Wolfgg
Hallo!
Steeds weer duikt dezelfde vraag op: continuverlichting in plaats van flitslicht, hoeveel watt heb ik nodig voor hetzelfde diafragma? Wie niet thuis is in elektriciteit en dergelijke, heeft moeite met het vinden van het juiste antwoord. In de discussies die ik op internet heb gezien, zijn de feiten vervelenderwijs altijd verspreid over veel verschillende berichten, daarom hier een beknopte uitleg over dit onderwerp.
Eerst een kort overzicht van elektronische flitsers. Ze werken allemaal volgens hetzelfde principe: er is een condensator die door de spanningsomvormer wordt opgeladen tot een hoge spanning, meestal 300..500 volt. Parallel aan deze condensator ligt de flitsbuis, die echter bij 300..500 volt nog niet ontbrandt, maar eerst door een hoogspanningsimpuls van bijvoorbeeld 4000 volt moet worden geïoniseerd, waardoor de condensator zich vervolgens via de flitsbuis ontlaadt en de gewenste lichtflits produceert. De hoeveelheid licht die de flitsbuis afgeeft, wordt uitsluitend bepaald door de energie die in de condensator is opgeslagen (aanname: de flits wordt niet onderbroken door een speciaal elektronisch circuit). De fabrikanten geven dan bijvoorbeeld aan: de flitser levert 1000 Ws. Wat betekent dat? Dat betekent niets anders dan dat dit apparaat zo is gedimensioneerd (condensator en laadspanning) dat bij het ontsteken 1000 Ws elektrische energie uit de condensator via de flitsbuis in licht wordt omgezet.
Maar wat betekent deze Ws nu precies? Wie op voet van oorlog staat met de elektrotechniek, heeft meestal moeite om de begrippen vermogen en energie uit elkaar te houden. De eenheid watt voor vermogen (afgekort W) kent iedereen, die staat immers op elke gloeilamp vermeld. Maar om nu te weten te komen hoeveel energie een gloeilamp verbruikt (wat de elektriciteitsmeter meet), moet men niet alleen rekening houden met het vermogen, maar ook met de inschakeltijd. Als je bijvoorbeeld een gloeilamp van 100 W gedurende 10 seconden laat branden, heeft deze de energie 'vermogen maal brandduur' verbruikt, dus 100 W * 10 s = 1000 Ws (= wattseconden). Of een lamp van 1000 W gedurende 1 s, dat levert ook 1000 Ws op. Als we voor het gemak aannemen dat alle soorten lampen hetzelfde rendement hebben, dan kun je nu al zien hoe een flitser in continu licht moet worden omgerekend:
als ik met continu licht de hoeveelheid licht die bij de energie van 1000 Ws hoort op het onderwerp wil hebben terwijl de sluiter open is, dan kan ik
- 10 seconden belichten met een totaal lampvermogen van 100 watt (10 s * 100 W = 1000 Ws)
- of 1 seconde met in totaal 1000 watt (1s*1000W=1000Ws)
- of 1/10 seconde met maar liefst 10.000 watt, dus 10 kilowatt (1/10s*10000W=1000Ws)
- of bij levende onderwerpen 1/30 seconde, dan kom je uit op een flinke 30 kilowatt lampvermogen (1/30s*30000W=1000Ws).
In alle voorbeelden stroomt de hoeveelheid energie van 1000 Ws door de lampen tijdens de openingstijd van de sluiter (lampvermogen vermenigvuldigd met sluitertijd). Hier zie je een belangrijk verband: de benodigde sterkte van de lampen hangt direct af van de gekozen sluitertijd; hoe langer de sluitertijd, hoe kleiner de lampen mogen zijn.
Als we nu ook rekening houden met het verschillende rendement van de verschillende soorten lampen (xenonflitslamp ca. 50 lm/W, fluorescentielamp ook ca. 50 lm/W, halogeen ca. 20 lm/W), dan zouden, afhankelijk van de sluitertijd, de volgende lampvermogens een flitser van 1000 Ws kunnen vervangen:
Bij gebruik van fluorescentielampen:
Sluitertijd -- Lampvermogen voor 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
enz.
Bij gebruik van halogeenlampen:
Sluitertijd -- Lampvermogen voor 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
enz.
Deze getallen zijn richtwaarden, maar ze geven wel een indicatie van wat men bij ongeveer gelijke omstandigheden (type reflector enz.) kan verwachten. De getallen kunnen ook eenvoudig worden omgerekend naar andere flitsers: voor 500Ws moeten de lampvermogens worden gehalveerd, voor 2000Ws verdubbeld, enz.
Je ziet dat een flitser in korte tijd een enorme hoeveelheid licht afgeeft; zelfs een amateurflitser met 100 Ws komt bij een sluitertijd van 1/30 s nog steeds overeen met een halogeenlampenpark van 7,5 kW! Het verschil is nu juist dat een flitser de energie die bij de opname wordt afgegeven, "in rust" vóór de belichting uit het net haalt (1000 Ws in 10 s opgeladen levert een netbelasting op van slechts 125 W bij 80% rendement van de omvormer), terwijl de "continu-lampen" hun voor de belichting effectieve energie, bij gebrek aan energieopslagmogelijkheden, noodzakelijkerwijs tijdens de (korte) sluitertijd uit het net moeten halen.
Ik hoop dat de situatie hiermee voor iedereen begrijpelijk is.
Groeten, Wolfgang
Robert
Als je nu ook nog rekening mee houdt dat een korte flits slechts ongeveer 1/500 seconde nodig heeft (en dat is dan de effectieve belichtingstijd) om zijn licht af te geven, dan worden de cijfers nog "indrukwekkender". Je hoeft alleen maar de gegeven tabellen door te trekken tot die tijd.
Wolfgg
Of nog eenvoudiger: als de energie van 1000 Ws in 1/1000 s wordt afgegeven, bedraagt het vermogen van de condensator en de flitsbuis in die 1/1000 s maar liefst 1 miljoen watt ( = 1000 kilowatt = 1 megawatt)!
Nog een interessante toevoeging:
De wattseconde (Ws) en de meeteenheid van de elektriciteitsmeter, de kilowattuur (kWh), zijn verwant, het volgende geldt (tussen haakjes de afkorting, indien beschikbaar):
1 kilowattuur (kWh) = 1000 wattuur (Wh) = 60.000 wattminuten = 3,6 miljoen wattseconden (Ws).
Dat betekent bijvoorbeeld: zelfs een vrij krachtige flitser van 1000 Ws moet je ongeveer 3000 keer afvuren voordat er 1 kWh is verbruikt (uitgaande van een omzettingsrendement van 80%).
Groeten, Wolfgang
cfb_de
Geweldig hoe je fotografen kunt imponeren met toegepaste natuurwetenschappen.
Elektronica voor beginners: Hé, jullie daar, wat doen jullie met die volt?
Met vriendelijke groeten,
Franz (natuurwetenschapper van beroep)
