Синхронизация фотовспышки

Неполное экспонирование кадра в результате неправильной синхронизации электронной фотовспышки. Нижняя часть кадра экспонирована только постоянным освещением

Синхрониза́ция фотовспы́шки — согласование моментов срабатывания фотовспышки и затвора фотоаппарата, необходимое для полноценного экспонирования импульсным освещением фотоматериала или фотосенсора. Синхронизация может осуществляться вручную на длительной выдержке, или автоматически при помощи синхроконтакта^[1].

В фотоаппаратах с механическим или электромеханическим затвором роль синхроконтакта выполняет электрический контакт, который замыкается движущимися деталями. В цифровых фотоаппаратах за синхронизацию чаще всего отвечает центральный микропроцессор. Электрическое соединение затвора с фотовспышкой осуществляется синхрокабелем с коаксиальным PC-разъёмом, через горячий башмак или при помощи синхронизатора, использующего инфракрасное излучение или радиосвязь.

Синхронизация «M», «F», «FP»

Синхроконтакты в Фотоаппаратах появились задолго до изобретения электронных фотовспышек, и были рассчитаны на работу с одноразовыми фотоколбами, срабатывавшими с задержкой. Все выпускавшиеся баллоны делились на несколько категорий в зависимости от времени свечения и задержки срабатывания^[2]. Основными считались категории S (англ. Slow, медленный 0,02 секунды), M (англ. Medium, средний 0,015 секунды), MF (англ. Medium Fast средний быстрый), F (англ. Fast, быстрый 0,005—0,01 секунды) и FP (англ. Flat-Peak, Focal Plane «плоский пик», «фокальный» 0,03—0,05 секунды)^[3]. Последний тип ламп с самым длинным импульсом выпускался специально для фотоаппаратов с фокальным затвором и позволял вести съёмку на любых выдержках^[4]. Продолжительность измерялась между моментами, когда яркость свечения составляла половину пикового значения^[5]. Кроме длительности импульса разные типы фотоколб отличались задержкой срабатывания, измеряемой в миллисекундах от замыкания синхроконтакта до момента достижения половины пикового значения яркости (время до «полпика»)^[6]. Так, для ламп типа S задержка составляла 25—30 миллисекунд, M — 18—20 миллисекунд, F — 5 миллисекунд, а для баллонов FP упреждение не требовалось^[7]. В Германии выпускался ещё один промежуточный тип X с продолжительностью свечения 0,01 секунды и задержкой 10—18 миллисекунд.

• 
  Фотоаппарат со вспышкой и одноразовым баллоном
• 
  Шкала синхронизации фотоаппарата Leica III
• 
  Синхроконтакты «M» и «X» на корпусе фотоаппарата «Зоркий-5»
• 
  Переключаемый синхроконтакт фотоаппарата Minolta
• 
  Регуляторы синхронизации фотоаппаратов «Зенит-3М» и «Зоркий-4»

Первые фотоаппараты, оснащённые синхроконтактом, как правило имели дополнительный регулятор опережения, размеченный в миллисекундах. Он выполнялся в виде рычажка или отдельного диска, как правило расположенного соосно с диском выдержек и снабжённого шкалой. От правильной установки регулятора зависела эффективность использования света вспышки: её длительность допускала ошибки синхронизации, но пиковое значение яркости могло быть упущено, приводя к неправильной экспозиции. В наибольшей степени это касалось центральных затворов, которые использовали импульс одноразовых вспышек не полностью, особенно на коротких выдержках. Со временем фотоколбы стали уступать место более экономичным электронным фотовспышкам, и их ассортимент начал уменьшаться. Это отразилось на упрощении регулятора опережения, утратившего шкалу, вместо которой стали наноситься несколько символов. Количество позиций в конце концов сократилось до двух: «X» и «M»^[5]. Некоторые фотоаппараты вместо регулятора оснащались двумя разъёмами синхроконтакта с фиксированным упреждением: один срабатывал без задержки, а другой поддерживал наиболее массовые фотоколбы серии «M», обеспечивая опережение на 10—15 миллисекунд^[1][8]. В СССР на шкалах корректоров встречалось обозначение «MF». Иногда вместо букв наносились символы молнии и лампы, соответствующие электронной вспышке и одноразовым баллонам.

