Forklaret maksimal synkroniseringshastighed for flash

Historien, udviklingen og fakta bag den maksimale synkroniseringshastighed for flash:

Maximum Flash Sync Speed; Da det er et komplekst emne og et emne, der fortjener en detaljeret forklaring, tror jeg, at vi for at starte med dette, vil gå tilbage i de fotografiske historiebøger et øjeblik og derefter tale om, hvordan det har udviklet sig, og derefter videre til, hvordan det faktisk fungerer i den virkelige verden. Til sidst vil vi diskutere, hvilke virkninger det har på din flashfotografering, og hvordan det at operere med maksimal flashsynkroniseringshastighed er den mest effektive måde at bruge din flash på. For fans af flashfotografering er begrebet maksimal blitzsynkroniseringshastighed absolut afgørende at forstå, da det kan være forskellen mellem et fantastisk foto og et til skraldespanden. Som en advarsel skal jeg dog sige, at hvis du ikke har stødt på hverken maksimal blitzsynkroniseringshastighed eller Flash High Speed Sync før, så kan denne artikel være lidt for teoretisk, men for dem, der kender begreberne, vil jeg forsøge at holde forklaringen så enkel og praktisk som muligt. Jeg har inkluderet fotosekvenser for at forklare, hvordan det fungerer i virkeligheden. Desuden går denne artikel hånd i hånd med vores anden artikel om Flash High Speed Sync, så når du har læst denne, så tag et kig på vores artikel om Flash High Speed Synkronisering.

Historien:

I det moderne DSLR’s tidsalder er flashes elektronisk styrede og pulserer næsten øjeblikkeligt, når de får kommandoen. Men tilbage i de gode gamle dage bestod blitzerne af en pære i et hus, der var elektrisk forbundet med en kontakt på kameraets lukker. Selve pærerne havde forskellige klassificeringer med hensyn til at opnå maksimal belysning, og denne klassificering blev styret af et bogstav eller en række bogstaver som f.eks. M (Medium), F (Fast), X (Instant) og FP (Flat Peak). Pærer i klasse M nåede maksimal lysstyrke omkring 25 millisekunder efter at have fået kommandoen, F-pærer omkring 5 millisekunder, og X er mere eller mindre øjeblikkelig. Den sidste klasse, kendt som Flat Peak, er vigtig, da det er den, Nikon bruger til at mærke sin version af High Speed Sync.

Hver klasse af pærer krævede en anden metode til synkronisering; det var trods alt kameraet, der skulle fortælle pæren, at den skulle affyres, og da hver pæreklasse håndterede forskelligt med hensyn til at nå den maksimale belysning, skulle der tages hensyn til denne tid, når lukkeren betjenes. Så for klasse M-pærer blev der anvendt en lukkemekanisme af typen M-Sync, for F-pærer blev der anvendt F-Sync osv. Forskellene i synkronisering vedrørte kun den måde, hvorpå lukkeren fungerede i kameraet. For M-pærer blev lukkerkontakten aktiveret (hvilket signalerede, at blitzen skulle udløses) ca. 20 millisekunder før lukkeren åbnede helt. Dette sikrede, at pæren var oppe på fuld styrke, når lukkeren var helt åben. Det samme gjaldt for klasse F-pærer: for disse blev lukkerkontakten aktiveret (og signalerede, at blitzen skulle affyres) ca. 5 millisekunder før lukkeren var helt åben igen, hvilket sikrede, at pæren var oppe på fuld styrke, når lukkeren var helt åben. Med hensyn til pærer af X-typen (Xenon), der svarer til de pærer, vi har i vores moderne flashpistoler, aktiveres lukkerkontakten straks, når lukkeren er helt åben, og da alt er elektronisk, udløses blitzen øjeblikkeligt og næsten uden forsinkelse. Teknologisk set er det eneste virkelige fremskridt med hensyn til udløsning af blitzen altså forsinkelsestiden. Forsinkelsestiden kan betragtes som værende reelt nul i forbindelse med moderne DSLR-blitzsystemer (Speedlight). I resten af denne artikel vil vi kun diskutere X-Sync-systemet, da det er det, som de fleste moderne DSLR/blitz-kombinationer anvender. Faktisk behøver du ikke at huske M-, F- eller X-systemer, jeg har kun medtaget dem, da det skulle give dig en bedre forståelse for, hvordan flash har udviklet sig gennem årtier.

