein Teil des Lichts vom Blitz auftrifft Teil der Vorderseite eines der Rollladenvorhänge und nicht des Sensors.

Da die Leistung eines Aufsteckblitzes nicht konstant ist, würde dies auch bedeuten, dass ein Teil des Rahmens heller beleuchtet würde als andere Teile. Bei einem Verschluss, der sich von oben nach unten öffnet (von unten nach oben des vom Objektiv projizierten umgekehrten Bildes), wäre der untere Teil des Rahmens, der früher bei der Entladung des Blitzes beleuchtet wurde, heller als der obere Teil des Rahmens, der damals beleuchtet war die Energie des Blitzes begann nachzulassen.

_{Canon 580EX bei voller Leistung}

Begann als Kommentar zu Calebs netter Antwort und wurde versehentlich zu einer Antwort ...

Um eine (Glüh-)Entladung zu starten, wird eine hohe Spannung benötigt (sogenannte Durchbruchspannung). Wenn das Vakuum zusammenbricht, fällt der Widerstand fast augenblicklich von nahezu unendlich auf nahezu Null, was zu einem wahnsinnig hohen Strom und einer niedrigen Spannung führt.

Nur harte Stromquellen können eine Glühentladung aufrechterhalten, was Batterien / Kondensatoren nicht sind. Die Blitzentladung ist daher eher eine Funkenentladung als eine Glimmentladung.

Ein weiteres Problem wäre eine überbelichtete Szene. Dasselbe Prinzip steckt hinter sogenannten Xenon-Scheinwerfern in Autos – ihr eigentlicher Name ist HID, High Intensity Discharge. Die Entladung ist zu hell, um für eine lang anhaltende Beleuchtung brauchbar zu sein.

Außerdem leuchtet die Entladung nicht nur im sichtbaren Teil des Spektrums, es gibt eine signifikante Strahlung im UV-Teil des Spektrums, ein weiterer Grund, sie längere Zeit nicht zu verwenden.

Alle zusammen:

• Um eine lang anhaltende Entladung aufrechtzuerhalten, benötigt man eine harte Stromquelle, die zu hohen Spannungsspitzen in der Lage ist.
• Das Blitzgerät wäre deutlich größer und schwerer.
• Die Szene wird überbelichtet,
• Die Szene wird mit intensivem UV-Licht beleuchtet.

Es gibt einen halbhistorischen Grund.

Sowohl pyrotechnische Blitzlampen als auch elektronische Blitze sind von Natur aus Geräte, die mit positiver Rückkopplung und „eskalierenden“ chemischen/physikalischen Effekten arbeiten (nicht ganz anders als Explosionen) – je mehr Wärme vorhanden ist, desto schneller ist die Reaktion/Entladung – was mehr erzeugt Hitze wiederum - geht.

Solche Effekte sind weitaus schwieriger zu kontrollieren als fast buchstäblich Zündschnur anzuzünden und davonzukommen (was Sie mit offenen Pulverblitzen taten, die pyrotechnischen Blitzlichtern vorausgingen).

Bei einem elektronischen Blitz sind Hochspannung und Strom im Spiel. Der Bau eines Schalters für Hochspannung und Strom ist einfach. Der Aufbau von Schaltungen, die Hochspannung und Strom reibungslos steuern können, ist überhaupt nicht einfach (Lichtdimmer, Thermostate, Induktionskochfelder, Elektrowerkzeuge umgehen das Problem, die verwendete Steuerungsmethode ist überhaupt nicht reibungslos im Vergleich zu dem, was Sie für einen Blitz benötigen würden). .

Natürlich ist es technisch möglich – es gibt schließlich sowohl FP-Blitzbirnen als auch Slow-Sync-Elektronikblitze – aber es ist nie die billigste, einfachste Version.