50. טכנולוגיות תאורה לצילום חלק ג: המבזק האלקטרוני

הגענו לפוסט מס׳ 50, העוסק בעקרונות הפעולה ובישומים של מבזק אלקטרוני.

המבזק הראשון הומצא בשנת 1899 ע״י Joshua Cohen: הפטנט שלו תאר שיטה להצתת אבקת הבזקה מבוססת מגנזיום באמצעות חוט להט שחובר לסוללה. עוד קודם לכן השתמשו צלמים בשיטות שונות להצתת האבקה.בשנת 1905 החל השימוש בנורות הבזקה שכללו חוט מגנזיום בתוך שפופרת ממולאת בחמצן. היה צורך להחליף נורה לאחר כל הבזקה:בשנות ה- 60 של המאה ה-20 פיתחה Kodak את קוביית המבזק Flash Cube שאפשרה 4 הבזקות ללא צורך בהחלפת נורה:בהמשך פותח גם ה- Flip Flash שכלל יותר נורות:

צלמים מקצועיים המשיכו להשתמש במבזקי נורות שדרשו החלפת הנורה לאחר כל הבזקה:

כמובן שהעיסוק המתמיד בהחלפת הנורות היה לא נוח, לא איפשר צילום מהיר והיה כרוך בעלות גבוהה.

הממציא שמצא את הפתרון לבניית מבזק רב שימושי שאינו מצריך החלפת נורה היה

Prof. Herold (Dock) Edgerton מאוניברסיטת MIT בארה״ב בשנות ה-30 של המאה העשרים.

סרטון קצר המתאר את המצאתו אפשר לראות כאן.

דף מתוך בקשה לפטנט של Edgerton למבזק נייד, 1944 ודף מתוך יומן המעבדה שלו, 25.3.30.

אחד המאפיינים הבולטים של המבזק האלקטרוני הוא יכולתו להקפיא תנועה עקב זמן ההבזקה הקצר. Edgerton יצר צילומים רבים בתחום זה שהפכו לצילומים איקוניים :

המבזק האלקטרוני מבוסס על קבל הפורק אנרגיה חשמלית במתח גבוה לתוך שפופרת התפרקות בה נוצר הבזק אור בעוצמה גבוהה ובאיכות ספקטרלית של אור יום:

פריקת המטען מן הקבל לשפופרת ההבזקה יוצרת עוצמת אור שעוצמתה מגיעה לשיאה תוך זמן קצר ולאחר מכן דועכת לאורך זמן ארוך יותר:

T0.5 מוגדר כזמן, באלפיות השניה, בו המבזק מגיע ל-50% מהעוצמה המירבית. T0.1 מוגדר כזמן, באלפיות השניה, בו המבזק יורד ל10% מעוצמתו המירבית. נתונים אלו חשובים לצורך הבנת יכולתו של המבזק להקפיא תנועה.

עוצמה של מבזק אלקטרוני נמדדת ביחידות של הספק חשמלי: Watts/Sec או Joule. עם זאת חשוב להבין כי עצמת האור שתגיע לנושא קשורה גם לסוג השפופרת, לרפלקטור ואביזרים נוספים (כמו מטריה או כוורת) המורכבים לפניה.

ניתן להגדיר את עוצמת המבזק גם באמצעות הביטוי ״מספר מנחה״ Guide Number הקושר את ההספק החשמלי לצמצם ולמרחק הנושא מן המבזק:
GN=Distance X f Number

