Maximum Flash Synchronisation (Sync) Speed Explained

The history, the evolution and the facts behind max flash sync speed:

Maximum Flash Sync Speed; Como é um tópico complexo e digno de uma explicação detalhada, penso que para começar vamos voltar aos livros de história fotográfica por um minuto e depois falar sobre como evoluiu e depois sobre como funciona realmente no mundo real. Finalmente discutiremos os efeitos que tem na sua fotografia com flash e como operar à velocidade máxima de sincronização do flash é a forma mais eficiente de usar o seu flash. Para os fãs da fotografia com flash o conceito de velocidade máxima de sincronização do flash é absolutamente crítico para entender como poderia ser a diferença entre uma foto incrível e uma para o caixote do lixo. No entanto, como uma palavra de alerta, se você não encontrou a Velocidade Máxima de Sincronização do Flash ou Flash High Speed Sync antes, este artigo pode ser um pouco demais em termos de teoria, mas para aqueles que estão cientes dos termos, então vou tentar manter a explicação tão simples e prática quanto possível. Incluí sequências de fotos para explicar como funciona na vida real. Além disso, este artigo anda de mãos dadas com o nosso outro artigo sobre Flash High Speed Sync, por isso, depois de ter lido isto, dê uma vista de olhos ao nosso artigo sobre Flash High Speed Synchronisation.

A História:

Na era da DSLR moderna, os flashes são controlados eletronicamente e pulsam quase instantaneamente uma vez dado o comando. No entanto, nos bons velhos tempos, os flashes consistiam de uma lâmpada numa caixa, ligada electricamente a um contacto no obturador da câmara. As próprias lâmpadas tinham diferentes classificações em termos de atingir o pico de iluminação e esta classificação era regida por uma letra ou série de letras como M (Média), F (Rápida), X (Instantânea) e FP (Pico Plano). As lâmpadas da classe M atingiram intensidade máxima em torno de 25 milissegundos após terem recebido o comando, as lâmpadas F em torno de 5 milissegundos e X é mais ou menos instantâneo. A última Classe, conhecida como Flat Peak é uma classe importante, pois é o que a Nikon usa para marcar sua versão de High Speed Sync.

Cada classe de lâmpada requeria um método diferente de sincronização; afinal, era a câmara que precisava de dizer à lâmpada para disparar e uma vez que cada classe de lâmpada manuseada diferentemente em termos de atingir a iluminação máxima, então este tempo precisava de ser considerado ao operar o obturador. Assim, para as lâmpadas da classe M foi utilizado um mecanismo de obturador tipo M-Sync, para as lâmpadas F foi utilizado o F-Sync e assim por diante. As diferenças de sincronização só se relacionavam com a forma como o obturador operava dentro da câmara. Para as lâmpadas M, o contacto do obturador foi activado (sinalizando o flash para disparar) cerca de 20 milisegundos antes do obturador ser completamente aberto. Isto assegurava que a lâmpada estaria até à intensidade máxima uma vez que o obturador estivesse completamente aberto. O mesmo se aplica às lâmpadas Classe F: para estas, o contacto do obturador activou-se (sinalizando o flash para disparar) cerca de 5 milissegundos antes de o obturador ser completamente aberto, assegurando que a lâmpada estava até à intensidade máxima quando o obturador estivesse completamente aberto. Em termos de lâmpadas do tipo X (Xenon) semelhantes às lâmpadas que temos nas nossas modernas pistolas de flash, o contacto do obturador activa imediatamente o obturador está totalmente aberto e como tudo é electrónico, o flash dispara instantaneamente, quase sem atraso. Portanto, realmente, em termos de tecnologia, o único avanço real em termos de disparo do flash tem sido o tempo de atraso. O tempo de atraso pode ser considerado efetivamente zero para os propósitos dos sistemas modernos de flash DSLR (Speedlight). Para o resto deste artigo vamos discutir o sistema X-Sync apenas porque é isto que a maioria das combinações DSLR/flash modernas usam. De facto, não precisa de se lembrar dos sistemas M, F ou X, apenas os incluí, uma vez que isso lhe deve dar uma melhor compreensão de como o flash tem evoluído ao longo das décadas.

O mecanismo do obturador de plano focal:

Em termos da própria câmara o componente chave a considerar é o mecanismo do obturador e como é sempre o caso com estas coisas existem vários tipos diferentes de obturador. Para os propósitos deste artigo vamos considerar apenas o ‘obturador de plano focal’. Outros mecanismos de obturador, tais como obturadores electrónicos ou obturadores de folha, vamos deixar de lado, uma vez que são usados apenas num punhado de câmaras, ao contrário dos mecanismos de plano focal que são usados na grande maioria das DSLRs no mercado actualmente.

