Flash

by / venerdì, 16 agosto 2019 / Published in Alta Fotografia, Francesco, Il blog

 

Il Lampeggiatore elettronico o “FLASH”

uno strumento molto utile se la luce è insufficiente

 

 

Le prime fotografie su lastra erano scattate da macchine fotografiche che richiedevano dei tempi di esposizione molto lunghi. Le prime foto infatti sono state scattate a dei paesaggi poiché le esposizioni richiedevano tempi di diversi minuti. Una delle esigenze dei vecchi fotografi e stata quella di trovare il modo di illuminare la scena per avere tempi di esposizione sempre più brevi.

i primi illuminatori artificiali: lampi al magnesio (in uso dalla fine del 1800), flash bulb (dal 1958) e cubo flash (dal 1960)

Il lampo di magnesio è stato uno dei primi accorgimenti trovati per questo scopo. Su un treppiedi ausiliario veniva posta una quantità di magnesio che veniva innescata per bruciare in modo repentino, in pratica veniva prodotto un lampo di luce utilizzabile a pochi metri di distanza. Questo sistema, introdotto alla fine del 1800, era molto scomodo ma è rimasto in uso per parecchio tempo. Nel 1958 è stata prodotta la AG-1 la prima lampadina al magnesio fornita di contatti elettrici alla sua base per innescare il lampo. All’interno della lampadina è stato introdotto un filamento di magnesio che percorso dalla corrente fornita dalla fotocamera bruciava in modo istantaneo producendo un unico lampo, dopo l’uso la lampadina andava buttata e maneggiarla non era impresa facile poiché si riscaldava in maniera considerevole. Nell’anno 1960 un successivo miglioramento introdotto è stato il cubo flash prodotto dalla Kodak, in pratica sono state riunite quattro diverse lampade al magnesio in un cubo che ad ogni scatto veniva automaticamente girato su un nuovo lato, in questo modo si riuscivano a scattare consecutivamente quattro foto.

La vera svolta dell’illuminazione artificiale si è avuta quando è stato realizzato il flash, i primi utilizzavano ancora le lampade ma presto sono stati introdotti i flash elettronici.

macchina fotografica che monta un dispositivo ausiliario di illuminazione che utilizza una lampada al magnesio (monouso)

Il flash possiamo sintetizzarlo in un dispositivo che viene utilizzato per produrre un lampo di luce artificiale (il tempo del lampo varia molto da tipo a tipo ma è compreso tra un 1/1000 e un 1/200 di secondo) ad una temperatura di colore che si avvicina alla luce solare (circa 5500 °K) per illuminare la scena.

schema di principio del circuito di un flash elettronico. La batteria alimenta il circuito dopo l’accensione (pulsante S1) il trasformatore (T1) e gli amplificatori permettono di caricare il condensatore (C2) ad alta capacità e tensione. Alla chiusura del pulsante (S2) la carica del condensatore viene ancora amplificata in tensione dal trasformatore (T2) sul tubo allo Xenon che emette il lampo di luce

Il circuito di un tipico flash elettronico è fondamentalmente composto da un condensatore ad alta capacità che viene caricato quando il dispositivo viene acceso ed al momento opportuno si scarica su una lampada o un tubo allo xenon che provvede al lampo. Analizziamo velocemente, da destra a sinistra, un circuito di principio: una batteria comandata dal pulsante S1 attraverso un trasformatore carica il condensatore C2 ad alta capacità. Al comando del pulsante S2 l’energia viene rilasciata dal tubo flash FL sotto forma di un brevissimo lampo di luce. Il problema principale di questo schema è quello di sincronizzare il lampo con l’apertura dell’otturatore. Le lampade, più lente, hanno bisogno di più tempo per raggiungere la massima luminosità. Questo problema non è presente nei flash elettronici.

sistemi di posizionamento del flash rispetto alla fotocamera: interno alla fotocamera stessa, direttamente sulla fotocamera o mediante una staffa di supporto

Il flash può essere integrato nella fotocamera, questa soluzione è adottata spesso nelle fotocamere compatte e nelle reflex di fascia bassa. Molte reflex possiedono una slitta direttamente posizionata sulla testa della fotocamera dove è possibile inserirlo. I vecchi tipi di flash, anche a causa del loro grande ingombro fisico, venivano collegati alla fotocamera mediante una staffa. Quelli professionali da studio sono dispositivi considerevolmente più grandi, inoltre sono spesso forniti di riflettori o diffusori, e di conseguenza sono posizionati su robusti cavalletti.

