Lichtgeschwindigkeit

Wie lange blitzt ein Blitz?                                                                                             

Und warum ist das wichtig?

 

Wenn es schnell gehen soll dann sind Digital Kameras gut ausgestattet, Belichtungszeiten bis zu 1/4000 Sekunde oder weniger sind meistens kein Problem. Vorausgesetzt es ist ausreichend Licht vorhanden. Sobald ein Blitzlicht zum Einsatz kommen muss, ist die Kamera auf die minimale Blitzsynchronzeit eingeschränkt, in den vielen Fällen 1/200 Sekunde. Das reicht für die normale Fotografie von Portrait oder Stillleben auch völlig aus. Was passiert aber wenn z.B. ein Fallender Tropfen fotografiert werden soll?

Wir nehmen uns einfach mal eine Tasse und einen Tropfen und machen ein Bild. Der Aufbau ist recht einfach, ein Blitz von links und ein zweiter von rechts, ausgelöst über einen Funkauslöser. Die Kamera, so wie es sein soll, auf manuell gestellt. Der Fokus wird von Hand eingestellt, die Belichtungszeit auf 1/160 Sekunde und die Blende auf F22, soll ja alles schön scharf werden.

Und was passiert? Ein tolles Bild, aber unser schöner fallender Tropfen ist völlig unscharf.

Wie kann das sein?

Während der Belichtungszeit hat sich unser Tropfen weiter bewegt. Es kommt zu einer Bewegungsunschärfe. Bei einer Belichtungszeit von 1/160 Sekunde, das entspricht einer Zeit von 6,25ms, bewegt sich der Tropfen um ca. 5mm. Der Tropfen ist zwar unscharf, aber 5mm zieht er sich nicht durch das Bild, da muss also noch etwas anderes einen Einfluss haben.

Jetzt schauen wir uns mal den Blitz genauer an, denn auch ein Blitz leuchtet für eine Bestimmte Zeit.

Mit einer Fotodiode an einem Oszilloskop können wir sehen wie lange ein Blitzgerät Licht abgibt.

Es handelt sich hier um einen Metz 48 AF-1 Systemblitz, der im manuellen Modus auf halbe Leistung gestellt wurde. In dem Bild können wir den zeitlichen Ablauf erkennen und wie das Licht zum Ende hin immer weniger wird. Der ganze Vorgang dauert ca. 2ms. Wenn man jetzt noch ein bisschen nachrechnet wird man feststellen,  das in diesen 2ms unser Tropfen einen Weg von ca. 3mm zurückgelegt hat.Das passt schon eher zu der Bewegung auf dem ersten Bild.

Schauen wir uns mal die ganze Reihe der Blitzabbrennzeiten bei den verschiedenen Leistungsstufen an:

Stufe Abbrennzeit

1/1       8ms           1/125s

1/2       2ms           1/500s

¼         0,75ms     1/1300s

1/8       0,5ms       1/2000s

1/16      0,3ms      1/3300s

1/32     0,2ms       1/5000s

1/64     0,17ms     1/5800s

1/128   0,13ms     1/7600s

Dabei ergeben sich schon erhebliche Unterschiede.

 

Wenn man sich nun das Diagramm für die Leistungsstufe 1/128 anschaut kann man sehen das die Abbrennzeit auf ca. 130µs zurückgegangen ist. In dieser Zeitspanne bewegt sich unser Tropfen nur noch ein ganz kleines bisschen, so wenig das man es nicht mehr sehen kann.

Das ganze hat aber auch einen Nachteil. Die Lichtmenge die abgegeben wird ist erheblich geringer. Da wir bei diesem Bild immer noch eine Belichtungszeit von 1/160 Sekunde haben, müssen wir um die gleiche Lichtmenge einfangen zu können, die Blende auf F7,1 aufmachen.

Dafür gibt es jetzt aber viele schöne Tropfen Bilder ohne Bewegungsunschärfe.

Viel Spass noch mit dem spielen am Blitzlicht.

18.07.2012

 

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