Синхронизация «X»

Электронная фотовспышка «Hanimex» с синхроконтактом

Ксеноновая лампа электронной вспышки не требует никакого упреждения, срабатывая мгновенно при замыкании синхроконтакта. Поэтому, для работы с электронными вспышками используется положение регулятора опережения X (англ. Xenon)^[9]. В таком режиме контакты замыкаются точно в момент полного открытия затвора, обеспечивая экспонирование всей площади фотоматериала. Электронные фотовспышки наиболее эффективны в сочетании с центральным затвором, свободным от проблем синхронизации, и допускающим съёмку на любой выдержке, поскольку экспонирование кадра всегда происходит одновременно по всей площади. Кроме того, световой импульс электронной вспышки используется полностью, в отличие от одноразовой, потери которой возрастают на коротких выдержках.

В случае фокального затвора использование электронных вспышек возможно лишь в ограниченном диапазоне выдержек, соответствующих полному открытию кадрового окна^[10]. Поскольку выдержка в шторно-щелевых затворах задаётся шириной щели между шторками, её размер при срабатывании вспышки должен быть равен кадру или превосходить его. В противном случае будет экспонирована только часть кадра, соответствующая мгновенному положению щели^[11]. Величина минимальной выдержки, при которой затвор ещё открывается полностью, зависит от его конструкции, и является одной из важнейших характеристик. Эта выдержка зависит от скорости движения щели в момент срабатывания затвора, и от размеров кадрового окна. Она называется выдержкой синхронизации, и обозначается символами «Х-sync» или «flash-sync».

Минимальная выдержка, на которой возможна синхронизация с электронной вспышкой, обусловливает возможность использования «заполняющей вспышки» при ярком дневном свете. Для шторно-щелевых затворов типа Leica с горизонтальным ходом матерчатых шторок типичная выдержка синхронизации составляет 1/30 секунды. Совершенствование затворов и увеличение скоростей шторок позволили к середине 1950-х годов укоротить этот параметр до 1/60 секунды. В 1960 году в Японии был разработан затвор типа Copal Square с вертикальным ходом металлических ламелей вдоль короткой стороны малоформатного кадра. Его конструкция позволила сократить выдержку синхронизации до 1/125 секунды^[12]. Для современных цифровых зеркальных камер с ламельными затворами типичные выдержки синхронизации составляют 1/200 — 1/250 с. Профессиональные фотоаппараты могут обеспечивать синхронизацию на выдержках до 1/500 секунды (Canon EOS-1D^[13], Nikon D1), считающейся предельной для центральных затворов^[12].

Высокоскоростная синхронизация

Съёмка на ещё более коротких выдержках возможна в режиме высокоскоростной синхронизации HSS (англ. High Speed Synchronization), который поддерживается некоторыми моделями фотовспышек. При этом вместо одного импульса излучается серия менее мощных с частотой 20—30 кГц — «растянутый импульс», который позволяет получить полностью экспонированный кадр на очень коротких выдержках вплоть до 1/4000 — 1/8000 с^[14]. Технология разработана компанией Olympus и впервые использована в зеркальных фотоаппаратах «OM-3 Ti» и «OM-4 Ti»^[3]. Процесс очень похож на работу одноразовых вспышек категории «FP», и поэтому часто обозначается этими же символами. Недостатком метода является невысокая эффективность использования энергии вспышки, часть которой не участвует в экспонировании снимка, как и в случае одноразовых баллонов «FP». Из-за распределения энергии вспышки на более продолжительном отрезке времени освещенность, которую она создает, пропорционально уменьшается^[15]. При сильном диафрагмировании в солнечную погоду энергии такой вспышки может не хватать для подсветки теней.