Le principali caratteristiche del flash elettronico sono:

  • L’intensità: è la massima quantità di energia che il flash è in grado di erogare per illuminare la scena. Raramente questa quantità è fissa ma può essere divisa (1/2, 1/4, 1/8 etc) rispetto al massimo erogabile. I flash piccoli effettuano la divisione variando il tempo di scarica del condensatore. I flash grandi, di elevata potenza, variano la carica del condensatore, in questo modo vengono introdotte delle variazioni cromatiche ma la tecnologia dei semiconduttori ne permette agevolmente il controllo.
  • La durata: è il tempo necessario al dispositivo per raggiungere il picco di luminosità. Si indica con t.1 il tempo necessario alla luce per superare la soglia del 10% dell’intensità di picco e si indica con T.5 il tempo necessario per superare la soglia del 50% dell’intensità di picco. Questi valori determinano per il lampo del flash la capacità di far vedere nella fotografia finale fermi anche i soggetti in rapido movimento, ad esempio nella fotografia sportiva.
  • L’Angolo di campo: è il massimo angolo che il flash riesce a coprire senza avere una perdita di luminosità sui bordi. Spesso vengono usati dei diffusori per aumentarlo ma a spese del numero guida.
  • Il Tempo di ricarica: è il tempo necessario al dispositivo per ricaricare completamente il condensatore dopo uno scatto al massimo della potenza. Nel caso di non avere una fonte di energia efficiente questo tempo può allungarsi fino a decine di secondi.
  • La sincronizzazione: È il sistema che ci permette di avere la massima potenza luminosa del lampo contemporaneamente alla massima apertura della tendina sul sensore di acquisizione delle immagini. Sul sensore abbiamo due tendine che ci scorrono sopra. La prima si apre e la seconda la segue dopo circa 1/200 di secondo. Per tempi di esposizione più brevi sarà illuminato solo una parte del sensore. Possiamo concludere che questo è il tempo minimo di corretto funzionamento. Nelle prime reflex il meccanismo di sincronizzazione degli otturatori era avviato da un contatto elettrico inserito all’interno del meccanismo di scatto. Nelle moderne reflex digitali si usa un preciso cronometro elettronico.

I flash ci mettono a disposizione più tipi di sincronizzazione:

X-sync – il flash scatta nell’istante in cui la tendina dell’otturatore è completamente aperta. Producendo un lampo molto breve (flash elettronico allo Xenon) è il metodo più semplice.

M (medio – medium), F (veloce – fast), FP (piatto picco – flat peak) sono tutti metodi di sincronizzazione progettati per ottimizzare l’utilizzo del flash con i diversi tipi di lampade usate, ognuna di loro avrà un tempo diverso per raggiungere il picco di luminosità. Tutte queste modalità provvedono ad innescare lo scatto del flash alcuni millisecondi prima dell’apertura della tendina per riuscire nello scopo. I tempi normalmente utilizzati variano dai 5 ai 25 millisecondi.

La maggior parte delle reflex utilizza gli otturatori a tendina che consentono l’utilizzo solo con le normali lampade allo xenon. I tempi di posa, sincronizzati mentre l’otturatore è aperto, sono relativamente lenti (valori tipici 1/60 o 1/125 anche se si possono trovare fino a 1/500). Gli otturatori elettronici utilizzati in alcune fotocamere digitali non hanno questa limitazione e possono consentire una velocità di sincronizzazione molto più alta.

I flash di alte prestazioni offrono una modalità, FP – HSS (sincronizzazione ad alta velocità), che attiva il tubo flash a scattare più volte durante il periodo di apertura della tendina. Per ottenere la giusta esposizione i flash devono comunicare con la fotocamera e di conseguenza sono specifici della marca. Scattando ripetutamente il numero guida diminuisce poiché ciascuno lampo può fornire solo una parte della potenza totale, in questa modalità dovremo diminuire, con percentuali notevoli, nel calcolo manuale il valore dichiarato dal costruttore.

Si trovano anche metodi di sincronizzazione che utilizzano le onde radio. In questo modo ci si può muovere senza l’intralcio dovuto ai cavi mentre si utilizzano più flash.

  • Il numero guida: È un metodo per misurare la capacità di un flash elettronico nell’illuminare un soggetto da fotografare, avendo specificata la sensibilità ISO del sensore, normalmente il valore scelto corrisponde a 100 ISO. Se aumenta il numero guida avremo un aumento della potenza del lampo. Secondo i parametri che utilizziamo con il numero guida (Guide Number – “GN”) possiamo calcolare la distanza del soggetto o la massima apertura dell’obiettivo della fotocamera che dobbiamo impostare per ottenere una corretta esposizione.
    Se raddoppiamo il numero guida del flash potremmo illuminare un soggetto posto ad una distanza doppia. Ma per raddoppiare il numero guida è necessario quadruplicare la potenza del flash. Il numero guida è uguale al prodotto della distanza massima tra flash e soggetto con il numero F del diaframma dell’obiettivo in modo che la pellicola o il sensore digitale producano un’immagine correttamente esposta, alla sensibilità fissata.

GN = distanza × F

ad esempio per un flash con GN = 40 se utilizziamo un obiettivo con focale 4 avremo che la massima distanza sarà di 10 metri, oltre questa distanza il soggetto verrà sottoesposto. In teoria il numero guida non dipende dalla lunghezza focale dell’obiettivo ma tutti i flash non riescono ad illuminare in modo corretto quando quando la scena diventa troppo larga (super grandangolare). Inoltre se il flash è utilizzato in un locale chiuso avremo delle riflessioni della luce sulle parete, in caso di uso all’aperto avremo solo la luce diretta e diminuirà in modo consistente la resa finale.

Il numero guida è particolarmente utile con i flash usati senza automatismi.

