Почему импульсы вспышки такие короткие?

Почему?

По сути, это из-за того, как работают вспышки. Лампы-вспышки генерируют свет, разряжая конденсатор через заполненную ксеноном трубку. Образовавшаяся электрическая дуга производит яркий белый свет. Но непрерывная электрическая дуга выделяла бы много тепла, что ослабляло бы трубку, и потребляла бы много энергии, которую батареи не могут обеспечить в течение длительного времени.

Это верное утверждение, но оно упускает главное. (Как это увидит затвор), он просто станет непрерывным светом, как любая лампа накаливания (всегда включенный в течение всего времени затвора будет неотличим от непрерывного света). Как и в случае с непрерывным светом, у него вообще не было бы возможности остановить движение.

И даже 500-ваттная лампочка с выдержкой 1/200 секунды потребляет 500 x 1/200 = 2,5 ватт-секунды, а также с очень низкой выходной эффективностью. Обычная вспышка камеры может иметь мощность 75 ватт-секунд, с в несколько раз более высокой выходной эффективностью и значительно большей светоотдачей. И работает быстро, и гораздо удобнее в использовании, чем лампочка на 500 Вт. В голливудских фильмах должен использоваться непрерывный свет, но в них также есть большие грузовики с мощными генераторами.

Но ваше описание - это именно то, что представляет собой высокоскоростная синхронизация (HSS), «режим вспышки», опционально предлагаемый некоторыми камерами, и вспышки некоторых камер для имитации непрерывного света (во избежание проблем с синхронизацией). Так что HSS — это выбор, если вы хотите его купить и хотите страдать от его больших ограничений (скорости и мощности). Но это просто высокоскоростная синхронизация (это означает, что можно использовать короткую выдержку, поскольку нет проблем с синхронизацией), а HSS — полная противоположность .высокоскоростной вспышки. Никакая выдержка не может быть такой же быстрой, как вспышка. И непрерывный свет, продолжающийся в течение этой более длинной выдержки, потребует чрезмерной мощности (поэтому режим HSS обычно должен работать с уровнем мощности не более 20% по сравнению с режимом вспышки). И наоборот, вспышки просто разряжают большой конденсатор очень быстрым импульсом. Что обычно относительно медленно при полном уровне мощности, но вспышки называются вспышками, потому что они намного быстрее при более низких уровнях мощности.

Обычный нормальный режим вспышки камеры называется вспышкой (все вспышки камеры относятся к типу вспышек, но только несколько студийных вспышек) становится намного быстрее при более низких настройках уровня мощности, возможно, 1/30 000 секунды при мощности, возможно, 1/64. Это идеально подходит для остановки движения, например, брызг молока или крыльев колибри, когда вспышка может быть близко к действию. Смотрите мой сайт по адресу https://www.scantips.com/speed.html

Вспышка часто несколько быстрее, чем 1/1000 секунды, что имеет большое преимущество для остановки движения и обеспечения высокой пиковой мощности на мгновение. Фотографирование бегущих играющих детей при использовании вспышки в качестве отраженной вспышки при, скажем, 1/2 мощности будет длиться 1/1000 секунды и довольно хорошо остановит действие (даже если выдержка по умолчанию составляет 1/60 секунды). Это предполагает, что в помещении, где окружающий постоянный свет слишком слаб, чтобы показать какое-либо размытие движения.

Другие обращались к технической стороне вопроса о том, почему стробоскопы работают очень быстро.

Существуют альтернативные технологии фотоосвещения, которые делают именно то, что вы говорите. В этом ответе рассматриваются их плюсы и минусы:

«Вспышки» на основе светодиодов, которые можно увидеть в телефонах и т. Д. — они включают яркий светодиод на время, необходимое для фотографирования, а затем выключают его. Они обычно используются в телефонах, потому что они предлагают некоторые преимущества в телефонах:

• Светодиод можно повторно использовать в качестве фонарика.

• Схема драйвера светодиода значительно проще, чем схема зарядки и управления вспышкой.

• (не уверен на 100%, насколько сильно это влияет, так как очень редко можно найти телефон с настоящей вспышкой, но...) Вспышки создают электромагнитные помехи, которые могут повлиять на функциональность телефона, особенно если телефон имеет несколько антенн в непосредственной близости. туда, где будет вспышка; избежание этого упрощает проектные ограничения.

• Схема светодиода и драйвера чрезвычайно мала по сравнению со вспышкой и схемой зарядки (которая должна включать конденсатор и катушку индуктивности).

Вы заметите, что они не замораживают движение, и они не такие яркие, как «настоящая» вспышка, несмотря на то, что они освещаются, скажем, 1/50 секунды вместо 1/1000. Тем не менее, вы должны учитывать, что они также намного меньше, чем обычная вспышка, поэтому сравнение несправедливо.

Непрерывное освещение - обычно рассматривается как студийное освещение или видеоосвещение.