Para mecanismos de obturador de plano focal, o filme ou sensor é exposto usando uma abertura entre duas cortinas, a cortina frontal e a cortina traseira. Dependendo da velocidade do obturador, o tempo entre a abertura total da cortina dianteira e o fechamento da cortina traseira será longo ou curto. Assim, para velocidades de obturação mais lentas, como 1/30, 1/60 etc., a cortina dianteira será na maioria dos casos completamente aberta antes da cortina traseira começar a fechar, o que significa que a abertura do filme ou sensor está desobstruída, ou totalmente aberta. Enquanto que a velocidades de obturação de 1/4000 ou 1/8000, a cortina traseira começará a fechar quase tão logo a cortina dianteira tenha aberto, o que significa que o sensor/filme é exposto através de uma pequena abertura ou fenda entre as cortinas dianteira e traseira do mecanismo do obturador que percorre a largura do sensor, expondo uniformemente a cena. Isto é demonstrado no diagrama à direita.

Como funciona a velocidade máxima de sincronização do flash:

Então, onde se encaixa a velocidade máxima de sincronização do flash? Bem, dado que os mecanismos do obturador de plano focal consistem nestas duas cortinas como explicado, a velocidade máxima de sincronização do flash é a velocidade máxima de obturação que você pode usar naquele modelo de câmera onde nem a cortina frontal nem a cortina traseira obstruem o sensor ou filme da câmera. Portanto, em termos leigos, isto significa que a cortina frontal se abriu completamente e a cortina traseira ainda não começou a fechar, deixando o sensor bem aberto a um pulso de luz de uma unidade de flash. Vamos pensar de outra forma, e se você tiver uma velocidade máxima de sincronização de flash na sua câmera de 1/200s e decidir que quer filmar a 1/250s, o que ocorrerá fisicamente na câmera é o seguinte:

1. A cortina frontal abrirá e começará a atravessar a largura do sensor da câmera.
2. Antes da cortina frontal abrir totalmente a cortina traseira começará a fechar e obscurecer uma seção do sensor da câmera.
3. Assim que a cortina dianteira abra completamente a cortina de flash dispara e ilumina a cena
4. A porção do sensor exposta a esta luz irá gravar o pulso de luz, mas como a cortina traseira começou a fechar, uma porção do sensor será obscurecida resultando em nenhum pulso de luz de flash gravado e apenas a luz ambiente gravada antes da cortina traseira começar a fechar. Isto aparecerá como uma faixa preta na foto como a mostrada na segunda série de fotos abaixo.
5. Esta faixa preta é a cortina traseira obscurecendo o sensor/filme como o flash disparado.

Fotografia sem flash não tem este problema porque a luz ambiente normalmente é constante, não há fator de tempo envolvido, cada porção do sensor é exposta durante o mesmo tempo e se a luz ambiente for constante então a exposição será uniforme. Mas quando o flash está envolvido, o timing é extra importante e para assegurar uma exposição uniforme, o pulso de luz emitido pelo flash ou flashes deve disparar quando o obturador está completamente aberto e o sensor está desobstruído, caso contrário ocorrerão bandas ou exposições não uniformes.

Dê uma olhada na primeira série de imagens. As primeiras 7 fotos foram tiradas com a velocidade do obturador abaixo ou igual à velocidade máxima de sincronização de 1/250s. A imagem final foi tirada a 1/320s. Isto está acima da nossa velocidade máxima de sincronização do flash e como resultado o flash irá operar em modo de sincronização de alta velocidade. Note a enorme queda na exposição do flash, cerca de 2 a 3 paragens da exposição do flash é o que ocorrerá quando passar da sincronização x-sync normal para a sincronização de alta velocidade. Em todas as fotos abaixo o flash foi montado na câmara. Pode facilmente ver como cada uma das primeiras sete fotos são idênticas. Isto é porque até à velocidade máxima de sincronização do flash de 1/250s não há absolutamente nenhuma diferença na exposição do flash (como o flash não é afectado pela velocidade de obturação – uma vez que funciona abaixo da sua velocidade máxima de sincronização). Mas assim que você vai acima da velocidade máxima mágica de sincronização do flash (última foto), as coisas mudam drasticamente. A única variável que mudou na série de fotos abaixo foi a velocidade de obturação. ISO, abertura, flash e posição da câmara, posição do zoom da cabeça do flash, potência do flash, tudo o resto de facto permaneceu constante:

