Wolfgg
Bonjour !
La question revient sans cesse : pour obtenir la même ouverture avec une lumière continue plutôt qu'un flash, de combien de watts ai-je besoin ? Ceux qui ne s'y connaissent pas en électricité ont du mal à trouver la bonne réponse. Dans les discussions que j'ai pu voir sur le web, les informations sont malheureusement toujours dispersées dans de nombreux messages ; c'est pourquoi je propose ici un exposé synthétique sur le sujet.
Commençons par un petit aperçu des flashes électroniques. Ils fonctionnent tous selon le même principe : il y a un condensateur qui est chargé à haute tension par le transformateur, généralement entre 300 et 500 volts. En parallèle de ce condensateur se trouve le tube éclair, qui ne s'allume toutefois pas à 300 à 500 volts, mais doit d'abord être ionisé par une impulsion haute tension de 4 000 volts par exemple, ce qui permet alors au condensateur de se décharger via le tube éclair et de produire le flash lumineux souhaité. La quantité de lumière émise par le tube éclair est déterminée uniquement par l'énergie stockée dans le condensateur (hypothèse : le flash n'est pas interrompu par un circuit électronique spécial). Les fabricants indiquent alors, par exemple : le flash délivre 1 000 Ws. Qu'est-ce que cela signifie ? Cela signifie simplement que cet appareil a été dimensionné (condensateur et tension de charge) de telle sorte que, lors de l'allumage, 1 000 Ws d'énergie électrique provenant du condensateur soient convertis en lumière via le tube éclair.
Mais que signifie exactement ce Ws ? Ceux qui sont en guerre avec l'électrotechnique ont généralement du mal à faire la distinction entre les notions de puissance et d'énergie. Tout le monde connaît l'unité « watt » pour la puissance (abrégée W), elle est d'ailleurs indiquée sur chaque ampoule. Mais pour savoir combien d'énergie consomme une ampoule (ce que mesure le compteur électrique), il faut non seulement tenir compte de sa puissance, mais aussi de la durée d'allumage. Si l'on allume par exemple une ampoule de 100 W pendant 10 s, elle a consommé l'énergie égale à la puissance multipliée par la durée d'allumage, soit 100 W * 10 s = 1 000 Ws (= watts-secondes). Ou une ampoule de 1 000 W allumée pendant 1 s donne également 1 000 Ws. Si, pour simplifier, on suppose que tous les types d’ampoules ont le même rendement, on peut d’ores et déjà voir comment convertir un flash en lumière continue :
si je souhaite obtenir sur le sujet, en lumière continue, la quantité de lumière correspondant à une énergie de 1000 Ws pendant que l'obturateur est ouvert, je peux alors
- réaliser une exposition de 10 secondes avec une puissance totale de 100 watts (10 s * 100 W = 1000 Ws)
- soit 1 seconde avec une puissance totale de 1 000 watts (1 s * 1 000 W = 1 000 Ws)
- soit 1/10 de seconde avec pas moins de 10 000 watts, soit 10 kilowatts (1/10 s * 10 000 W = 1 000 Ws)
- ou, pour des sujets vivants, 1/30e de seconde, ce qui donne une puissance de lampe impressionnante de 30 kilowatts (1/30 s * 30 000 W = 1 000 Ws).
Dans tous les exemples, la quantité d’énergie de 1 000 Ws traverse les lampes pendant la durée d’ouverture de l’obturateur (puissance de la lampe multipliée par la vitesse d’obturation). On constate ici un lien essentiel : la puissance requise du parc de lampes dépend directement de la vitesse d’obturation choisie ; plus la vitesse d’obturation est longue, plus le parc de lampes peut être petit.
Si l'on tient également compte des différents rendements des types de lampes (lampe flash au xénon env. 50 lm/W, lampe fluorescente également env. 50 lm/W, halogène env. 20 lm/W), les puissances de lampes suivantes pourraient, en fonction de la vitesse d'obturation, remplacer un flash de 1000 Ws :
En cas d'utilisation de lampes fluorescentes :
Vitesse d'obturation -- Puissance des lampes pour 1000 Ws
1 s 1 kW
1/4 s 4 kW
1/8 s 8 kW
1/15 s 15 kW
1/30 s 30 kW
etc.
En cas d'utilisation de lampes halogènes :
Vitesse d'obturation -- Puissance de la lampe pour 1000 Ws
1 s 2,5 kW
1/4 s 10 kW
1/8 s 20 kW
1/15 s 37,5 kW
1/30 s 75 kW
etc.
Ces valeurs sont indicatives, mais elles permettent de savoir à quoi s'attendre dans des conditions à peu près identiques (type de réflecteur, etc.). Elles peuvent également être facilement converties pour d'autres flashes : pour 500 Ws, il faut diviser par deux la puissance des lampes, pour 2000 Ws, la doubler, etc.
On constate qu'un flash délivre une quantité de lumière extrême en très peu de temps ; même un flash amateur de 100 Ws correspond, avec une vitesse d'obturation de 1/30 s, à un ensemble de lampes halogènes de 7,5 kW ! La différence réside justement dans le fait qu’un flash prélève l’énergie émise lors de la prise de vue « au repos » sur le réseau avant l’exposition (1000 Ws chargés en 10 s correspondent à une charge sur le réseau de seulement 125 W avec un rendement de conversion de 80 %), tandis que les « lampes à lumière continue », faute de possibilité de stockage d'énergie, doivent inévitablement puiser l'énergie nécessaire à l'exposition sur le réseau pendant la (courte) durée d'ouverture de l'obturateur.
J'espère que cela permet à chacun de bien comprendre la situation.
Cordialement, Wolfgang
Wolfgg
Ou, pour faire encore plus simple : si l'énergie de 1 000 Ws est libérée en 1/1 000 s, la puissance du condensateur et du tube éclair atteint alors, pendant cette fraction de seconde, pas moins d'un million de watts (soit 1 000 kilowatts = 1 mégawatt) !
Une autre précision intéressante :
Le watt-seconde (Ws) et l'unité de mesure des compteurs électriques, le kilowattheure (kWh), sont apparentés ; on a (entre parenthèses, l'abréviation si elle existe) :
1 kilowattheure (kWh) = 1 000 wattheures (Wh) = 60 000 wattminutes = 3,6 millions de watts-secondes (Ws).
Cela signifie par exemple que même un flash assez puissant de 1 000 Ws doit être déclenché environ 3 000 fois pour consommer 1 kWh (en supposant un rendement du convertisseur de 80 %).
Salutations, Wolfgang
cfb_de
C'est génial de voir comment on peut impressionner les photographes avec des sciences appliquées.
L'électrotechnique pour les débutants : « Hé toi, l'ohm, fais un peu de watt, toi le volt. »
Amicalement,
Franz (scientifique de profession)