В наши дни они обычно основаны на светодиодах, но традиционно это были бы другие (более горячие) технологии.

У них есть плюсы и минусы:

Плюсы:

• Вы можете увидеть эффект вспышки без срабатывания вспышки. Это было огромным преимуществом перед цифровыми фотографиями, но в наши дни вы можете легко делать пробные снимки и настраивать вспышки, пока не будете довольны результатом.

• Они обеспечивают постоянный свет для видео

• Они могут быть менее «навязчивыми» или «подрывными». Это очень субъективно. Вспышка на самом деле не причиняет вреда животным и не беспокоит их (я фотографировал с ветеринарами со вспышкой, никаких проблем), и на мероприятии один или пара фотографов не сильно мешают при использовании вспышки (люди фильтруют ее). хотя это может повлиять на видеозаписи. Некоторые модели могут раздражать вспышки.

• Большинство современных светодиодных светильников непрерывного действия теперь имеют регулируемую цветовую температуру.

• Они не замораживают движение, что может быть преимуществом в зависимости от кадра.

Минусы

• При одинаковой яркости они крупнее и потребляют гораздо больше энергии, чем стандартные вспышки. Хорошо для студии, но проблема для портативного использования.

• Они нагреваются и делают модель горячей. Даже холодные светодиодные лампы выделяют гораздо больше тепла, чем стробоскопы, поскольку они постоянно включены.

• Выходная мощность портативного непрерывного освещения ограничена из-за ограничений по мощности и размеру.

• опять же, они не замораживают движение.

Если бы вспышка срабатывала до открытия затвора и выключалась после закрытия затвора, проблем с синхронизацией вспышки никогда бы не было.

Также будет более низкая эффективность, так как часть света, выводимого вспышкой, которая захватывается объективом, не будет захватываться камерой. Механическая шторка затвора проходит через матрицу современной цифровой камеры примерно за 2-4 миллисекунды. Таким образом, даже если свет зажегся, как только первая шторка начала открываться, и погас точно, когда вторая шторка закончила закрываться, для любого времени затвора, превышающего выдержку синхронизации, это 4-8 миллисекунд, когда часть света от вспышки попадает на часть передней части одной из шторок затвора, а не датчика.

Поскольку выходная мощность вспышки непостоянна, это также означает, что часть кадра будет освещена ярче, чем другие части. При открывании затвора сверху вниз (снизу вверх проецируемого объективом перевернутого изображения) нижняя часть кадра, освещенная ранее в разряде вспышки, была бы ярче, чем верхняя часть кадра, освещенная при энергия вспышки начинала «хвостить».

_{Canon 580EX на полную мощность}

Начал как комментарий к хорошему ответу Калеба и случайно превратился в ответ...

Для запуска (тлеющего) разряда необходимо высокое напряжение (называемое напряжением пробоя). Когда вакуум нарушается, сопротивление почти мгновенно падает с почти бесконечности почти до нуля, что приводит к безумно высокому току и низкому напряжению.

Только источники сильного тока могут поддерживать тлеющий разряд, чего нельзя сказать о батарее/конденсаторе. Таким образом, импульсный разряд является искровым разрядом, а не тлеющим разрядом.

Еще одной проблемой будет переэкспонированная сцена. Тот же принцип лежит в основе так называемых ксеноновых фар в автомобилях — их настоящее название HID, High Intensity Discharge. Разряд слишком яркий, чтобы его можно было использовать для длительного освещения.

Плюс разряд светится не только в видимой части спектра, есть значительное излучение в УФ части спектра, еще одна причина не использовать его долгое время.

Все вместе:

• Для поддержания длительного разряда необходим источник сильного тока, способный выдерживать высокие скачки напряжения.
• Вспышка будет значительно больше и тяжелее.
• Сцена будет переэкспонирована,
• Сцена будет освещена интенсивным ультрафиолетовым светом.

Есть полуисторическая причина.

И пиротехнические лампы-вспышки, и электронные вспышки по своей природе являются устройствами, работающими на основе положительной обратной связи, «усиливающими» химические/физические эффекты (не совсем в отличие от взрывов) — чем больше тепла, тем быстрее реакция/разряд, что приводит к большему нагрев в свою очередь - идет.

Такие эффекты гораздо сложнее контролировать по сравнению с почти буквально зажиганием фитиля и уходом (что вы делали с открытыми пороховыми вспышками, которые предшествовали пиротехническим лампам-вспышкам).

В случае электронной вспышки задействовано высокое напряжение и ток. Создать переключатель для высокого напряжения и тока несложно. Создание схемы, которая может плавно управлять высоким напряжением и током , совсем не просто (диммеры, термостаты, индукционные плиты, электроинструменты обходят проблему, используемый метод управления совсем не гладкий по сравнению с тем, что вам нужно для вспышки) .

Конечно, это технически возможно — в конце концов существуют как лампы-вспышки FP, так и электронные вспышки с медленной синхронизацией — но это никогда не самый дешевый и простой вариант.