לדוגמא, הכפלת המספר המנחה משמעותה שניתן לצלם את הנושא במרחק כפול באותו הצמצם או מאותו המרחק בצמצם אחד סגור יותר או שניתן להוריד את רגישות החיישן (ISO) בהתאם.
הכפלת המספר המנחה דורשת X4 עוצמה מאחר ועוצמת האור נופלת עם המרחק בריבוע בהתאם לחוק הריבועים ההפוכים.
המספר המנחה קשור ליחידות המרחק (רגל Feet או מטר) וישתנה בהתאם ליחידות שבשימוש. כמו כן הוא קשור למהירות (רגישות) חיישן התמונה או סרט הצילום: כל מספר מנחה נכון למהירות ISO נתונה.
לדוגמא, מספר מנחה של 45 במטר ל- ISO 100 משמעותו שניתן לצלם נושא הנמצא במרחק של 10 מ׳ בצמצם 4.5 או לחילופין ניתן לצלם נושא במרחק של 5 מ׳ בצמצם 9.
המספר המנחה הוא הערכה בלבד מאחר ולמעשה תאורת המבזק ממוקדת ואיננה מתנהגת כמו מקור אור מפוזר. כמו כן, מערכות מדידת האור TTL (דרך העדשה) מייתרות למעשה את השימוש ב-GN.

סוגי מבזקים:

שיקולים בבחירת מבזקי אולפן:

Monolight או מרכזיה? מעבר לשיקולי עוצמה ומחיר כדי לכוון יחידות ML יש להגיע פיסית ליחידה בעוד שבמערכת מרכזיה השליטה בכל הראשים נעשית מן המרכזיה (למעט כיוון ומרחק). עם זאת, במצבים הדורשים מספר רב של ראשים ובמרחקים גדולים מן המצלמה אין תחליף ל-ML.
כמה ראשים? בד״כ אין צורך ביותר מ-4 ראשים. במצבים בהם יש להאיר אזורים נרחבים עשוי להתעורר צורך ביותר יחידות.
יקר או זול? You Get What You Pay For. מבזקים זולים אינם משתלמים בד״כ וביצועיהם נחותים.
איזו עוצמה? לאולפנים קטנים 200W/Sec יספיקו, לגדולים יותר 400-500. לחללים גדולים במיוחד עם תקרות גבוהות יהיה צורך בעוצמה גבוהה יותר.
יכולת הפחתת העוצמה: זו תכונה חשובה מאד להתאמת המבזק לעוצמת התאורה הקיימת.
משך ההבזקה: ככל שעוצמת המבזק גדולה יותר משך ההבזקה ארוך יותר. הבזקה ארוכה עשוייה להוות בעיה בצילום של נושאים הנעים במהירות, כמו רקדנים או מכונות.
זמן המחזור: זהו משך הזמן העובר בין סוף ההבזקה הראשונה לתחילת השנייה. כלומר, כמה מהר המבזק מוכן להבזיק שוב במלוא העוצמה. מבזקים איטיים הופכים את חיי הצלם לסיוט ועשויים לגרום לפספוס צילום טוב. האפשרות לקבלת חיווי חזותי וקולי למצב Ready הניתנים לכיבוי בנפרד חשובה.
אופן חיבור האביזרים למבזק, מגוון האביזרים ומחירם: אין תקן לענין זה ולכל יצרן שיטת חיבור שונה. מגוןן האבזירים, קלות הרכבתם, איכותם ומחירם משתנים מאד.
Modeling Light: תאורת טנגסטן המובנית לראש המבזק ומאפשרת סימולציה של התאורה לפני ההבזקה ולאורך זמן. הימצאות אפשרות זאת, עצמת הנורה, אורך חייה, מחירה והאפשרות לשלוט בעוצמתה כמו בנורת ההבזקה הם גורמים משמעותיים ביותר.
נורת ההבזקה: האם ניתן להחליפה לבד או יש צורך בטכנאי? אורך החיים ומחיר הנורה גם הן גורמים חשובים. מהי טמפ׳ הצבע של הנורה? האם היא קבועה בין הבזקות ולאורך זמן? האם יש סטייה בעצמת ההבזקה בין הבזקות ולאורך זמן?
מהן האפשרויות להפעלת המבזק: כבל Sync (סטנדרטי או מיוחד?) IR, רדיו?
התחממות: כמה הבזקות רצופות ניתן לבצע? תוך כמה זמן המבזק מתקרר? כיצד משפיעה התקנת אביזרים על התחממות המבזק?