Den fokalplans lukkermekanisme:

Med hensyn til selve kameraet er den vigtigste komponent at overveje lukkermekanismen, og som det altid er tilfældet med disse ting, findes der en række forskellige lukkertyper. I forbindelse med denne artikel vil vi kun se på “focal plane shutter”. Andre lukkermekanismer såsom elektroniske lukkere eller bladlukkere vil vi se bort fra, da de kun anvendes på en håndfuld kameraer i modsætning til focal plane-mekanismerne, som anvendes på langt de fleste DSLR-kameraer på markedet i dag.

For focal plane-shutter-mekanismer eksponeres filmen eller sensoren ved hjælp af en åbning mellem to gardiner, det forreste gardin og det bageste gardin. Afhængigt af lukkerhastigheden vil tiden mellem det forreste gardin, der åbnes helt, og det bageste gardin, der lukkes, enten være lang eller kort. Så for langsommere lukkertider som 1/30, 1/60 osv. vil det forreste gardin i de fleste tilfælde være helt åbent, før det bageste gardin begynder at lukke sig, hvilket betyder, at åbningen til filmen eller sensoren er uhindret eller helt åben. Ved lukkerhastigheder på 1/4000 eller 1/8000 vil det bageste gardin begynde at lukke næsten så snart det forreste gardin er åbnet, hvilket betyder, at sensoren/filmen eksponeres gennem en lille åbning eller slids mellem det forreste og bageste gardin på lukkermekanismen, der bevæger sig i bredden af sensoren og eksponerer scenen ensartet. Dette er vist i diagrammet til højre.

Hvordan Max flashsynkroniseringshastighed fungerer:

Så hvor passer den maksimale flashsynkroniseringshastighed ind? Jo, eftersom lukkermekanismer med fokusplan består af disse to gardiner som forklaret, er den maksimale blitzsynkroniseringshastighed den maksimale lukkerhastighed, du kan bruge på den pågældende kameramodel, hvor hverken det forreste gardinet eller det bageste gardinet hindrer kameraets sensor eller film. Så i lægmandssprog betyder det, at det forreste gardin har åbnet sig helt, og det bageste gardin er endnu ikke begyndt at lukke sig, hvilket efterlader sensoren vidt åben for en lysimpuls fra en blitz. Lad os tænke på det på en anden måde: Hvad nu hvis du har en maksimal blitzsynkroniseringshastighed på dit kamera på 1/200s, og du beslutter dig for at fotografere med 1/250s, så vil der fysisk ske følgende i kameraet:

1. Det forreste gardin vil åbne sig og begynde at krydse kameraets sensor i bredden.
2. Hvor det forreste gardin åbner sig helt, vil det bageste gardin begynde at lukke sig og skjule en del af kameraets sensor.
3. Så snart det forreste gardin åbner sig helt, affyres blitzen og oplyser scenen
4. Den del af sensoren, der er udsat for dette lys, vil registrere lyspulsen, men fordi det bageste gardin er begyndt at lukke sig, vil en del af sensoren være skjult, hvilket resulterer i, at der ikke registreres nogen puls af blitzlys og kun det omgivende lys, der blev registreret, før det bageste gardin begyndte at lukke sig. Dette vil fremstå som et sort bånd på billedet, som det, der er vist i den anden serie af fotos nedenfor.
5. Dette sorte bånd er det bagtæppe, der tilslører sensoren/filmen, da blitzen blev affyret.