Типичные выдержки синхронизации

Основная статья: Фокальный затвор

Выдержки синхронизации у различных фотоаппаратов с фокальным затвором:

• Nikon D1, D40, D50, D70, Canon EOS-1D — 1/500 c.;
• Canon EOS-1D Mark IV — 1/300 с.;
• Pentax Z-5, Nikon FE2, Canon EOS 50D, Nikon D3 — 1/250 с.;
• Canon EOS 5D Mark II, Nikon D600 — 1/200 с.;
• Canon EOS 6D, Pentax K10D — 1/180 с.;
• Pentax *ist D — 1/150 с.;
• Nikon FM, Pentax K2 — 1/125 с.;
• Pentax ME, Minolta XK — 1/100 с.;
• Canon F-1, Canon EOS 300 — 1/90 с.;
• Nikon F2 — 1/80 с.;
• Pentax LX — 1/75 с.;
• Nikon F, Pentax K1000, Друг — 1/60 с.;
• Leica M7 — 1/50 c.;
• Зенит-Е, Киев-88, Hasselblad 1600F — 1/30 с.;
• Старт — 1/25 с.;
• Leica IIIf — 1/20 с.;

См. также

• Синхронизатор фотовспышки
• Опережение зажигания

Примечания

1. Фотокинотехника, 1981, с. 297.
2. Фотография: энциклопедический справочник, 1992, с. 84.
3. Leo Foo. Flash Bulbs (англ.). Additional info on Nikon Speedlights. Photography in Malaysia. Дата обращения: 8 декабря 2015. Архивировано 30 октября 2015 года.
4. Фотоаппараты, 1984, с. 66.
5. Что такое синхронизация?  (рус.) Конструкция фотоаппаратов. Zenit Camera. Дата обращения: 11 декабря 2015. Архивировано 22 декабря 2015 года.
6. Симонов, 1959, с. 24.
7. Photolamp and Lighting Data (англ.). Booklet. General Electric. Дата обращения: 8 декабря 2015. Архивировано 16 ноября 2017 года.
8. Советское фото, 1961, с. 26.
9. Советское фото, 1990, с. 44.
10. Foto&video, 1998, с. 51.
11. Общий курс фотографии, 1987, с. 30.
12. Советское фото, 1977, с. 40.
13. Phil Askey. Canon EOS-1D Review (англ.). Reviews. DP Review (ноябрь 2001). Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 4 октября 2016 года.
14. Фотомагазин, 1995, с. 18.
15. Настольная книга Спидлайтера, 2011, с. 299.

Литература

• В. Анцев. Аббревиатура в фототехнике (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1990. — № 6. — С. 45—46. — ISSN 0371-4284.

• Сил Арена. Настольная книга Спидлайтера = Speedliter's Handbook (рус.) / А. Луцевич. — Berkeley: Peachpit Press, 2011. — 391 p. — ISBN 978-0-321-71105-2.

• П. Деревянкин. Каким должен быть затвор фотокамеры (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1961. — № 4. — С. 27—29. — ISSN 0371-4284.

• Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 297. — 447 с. — 100 000 экз.

• Владимир Родионов. Свет добавляйте по вкусу (рус.) // «Foto&video» : журнал. — 1998. — № 2. — С. 50—53.

• А. Г. Симонов. Фотографирование при искусственном освещении / Е. А. Иофис. — М.: «Искусство», 1959.

• М. Томилин. Эволюция фотозатворов (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1977. — № 3. — С. 39—41. — ISSN 0371-4284. Архивировано 10 декабря 2015 года.

• Фомин А. В. Глава I. Фотоаппараты // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 25—43. — 256 с. — 50 000 экз.

• А. В. Шеклеин. Система современной вспышки (рус.) // «Фотомагазин» : журнал. — 1995. — № 6. — С. 16—22. — ISSN 1029-609-3.

• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.: «Машиностроение», 1984. — 142 с. — 100 000 экз.

• Фотография: энциклопедический справочник (рус.) / С. А. Макаёнок. — Минск: «Беларуская Энцыклапедыя», 1992. — 399 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85700-052-1.