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Continuando assim com a sequência acima, o que acontece quando você vai acima da sua velocidade máxima de sincronização (neste caso é 1/250s) e não tem a sincronização de alta velocidade ativada ou não tem uma unidade flash capaz de sincronização de alta velocidade ou gatilhos inteligentes TTL? Assim que você vai acima da velocidade máxima de sincronização, o aparecimento de faixas pretas começa a ocorrer e quanto mais você vai acima da velocidade máxima de sincronização da sua câmera, mais aparente se tornam as faixas pretas. Mais uma vez, nesta sequência de imagens, a única variável que mudou foi a velocidade do obturador:

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As fotos acima foram tiradas com uma câmera com uma velocidade máxima de sincronização de 1/250s usando o flash montado fora da câmera. Há um pouco de história por trás da última seqüência de imagens de fato. Usando as unidades Nikon D800 e SB910 com Pocketwizard Flex TT5 e Mini TT1 posso dizer-vos que é absolutamente impossível replicar a banda vista nas fotos acima. Eu passei a melhor parte de 3 dias tentando descobrir uma maneira de fazer isso. Tentei tudo, usando o flash popup como comandante, usando um segundo flash SB910 numa configuração master/slave, converti o Mini TT1 para um gatilho básico usando o Pocketwizard Utility, mas isso também não funcionou, pois não acionaria o flash fora da câmera (aparentemente com o canal TTL desligado, o Mini TT1 não irá converter para uma unidade de gatilho básico em câmeras compatíveis com Canon ou Nikon). Eu até tentei cobrir os pontos de contato do sapato quente TTL com fita adesiva de forma que eles não comunicassem, mas isso foi irritantemente delicado, então eu desisti. Se eu tivesse o Pocketwizard Plus IItriggers básico ele teria funcionado, mas com os gatilhos inteligentes Mini e Flex parece impossível de simular. Então no final eu desisti e um amigo John (cujo trabalho no Flickr está aqui) forneceu as imagens. John usou um D700 com triggers básicos e porque não há informação TTL ou HSS sendo transmitida, o flash escravo é completamente alheio à velocidade do obturador então disparará no modo padrão x-sync e não usará sincronização de alta velocidade (marca HSS para Canon ou Auto FP para Nikon). Assim, para os proprietários dos Flex TT5’s e Mini TT1’s, se você estiver usando uma câmera Canon ou Nikon de alta velocidade e um flash compatível com sincronização de alta velocidade, então descanse bem sabendo que você nunca será capaz de obter as bandas hediondas, uma vez que o pesadelo de todos os fotógrafos flash. Se você conseguir uma banda, isso significa que seu flash disparou errado ou que o tempo foi desligado (como aquele à direita). Neste caso tive 3 flashes remotos, todos em Flex TT5’s, controlados usando o controlador de zona Mini TT1 e AC3 na câmara. Você pode ver na foto que o flash de fundo (com um filtro de cor salmão) disparou corretamente, o flash de luz do cabelo disparou corretamente mas a luz principal nunca disparou até que o obturador estivesse meio fechado. E isto estava a funcionar a 1/250s com a velocidade máxima de sincronização do flash ajustada para 1/250 Auto FP no D800. Isto foi apenas uma única ocorrência, por isso, para ser honesto, dei sorte e não o outro bug de flash fora da câmera chamado propagação retardada, sobre o qual falaremos agora.

Propagation Delay:

Para complicar ainda mais as coisas, você pode descobrir que, mesmo ao fotografar à velocidade máxima de sincronização do flash, você ainda tem problemas com o obturador traseiro que aparece nas fotos. Isto é chamado atraso de propagação e quase certamente ocorrerá quando você estiver usando flash fora da câmera com a maior velocidade de sincronização de flash para sua câmera em particular. Usando um flash montado na câmara com a maior velocidade máxima de sincronização é essencialmente usar a câmara no limite do que o fabricante pretendia que a câmara/flash emparelhada fosse capaz de fazer. O tempo que demora desde o contacto do obturador a activar e comandar o flash a disparar até ao momento em que o flash iluminou completamente a cena é considerado como tendo ocorrido antes da cortina traseira começar a fechar. Com um flash montado na câmara, tanto a câmara como o flash tornam-se um só e a comunicação interna pode ser considerada instantânea. Um flash fora da câmera introduz muito mais espaço para erros porque disparadores de rádio ou infravermelho devem ser usados para disparar o flash externo. O contato do obturador deve disparar o transmissor, o transmissor dispara e o sinal é captado pelo receptor, e o receptor então diz ao flash para disparar. Este processo simplesmente não pode ocorrer tão rápido como com um flash montado na própria câmera.