Non-flash-fotografering har ikke dette problem, fordi det omgivende lys normalt er konstant, der er ingen tidsfaktor involveret, hver del af sensoren eksponeres i samme tid, og hvis det omgivende lys er konstant, vil eksponeringen være ensartet. Men når der er tale om blitz, er timingen ekstra vigtig, og for at sikre ensartet eksponering skal den lysimpuls, der udsendes fra blitzen eller blitzene, udløses, når lukkeren er helt åben, og sensoren er uhindret, da der ellers opstår bånd eller uensartet eksponering.

Se den første serie af billeder. De første 7 billeder blev taget med en lukkerhastighed under eller lig med den maksimale synkroniseringshastighed på 1/250s. Det sidste billede blev taget ved 1/320s. Dette er over vores maksimale blitzsynkroniseringshastighed, og som følge heraf vil blitzen fungere i højhastighedssynkroniseringstilstand. Bemærk det store fald i blitzeksponering, omkring 2 til 3 stop i blitzeksponering er det, der vil ske, når du går fra normal x-sync til high speed sync. På alle nedenstående billeder var blitzen monteret på kameraet. Du kan nemt se, hvordan hvert af de første syv fotos er identiske. Dette skyldes, at op til den maksimale blitzsynkroniseringshastighed på 1/250s er der absolut ingen forskel i blitzeksponering (da blitzen ikke påvirkes af lukkertiden – når den fungerer under din maksimale synkroniseringshastighed). Men så snart du går over den magiske maksimale flash-synkroniseringshastighed (sidste foto), ændrer tingene sig dramatisk. Den eneste variabel, der ændrede sig i nedenstående serie af fotos, var lukkerhastigheden. ISO, blænde, blitz- og kameraposition, blitzhovedets zoomposition, blitzeffekt, alt andet var i virkeligheden konstant:

Så fortsætter man med ovenstående rækkefølge, hvad sker der, når du går over din maksimale synkroniseringshastighed (i dette tilfælde er det 1/250s) og ikke har højhastighedssynkronisering aktiveret eller ikke har en flash-enhed med mulighed for højhastighedssynkronisering eller TTL intelligente udløsere? Så snart du går over den maksimale synkroniseringshastighed, begynder der at opstå sorte bånd, og jo længere du går over kameraets maksimale synkroniseringshastighed, jo mere tydelige bliver de sorte bånd. I denne billedserie var den eneste variabel, der ændrede sig, lukkerhastigheden:

Ovenstående billeder blev taget med et kamera med en maksimal synkroniseringshastighed på 1/250s med blitzen monteret uden for kameraet. Der er faktisk lidt af en historie bag den sidste sekvens af billeder. Ved at bruge Nikon D800 og SB910 med Pocketwizard Flex TT5 og Mini TT1 enheder kan jeg fortælle dig, at det er absolut umuligt at replikere den banding, der ses på ovenstående billeder. Jeg brugte det meste af 3 dage på at forsøge at finde ud af en måde at gøre det på. Jeg prøvede alt, jeg brugte popup-blitzen som commander, brugte en anden SB910-blitz i en master/slave-opsætning, jeg konverterede Mini TT1 til en grundlæggende udløser ved hjælp af Pocketwizard Utility, men det virkede heller ikke, da den ikke ville udløse blitzen uden for kameraet (tilsyneladende med TTL-kanalen slået fra, vil Mini TT1 ikke konvertere til en grundlæggende udløserenhed på Canon- eller Nikon-kompatible kameraer). Jeg prøvede endda at dække TTL-varmeskoens kontaktpunkter med tape, så de ikke kunne kommunikere, men det var irriterende ømtåleligt, så jeg opgav. Hvis jeg havde haft de grundlæggende Pocketwizard Plus II-udløsere, ville det have virket, men med de smarte Mini og Flex-udløsere er det tilsyneladende umuligt at simulere. Så til sidst gav jeg op, og en ven John (hvis Flickr-arbejde er her) leverede billederne. John brugte en D700 med grundlæggende udløsere, og da der ikke overføres TTL- eller HSS-oplysninger, er slaveblitzen fuldstændig uvidende om lukkertiden, så den affyrer i standard x-sync-tilstand og bruger ikke high speed sync (branded HSS for Canon eller Auto FP for Nikon). Så for ejere af Flex TT5’s og Mini TT1’s gælder det, at hvis du bruger et Canon- eller Nikon-kamera af høj kvalitet og en flash, der er kompatibel med højhastighedssynkronisering, kan du være helt rolig, da du ved, at du aldrig vil kunne få de grimme bånd, som engang var alle flashfotografers mareridt. Hvis du alligevel får et bånd, betyder det, at din blitz har fejludløst, eller at timingen var forkert (som f.eks. det til højre). I dette tilfælde havde jeg 3 fjernbetjente flashes, alle på Flex TT5’er, der blev styret ved hjælp af Mini TT1 og AC3 zone controller på kameraet. Du kan se på billedet, at baggrundsblitzen (med et laksefarvet filter på) blev affyret korrekt, at hårlysblitzen blev affyret korrekt, men at hovedlyset aldrig blev affyret, før lukkeren var halvt lukket. Og dette foregik ved 1/250s med den maksimale blitzsynkroniseringshastighed indstillet til 1/250 Auto FP på D800. Dette var kun en enkeltstående hændelse, så jeg tilskriver det ærligt talt held og ikke den anden off-camera flash-fejl kaldet propagationsforsinkelse, som vi skal tale om nu.

