Wolfgg
Ciao!
Spesso ci si chiede: se si usa la luce continua al posto del flash, quanti watt servono per ottenere la stessa apertura del diaframma? Chi non è esperto di elettricità e simili fa fatica a trovare la risposta giusta. Nelle discussioni che ho trovato sul web, i fatti sono fastidiosamente sparsi in tanti post diversi, quindi ecco una spiegazione sintetica sull’argomento.
Innanzitutto, una breve panoramica sui flash elettronici. Tutti funzionano secondo lo stesso principio: c'è un condensatore che viene caricato ad alta tensione tramite il trasformatore di tensione, solitamente 300-500 volt. In parallelo a questo condensatore si trova il tubo flash, che però a 300-500 volt non si accende ancora, ma deve prima essere ionizzato da un impulso ad alta tensione di, ad esempio, 4000 volt, per cui il condensatore si scarica attraverso il tubo flash e genera il flash di luce desiderato. La quantità di luce emessa dal tubo flash è determinata esclusivamente dall'energia immagazzinata nel condensatore (ipotesi: il flash non viene interrotto da uno speciale circuito elettronico). I produttori indicano ad esempio: il flash eroga 1000 Ws. Cosa significa? Significa semplicemente che questo dispositivo è stato dimensionato (condensatore e tensione di carica) in modo tale che, all'accensione, 1000 Ws di energia elettrica vengano convertiti in luce dal condensatore attraverso il tubo flash.
Ma cosa significa esattamente questo Ws? Chi è in guerra con l'elettrotecnica ha spesso difficoltà a distinguere i concetti di potenza ed energia. L'unità di misura della potenza, il watt (abbreviazione W), è nota a tutti, dato che è indicata su ogni lampadina. Per sapere quanta energia consuma una lampadina (cioè ciò che misura il contatore elettrico), però, non bisogna considerare solo la sua potenza, ma anche il tempo di accensione. Se, ad esempio, si accende una lampadina da 100 W per 10 s, essa consuma un'energia pari alla potenza moltiplicata per il tempo di accensione, ovvero 100 W * 10 s = 1000 Ws (= watt-secondi). Oppure una lampada da 1000 W per 1 s dà anch'essa 1000 Ws. Se per semplicità ipotizziamo che tutti i tipi di lampade abbiano lo stesso rendimento, si può già capire come convertire un flash in luce continua:
se voglio ottenere sul soggetto, tramite luce continua, la quantità di luce corrispondente all'energia di 1000 Ws mentre l'otturatore è aperto, allora posso
- effettuare un'esposizione di 10 secondi con una potenza totale della lampada di 100 Watt (10 s * 100 W = 1000 Ws)
- oppure 1 secondo con 1000 Watt in totale (1s*1000W=1000Ws)
- oppure 1/10 di secondo con ben 10000 Watt, ovvero 10 kilowatt (1/10s*10000W=1000Ws)
- oppure, per soggetti in movimento, 1/30 di secondo, ottenendo così una potenza della lampada di ben 30 kilowatt (1/30 s * 30000 W = 1000 Ws).
In tutti gli esempi, la quantità di energia di 1000 Ws attraversa le lampade durante il tempo di apertura dell'otturatore (potenza della lampada moltiplicata per il tempo di posa). Si nota qui una correlazione fondamentale: la potenza necessaria del gruppo di lampade dipende direttamente dal tempo di posa scelto; più lungo è il tempo di posa, più piccolo può essere il gruppo di lampade.
Se si tiene conto anche del diverso rendimento dei diversi tipi di lampade (lampada flash allo xeno circa 50 lm/W, lampada fluorescente anch’essa circa 50 lm/W, alogena circa 20 lm/W), a seconda del tempo di posa le seguenti potenze delle lampade potrebbero sostituire un generatore di flash da 1000 Ws:
In caso di utilizzo di lampade fluorescenti:
Tempo di posa -- Potenza delle lampade per 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
ecc.
In caso di utilizzo di lampade alogene:
Tempo di posa -- Potenza della lampada per 1000 Ws
1 s 2,5 kW
1/4 s 10 kW
1/8 s 20 kW
1/15 s 37,5 kW
1/30s 75kW
ecc.
Questi valori numerici sono indicativi, ma consentono di sapere a cosa ci si deve aspettare in condizioni più o meno simili (tipo di riflettore ecc.). I valori numerici possono anche essere facilmente convertiti per altri flash: per 500Ws le potenze delle lampade devono essere dimezzate, per 2000Ws raddoppiate ecc.
Come si può vedere, un flash eroga un'enorme quantità di luce in breve tempo; anche un flash amatoriale da 100 Ws, con un tempo di posa di 1/30 s, equivale comunque a un gruppo di lampade alogene da 7,5 kW! La differenza sta proprio nel fatto che un flash preleva dalla rete l'energia emessa durante lo scatto "a riposo" prima dell'esposizione (1000 Ws caricati in 10 s comportano un carico di rete di soli 125 W con un rendimento del convertitore dell'80%), mentre le "lampade continue", non avendo la possibilità di immagazzinare energia, devono inevitabilmente prelevare dalla rete l'energia necessaria per l'esposizione durante il (breve) tempo di apertura dell'otturatore.
Spero che la situazione sia chiara a tutti.
Saluti, Wolfgang
Wolfgg
O, per dirla in modo ancora più semplice: se l’energia di 1000 Ws viene erogata in 1/1000 di secondo, la potenza del condensatore e della lampada flash in quel 1/1000 di secondo raggiunge ben 1 milione di watt ( = 1000 kilowatt = 1 megawatt)!
Un'altra curiosità:
Il wattsecondo (Ws) e l'unità di misura dei contatori elettrici, il chilowattora (kWh), sono correlati; vale quanto segue (tra parentesi la notazione abbreviata, se disponibile):
1 chilowattora (kWh) = 1000 wattora (Wh) = 60000 wattminuti = 3,6 milioni di wattsecondi (Ws).
Ciò significa, ad esempio, che anche un flash già abbastanza potente da 1000 Ws deve essere attivato circa 3000 volte prima di consumare 1 kWh (ipotizzando un rendimento del convertitore dell'80%).
Saluti, Wolfgang
cfb_de
È fantastico come si possano stupire i fotografi con la scienza applicata.
Elettricità per principianti: Ehi, voi là, ohm, cosa state facendo, volt?
Cordiali saluti,
Franz (di professione scienziato)