תאום (Sync) בין סגר מישור המוקד לבין המבזק:

במצלמות עם סגר מישור המוקד, הנע, בד״כ מלמעלה למטה, חייב להיות סינכרון בין מהירות הסגר לבין הבזקת המבזק. אם המבזק מבזיק כאשר הסגר איננו פתוח לגמרי חלק מן המסגרת יוחשך ולא יחשף, כפי שניתן לראות בדוגמאות הבאות. הבעיה איננה קיימת במצלמות עם סגר עלים (או אם משתמשים בעדשה בעלת סגר עלים מובנה בתוכה ומנטרלים את סגר מישור המוקד שבמצלמה, כפי שניתן לעשות במצלמות בפורמט בינוני).

סרטון קצר בנושא זה תוכלו למצוא כאן.

קיימים בשוק אביזרים רבים להרכבה על מבזקים לצורך שינוי איכות האור, בד״כ כדי לרכך את האור הקשה של המבזק הישיר.

אחת התופעות האפייניות לשימוש במבזק ישיר היא תופעת העין האדומה (בבני אדם) או הכחולה (בכלבים) הנובעת מהחזרת אור מתוך העין כאשר המבזק מאיר ישירות לתוכה.

מדידת אור עם מבזק

קיימות 6 שיטות עיקריות למדידת אור בעבודה עם מבזק:

שיטת ניסוי וטעיה: חיפוש הצמצם הנכון ע״י ביצוע סדרת חשיפות באופן ידני
מדידה אוטומטית באמצעות חיישן הנמצא על המבזק – ללא קשר למצלמה
מדידת TTL: דרך העדשה, אפשרי עם מבזקים יעודיים. האור החוזר מן הנושא נמדד תוך כדי החשיפה. המצלמה תפסיק את החשיפה כאשר הושגה החשיפה האופטימאלית.
מדידת TTL מתקדמת (A-TTL): במצב זה מתבצעת חשיפה מוקדמת (Pre Flash) כדי לבדוק את מרחק הנושא מן המצלמה ולקבוע את הצמצם בהתאם. ההבזקה המוקדמת מתבצעת כאשר כפתור המחשף לחוץ למחצה. בשימוש במדידה זו במצב Program נעשית השוואה בין תוצאות מדידת האור של המבזק לאור הקיים והמצלמה בוחרת את הצמצם הסגור ביותר האפשרי כדי לקבל עומק שדה מירבי.
מדידת TTL מוערכת (Evaluative TTL): במדידה זו ההבזקה המוקדמת מתרחשת ממש לפני פתיחת הסגר ולא במצב חצי לחיצה ולא כאשר מתבצעת מדידת האור הקיים (Ambient). מדידה זו היא המדוייקת ביותר.
שימוש במד חשיפה למבזק (לא מקובל ולמעשה לא נחוץ בצילום דיגיטלי אלא לצורך בדיקת עצמת האור באזורים שונים בנושא).

אחד היתרונות של המבזק האקלטרוני היא היכולת לשלב אותו בקלות עם אור יום:

ניתן לשנות את סינכרון המבזק עם וילונות סגר מישור המוקד וליצור שילובים שונים של אור קיים ותאורת המבזק בחשיפה קצרה Fast (High Speed) Sync
ובחשיפה ארוכה Slow Sync.

סגר מישור המוקד כולל בד״כ שני וילונות, האחד מתחיל את החשיפה והשני מסיים אותה. במצלמות רבות קיימת האפשרות לבחור מתי יבזיק המבזק: בתחילת החשיפה או בסופה.

הבזקה לפני תחילת החשיפה נקראת Front (First) Curtain Sync

הבזקה בסוף החשיפה נקראת Rear (Second) Curtain Sync