Propagationsforsinkelse:

For at komplicere tingene yderligere kan du opleve, at du, selv når du fotograferer med maksimal blitzsynkroniseringshastighed, stadig har problemer med den bageste lukker, der vises på billederne. Dette kaldes propagationsforsinkelse og vil næsten helt sikkert opstå, når du bruger flash uden for kameraet ved den højeste flashsynkroniseringshastighed for dit pågældende kamera. Hvis du bruger en flash monteret på kameraet ved den højeste maksimale synkroniseringshastighed, bruger du i det væsentlige kameraet på grænsen af, hvad producenten har tænkt sig, at kameraet/blitzparret skal være i stand til at gøre. Den tid, der går fra lukkerkontakten aktiveres og beordrer blitzen til at affyre til det tidspunkt, hvor blitzen har belyst scenen fuldt ud, anses for at gå, før det bageste gardin begynder at lukke. Med en flash monteret på kameraet bliver både kamera og flash ét, og den interne kommunikation kan anses for at være øjeblikkelig. Med en flash uden for kameraet er der meget mere plads til fejl, fordi der skal anvendes radioudløsere eller infrarødt lys til at udløse den eksterne flash. Kontakten til lukkeren skal udløse senderen, senderen udløses, og signalet opfanges af modtageren, hvorefter modtageren fortæller blitzen, at den skal udløses. Denne proces kan simpelthen ikke foregå lige så hurtigt som med en flash monteret på selve kameraet.

På en række high end-kameraer vil der være to maksimale synkroniseringshastigheder. På high-end Nikons er de to synkroniseringshastigheder f.eks. 1/250 Auto FP og 1/320 Auto FP. Dette ses normalt i Menu E1 for Nikon-kameraer. Der er andre hastigheder der uden teksten Auto FP, disse er simpelthen de ikke-HSS lukkerhastigheder. Kameraet tillader ikke, at lukkerhastigheden går over det, du vælger, når det ved, at der er tilsluttet en flash. Auto FP (Auto Flat Peak/Auto Focal Plane) angiver højhastighedssynkronisering (det er HSS på Canon-kameraer), og det betyder, at når denne lukkertid overskrides, vil blitzen fungere i højhastighedssynkroniseringstilstand. Hvorfor er der to værdier for høj hastighedssynkronisering på de nyere Nikons-modeller? Det er interessant og vigtigt for fotografer, der bruger meget flash uden for kameraet. I tilfælde af 1/320s Auto FP på Nikons er det, Nikon faktisk siger her, at dette er grænsen, det maksimum, hvor du kan forvente, at normal X-synkronisering med en blitz på kameraet kan finde sted uden de grimme sorte bånd. Så snart du tager blitzen af kameraet, er du ikke dækket. Se på billedet ovenfor til venstre. Det blev taget med D800 og SB-910 med den maksimale synkroniseringshastighed (menupunkt E1) indstillet til 1/320 Auto FP. Lukkerhastigheden var indstillet til 1/320, så jeg brugte stadig blitzen med normal x-synkronisering. Som du kan se på det resulterende billede, er der ingen tegn på en lukkerskygge. Godt. Se nu på billedet nedenfor til højre. Den eneste forskel er, at jeg placerede blitzen uden for kameraet, og selv ved brug af avancerede radiotriggere som f.eks. pocketwizards er synkroniseringen ikke hurtig nok, og derfor vises lukkeren i billedet. Dette er hovedårsagen til, at Pocketwizard selv anbefaler, at du bruger Flex TT5/Mini TT1-kombinationen ved den mindste af de to maksimale synkroniseringshastigheder, aldrig den højeste.