Possiamo classificare alcuni tipi particolari di flash:

  • Flash ad alta velocità: a differenza con un normale flash il lampo di luce necessario viene ottenuto con una durata particolarmente corta, si realizzano dei lampi di durata inferiore a un microsecondo. L’uso di questi dispositivi permette di fotografare oggetti che si muovono ad alta velocità, ad esempio un proiettile di pistola che passa attraverso un palloncino pieno di gas.
  • Flash multipli (Multi-flash): per ridurre le ombre o per ottenere la desiderata illuminazione di un soggetto si possono usare più dispositivi. Uno (master – padrone) è collegato alla fotocamera che decide lo scatto ed una serie di dispositivi (slave – schiavo) che seguono lo scatto del master.
  • flash ad anello (ring-flash): alcuni tipi montano un sistema di illuminazione formato da un anello che circonda la lente esterna dell’obiettivo. Questo tipo di flash è fondamentale nella fotografia macro per minimizzare le ombre.
  • flash da studio: in questo caso si possono utilizzare dei flash molto più potenti ed anche molto più ingombranti. Di solito questi dispositivi sono forniti di una luce continua utilizzata dal fotografo per vedere in anteprima l’effetto finale. Inoltre molto spesso in uno studio non si usa un singolo flash ma un sistema di multi-flash. Non potendo essere facilmente trasportati questi sono destinati ad un uso locale e per alimentarli si usa direttamente la potenza fornita dalla rete elettrica.

particolari tipi di flash: ad anello, da studio e multi-flash

Spesso in aggiunta al flash vengono utilizzati dei dispositivi di regolazione della luce come ombrelli o diffusori. Un altro accorgimento usato è la possibilità di ruotarne la testa per ottenere una luce riflessa anziché diretta. Una menzione va riservata ai flash installati sugli smartphone, quando presenti, che utilizzano quasi esclusivamente dei led ad alta luminosità poiché in questo caso il principale problema è la carenza di spazio.

I vecchi flash ad esempio il Metz 60 CT4 avevano un numero guida 60 ma utilizzavano una batteria al piombo, che era inserita in una borsa da portare a tracolla, pesavano 650 grammi la torcia e ben 1850 grammi la batteria. In confronto il nuovo Metz megablitz 64 AF digital (2014) con un numero guida leggermente superiore utilizza come alimentazione 4 comuni batterie AA (peso totale a seconda del tipo da 60 a 120 grammi) e pesa solo 422 grammi.

confronto tra un vecchio flash (Metz 60 ct4) ed uno nuovo (Metz megablitz 64 AF digital) – il primo con numero guida 60 e peso di 2500 gr. dimensioni lampeggiatore (102*254*102 mm) dimensioni alimentatore (126*165*58 mm). Il secondo con numero guida 64 e peso di 482 gr. dimensioni (78*148*112 mm)

Naturalmente l’uso del flash a volte comporta anche dei risultati sgradevoli, un esempio molto conosciuto è l’effetto “occhi rossi” quando viene fotografata una persona posta di fronte all’obiettivo al buio i suoi occhi verranno di uno sgradevolissimo colore rosso. L’uso del flash è significativo quando la luce ambientale è scarsa, per addolcire le ombre o per aumentare la profondità di campo permettendo una apertura del diaframma più piccola.

uso del flash – sfondo con una illuminazione completamente diversa dal soggetto in primo piano. Diaframma chiuso al massimo per avere profondità di campo su un medio teleobiettivo (82 mm). se si usa una esposizione media delle luci il flash permette di ammorbidire notevolmente le ombre ma non è indispensabile. Se si vuole evidenziare un cielo molto nuvoloso diviene indispensabile

Infine a titolo di esempio vediamo delle foto dove l’uso del flash è indispensabile. Se abbiamo due soggetti, uno in primo piano ed un secondo piano con una illuminazione completamente diversa, l’unico modo per avere delle fotografie gradevoli è quello di utilizzare il flash per ottenere un’illuminazione ben distribuita su tutta la scena. In questi casi viene calcolata la corretta esposizione per lo sfondo e si deve usare il lampo per adeguare quella del soggetto in primo piano. La necessità del flash aumenta in proporzione alla differenza di luce dei due soggetti.

Il flash può essere utilizzato anche per realizzare dei trucchi fotografici senza ricorrere alla post produzione. Usando tempi molto lunghi al buio e diversi lampi del flash si possono realizzare fotografie molto interessanti.

uso “particolare” del flash – tempo di esposizione di 5 secondi diaframma 22 in un buio quasi totale. La modella che gira di poco la testa e due lampi di flash dati dai lati perpendicolari della fotocamera. Senza post produzione

 

FRANCESCO

questo articolo è stato pubblicato sulla rivista FOTOGRAFARE 7 (Luglio) del 2015 nella rubrica di ALTA FOTOGRAFIA.

P.S. Visto il tempo trascorso dalla pubblicazione va precisato che l’impianto tecnico dell’articolo è sempre valido ma risulteranno poco attendibili le eventuali ricerche di mercato o le scansioni temporali dei prodotti fotografici citati nel medesimo.

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