Em um número de câmeras high end haverá duas velocidades máximas de sincronização. Na Nikons high end, por exemplo, as duas velocidades de sincronização são 1/250 Auto FP e 1/320 Auto FP. Isto é normalmente visto no Menu E1 para câmeras Nikon. Existem outras velocidades sem o texto Auto FP, estas são simplesmente as velocidades não HSS do obturador. A câmera não vai permitir que a velocidade de obturação vá acima do que você selecionar uma vez que sabe que um flash está conectado. O Auto FP (Auto Flat Peak/Auto Focal Plane) denota sincronização de alta velocidade (é HSS nas câmaras Canon) e isto significa que uma vez acima desta velocidade de obturação, o flash funcionará no modo de sincronização de alta velocidade. No caso da recente Nikons, porque é que existem dois valores de sincronização de alta velocidade? Este é um valor interessante e importante para fotógrafos que usam muito flash fora da câmera. No caso de 1/320s Auto FP na Nikons, o que a Nikon está realmente dizendo aqui é que este é o limite, o máximo no qual você pode esperar que o flash X-sync normal ocorra com um flash on-camera sem as hediondas bandas pretas. Assim que você tira o flash da câmera, você não está coberto. Confira a foto acima à esquerda. Esta foi tirada com o D800 e SB-910 com a velocidade máxima de sincronização (item de menu E1) ajustada para 1/320 Auto FP. A velocidade do obturador foi ajustada para 1/320, por isso eu ainda estava a operar o flash sob a sincronização x normal. Como você pode ver pela imagem resultante, não há sinal de sombra de obturador. Óptimo. Agora veja a foto abaixo à direita. A única diferença é que eu coloquei o flash fora da câmera e até mesmo usando gatilhos de rádio high end como os assistentes de bolso a sincronização não é rápida o suficiente e como tal o obturador aparece na moldura. Esta é a principal razão pela qual os próprios Pocketwizard recomendam o uso da combinação Flex TT5/Mini TT1 na menor das duas velocidades máximas de sincronização, nunca na maior.

So, como se contorna o atraso de propagação? Você tem duas opções:

1. Shoot abaixo da maior velocidade máxima de sincronização de flash da câmera. Como regra geral é melhor disparar a 1/3 de uma parada abaixo da velocidade máxima de sincronização do flash quando usar flash fora da câmera. Assim em vez de 1/320, use a opção 1/250 ou se a câmara tem apenas uma velocidade máxima de sincronização de flash então dispare a 1/3 de uma paragem abaixo desta quando usar flash desligado.
2. Utilize a função High Speed Sync da unidade de flash (se disponível).

Sincronização a alta velocidade é coberta com muito mais detalhes aqui, por isso não vamos repeti-la, mas a principal desvantagem de usar esta função é que a potência do flash cai em uma grande quantidade. Não se surpreenda de ver a exposição do flash cair em duas paragens ou mais quando se usa a sincronização a alta velocidade. Em certas situações será impossível evitar a sincronização a alta velocidade mas de uma perspectiva pessoal eu prefiro evitar quase sempre, eu opto pela velocidade máxima de sincronização do flash toda vez e agora vou explicar as razões porque.

The Magic Number:

Operating at maximum flash sync speed when using flash allows you to use the widest aberture possible once ISO is kept constant, so when operating in bright sunlight light this is a huge advantage. Porquê? Como a exposição do flash depende apenas do ISO e abertura isto significa que com uma abertura mais larga (deixando entrar mais luz ambiente e flash) o flash não tem que trabalhar tão duro para entregar a mesma exposição de flash. Ou se as circunstâncias o exigirem, a abertura mais larga dar-lhe-á mais distância do flash permitindo que o flash seja colocado mais longe do seu assunto, o que pode ser muito importante em certas circunstâncias (fotografar grupos de pessoas, ou retratos ambientais por exemplo). A abertura mais larga indicará uma maior distância na parte traseira da unidade de flash se o flash tem uma escala de distância. De qualquer forma, ambos os cenários são melhores. Um flash que está mais distante significa mais luz difusa. Um flash que não tem que trabalhar tanto significa tempos de reciclagem mais rápidos e disparos mais rápidos. Em circunstâncias extremas, tais como iluminação traseira brilhante ou luz do dia brilhante onde você precisa equilibrar a luz solar direta com o flash, então você provavelmente precisará de mais energia da sua pistola de flash, e embora as unidades de flash sejam pequenas coisas, elas podem produzir uma energia bastante incrível que irá corresponder até mesmo às condições mais brilhantes quando suas configurações forem otimizadas, mas a chave é otimizar essa energia.