Så, hvordan kommer man uden om propagationsforsinkelse? Du har to muligheder:

1. Skyd under kameraets højeste maksimale blitzsynkroniseringshastighed. Som en generel regel er det bedst at fotografere med 1/3 stop under den maksimale blitzsynkroniseringshastighed, når du bruger flash uden for kameraet. Så i stedet for 1/320 skal du bruge 1/250 i stedet.Eller hvis kameraet kun har én maks. blitzsynkroniseringshastighed, skal du optage med 1/3 stop under denne, når du bruger flash fra kameraet.
2. Brug blitzenhedens High Speed Sync-funktion (hvis den findes).

High speed sync er dækket langt mere detaljeret her, så vi vil ikke gentage det, men den største ulempe ved at bruge denne funktion er, at flashens effekt falder med et meget stort beløb. Du skal ikke blive overrasket over at se, at blitzeksponeringen falder med to stop eller mere, når high speed sync bruges. I visse situationer vil det være umuligt at undgå high speed sync, men fra et personligt perspektiv foretrækker jeg at undgå det næsten altid, jeg vælger den maksimale blitzsynkroniseringshastighed hver gang, og nu vil jeg forklare grundene til hvorfor.

Det magiske tal:

Det giver dig mulighed for at bruge den størst mulige blændeåbning, når du bruger blitz, når ISO holdes konstant, så når du arbejder i stærkt sollys, er det en kæmpe fordel. Hvorfor? Da blitzeksponering udelukkende er afhængig af ISO og blænde betyder det, at med en større blænde (der lukker mere omgivende lys og flashlys ind) skal blitzen ikke arbejde så hårdt for at levere den samme blitzeksponering. Eller hvis omstændighederne kræver det, vil den større blænde give dig mere afstand fra blitzen, så du kan placere blitzen længere væk fra dit motiv, hvilket kan være meget vigtigt under visse omstændigheder (f.eks. ved fotografering af grupper af mennesker eller miljøportrætter). Den større blænde vil angive en længere afstand på bagsiden af blitzenheden, hvis blitzen har en afstandsskala. Uanset hvad, er begge scenarier bedre. En flash, der er længere væk, betyder mere diffust lys. En flash, der ikke behøver at arbejde så hårdt, betyder hurtigere genindspilningstider og hurtigere optagelse. Under ekstreme omstændigheder som f.eks. kraftig baggrundsbelysning eller kraftigt dagslys, hvor du skal balancere direkte sollys med flash, vil du højst sandsynligt have brug for den største effekt fra din flashgun, og selv om flash-enheder er små små tingester, kan de yde en ret utrolig effekt, der kan matche selv de lyseste forhold, når dine indstillinger er optimeret, men det vigtigste er at optimere denne effekt.