Vamos explicar usando um exemplo hipotético: As circunstâncias existem tais que as condições de iluminação ambiente são o que você pode considerar ‘ensolarado’, significando configurações de exposição ambiente de 1/100, f/16 e ISO 100 usando a regra do 16 ensolarado. Uma abertura f/16 é uma abertura pequena e é mais que provável que você esteja operando fora dos limites do que o seu flash pode proporcionar. Por outras palavras, a exposição ambiente pode estar correcta mas porque a abertura é tão pequena a exposição do seu assunto pode ser subexposta pois a pouca luz de velocidade pode simplesmente não ser capaz de produzir energia suficiente para os ajustes ambientais configurados. Se tem uma câmara com uma velocidade máxima de sincronização de flash de 1/250s, então a exposição de flash usando 1/250s e 1/100s será a mesma (para a mesma abertura e ISO) porque a exposição de flash não depende da velocidade de obturação. Agora, se modificarmos os nossos ajustes ‘sunny 16’ de modo a usar 1/250s de velocidade, isto significa que estamos a usar uma velocidade de obturação que é 1 e 1/3 pára mais rápido que 1/100s. Para compensar, precisamos abrir a abertura 1,3 paradas, o que o leva a f/10, já que f/10 é 1,3 paradas f mais largo que f/16. Portanto, em termos de exposição ambiente as configurações de 1/100s, ISO100, f/16 e 1/250s, ISO100, f/10 são exatamente as mesmas. Verifique as tabelas abaixo detalhando a abertura e velocidade do obturador em incrementos de 1/3.

As 1/100s, ISO100, f/16 e 1/250s, ISO100, f/10 são exactamente os mesmos, estas definições registarão exactamente a mesma exposição ambiente. Então, qual é a diferença? A diferença é que a abertura mais larga de f/10 permitirá uma maior exposição do flash do que f/16 na mesma saída de energia fixa do flash. Uma abertura de f/10 está agora dentro ou à volta dos limites do que o seu flash é capaz de fazer em condições de brilho. Num ajuste de flash manual fixo, se a exposição do flash em f/16 foi subexposta, então para o mesmo ajuste manual a exposição do flash pode ser correctamente exposta em f/10 de modo a proporcionar a mesma exposição de flash que tinha em f/16 você precisa de mover o flash para mais longe, aumentando a distância ou diminuindo a potência da unidade de flash.

Se como eu você é um viciado em profundidade de campo e franzido em aberturas como f/10 então que opções tem? Você tem duas opções possíveis. Se está no ISO “base” mais baixo da câmara e no limite do X-sync da sua câmara (seja na câmara ou fora dela) então para abrir a abertura pode aumentar a velocidade do obturador, o que activará o modo de sincronização de flash de alta velocidade (o que reduzirá enormemente a potência do flash) ou pode usar um filtro ND, a minha opção preferida quando procura uma profundidade de campo mais rasa em luz ambiente brilhante. Adicione um filtro ND de 4 paragens (ND16x) O filtro ND permitir-lhe-á abrir a abertura até f/2.5 e porque cancelou os efeitos de um filtro ND de 4 paragens ao abrir a sua abertura 4 paragens, a sua exposição de flash permanecerá a mesma. Em outras palavras, a potência do flash não precisa mudar para fornecer a mesma exposição de flash que forneceu em f/10 sem um filtro ND.

Em resumo, operar na velocidade máxima de sincronização do flash permite que você use a abertura mais larga e permite que o flash seja operado da forma mais eficiente garantindo tempos de reciclagem mais rápidos e disparos mais rápidos e também permite que você aumente a distância entre o flash e o objeto que tem suas próprias vantagens óbvias (uso em um guarda-chuva/caixa macia). É o número mágico. Como regra geral, ao fotografar ao ar livre com flash onde você precisa de potência máxima de flash, então sempre vá para a velocidade máxima de sincronização de flash da sua câmera. Somente quando você precisa absolutamente de uma velocidade de obturação mais alta, como para capturar movimentos muito rápidos, como esportes ou vida selvagem em movimento rápido, você deve ir acima dessa velocidade de obturação. Mas tenha em atenção que usando a sincronização de alta velocidade (HSS) pode não obter a exposição de flash que deseja, o que significa que pode precisar de usar uma luz de velocidade adicional ou um flash mais potente.