Lad os forklare det ved hjælp af et hypotetisk eksempel: Omstændighederne er sådan, at de omgivende lysforhold er det, man kan betragte som “solrigt”, hvilket betyder omgivende eksponeringsindstillinger på 1/100, f/16 og ISO 100 ved hjælp af reglen “sunny 16”. En f/16-blænde er en lille blænde, og det er mere end sandsynligt, at du opererer uden for grænserne for, hvad din flash kan levere. Med andre ord kan den omgivende eksponering være korrekt, men fordi blænden er så lille, kan dit motivs blitzeksponering være underbelyst, da den lille speedlight måske simpelthen ikke er i stand til at yde nok effekt til de konfigurerede omgivende indstillinger. Hvis du har et kamera med en maksimal blitzsynkroniseringshastighed på 1/250s, vil blitzeksponeringen ved brug af 1/250s og 1/100s være den samme (ved samme blænde og ISO), fordi blitzeksponeringen ikke afhænger af lukkertiden. Hvis vi nu ændrer vores “sunny 16”-indstillinger således, at vi bruger 1/250s lukkertid, betyder det, at vi bruger en lukkertid, der er 1 og 1/3 stop hurtigere end 1/100s. For at kompensere for dette skal vi åbne blænden 1,3 stop, hvilket bringer os til f/10, da f/10 er 1,3 stop bredere end f/16. Så med hensyn til eksponering af omgivelserne er indstillingerne 1/100s, ISO100, f/16 og 1/250s, ISO100, f/10 nøjagtig de samme. Se nedenstående tabeller med oplysninger om blænde og lukkertid i 1/3 intervaller.

I 1/100’er, ISO100, f/16 og 1/250s, ISO100, f/10 er nøjagtig ens, vil disse indstillinger registrere nøjagtig den samme omgivende eksponering. Så hvad er forskellen? Forskellen er, at den bredere blænde f/10 vil give en større blitzeksponering end f/16 ved samme faste blitzeffekt. En f/10-blænde er nu i eller omkring grænsen for, hvad din flash er i stand til under lyse forhold. Ved en fast manuel blitzindstilling, hvis blitzeksponeringen ved f/16 var undereksponeret, kan blitzeksponeringen for den samme manuelle indstilling være korrekt eksponeret ved f/10, så for at give den samme blitzeksponering som ved f/16 skal du enten flytte blitzen længere væk, øge afstanden eller mindske blitzenhedens effekt.

Hvis du ligesom mig er en junkie af lav dybdeskarphed og rynker panden ved blændeåbninger som f/10, hvilke muligheder har du så? Du har to mulige muligheder. Hvis du er ved kameraets laveste “basis”-ISO og ved grænsen for kameraets X-synkronisering (enten på kameraet eller uden for kameraet), kan du for at åbne blænden enten øge lukkertiden, hvilket vil aktivere højhastighedsblitzsynkroniseringstilstand (hvilket vil reducere blitzeffekten enormt), eller du kan bruge et ND-filter, som er min foretrukne løsning, når du søger en mindre dybdeskarphed i stærkt lys i omgivelserne. Ved at tilføje et 4-stop (ND16x) ND-filter kan du åbne blænden til f/2,5, og da du har ophævet virkningerne af et 4-stop ND-filter ved at åbne blænden 4 stop, vil din blitzeksponering forblive den samme. Med andre ord behøver blitzeffekten ikke at ændre sig for at give den samme blitzeksponering som ved f/10 uden ND-filter.

Sammenfattende giver drift ved maksimal blitzsynkroniseringshastighed dig mulighed for at bruge den bredeste blænde og giver mulighed for at betjene blitzen mest effektivt, hvilket sikrer hurtigere genindspilningstider og hurtigere optagelse og giver dig også mulighed for at øge afstanden mellem blitzen og motivet, hvilket har sine egne åbenlyse fordele (brug i en paraply/softbox). Det er det magiske tal. Som en generel regel gælder det, at når du fotograferer udendørs med flash, hvor du har brug for maksimal flashkraft, skal du altid gå op til kameraets maksimale flashsynkroniseringshastighed. Kun når du absolut har brug for en højere lukkertid, f.eks. for at fange meget hurtige bevægelser som sport eller hurtigt bevægende dyreliv, bør du gå over denne lukkertid. Men vær opmærksom på, at du ved brug af high speed sync (HSS) måske ikke får den ønskede blitzeksponering, hvilket betyder, at du måske skal bruge en ekstra speedlight eller en kraftigere flash.