Wolfgg
Здравствуйте!
Время от времени возникает вопрос: при использовании постоянного освещения вместо вспышки, какая мощность в ваттах нужна для получения той же диафрагмы. Тем, кто не разбирается в электричестве и прочем, сложно найти правильный ответ. В известных мне обсуждениях в Интернете факты, к сожалению, всегда разбросаны по множеству сообщений, поэтому здесь я представлю краткое изложение по этой теме.
Для начала краткий обзор электронных вспышек. Все они работают по одному и тому же принципу: есть конденсатор, который заряжается до высокого напряжения с помощью преобразователя напряжения, обычно 300–500 вольт. Параллельно этому конденсатору находится лампа вспышки, которая, однако, при напряжении 300–500 вольт еще не зажигается, а должна сначала ионизироваться импульсом высокого напряжения, например, 4000 вольт, в результате чего конденсатор разряжается через лампу вспышки и генерирует желаемый световой импульс. Количество света, излучаемое лампой-вспышкой, определяется исключительно энергией, накопленной в конденсаторе (предположение: вспышка не прерывается специальной электронной схемой). Производители тогда указывают, например: вспышка обеспечивает 1000 Вт·с. Что это означает? Это означает не что иное, как то, что данное устройство было рассчитано (конденсатор и напряжение заряда) таким образом, что при зажигании 1000 Вт·с электрической энергии из конденсатора преобразуется в свет через лампу вспышки.
Но что же именно означает этот Вт·с? Тем, кто не ладит с электротехникой, обычно трудно различить понятия мощности и энергии. Единица измерения мощности «ватт» (сокращенно W) известна всем, ведь она указана на каждой лампочке. Однако чтобы узнать, сколько энергии потребляет лампочка (то, что измеряет счетчик электроэнергии), нужно учитывать не только ее мощность, но и время работы. Если, например, включить лампочку мощностью 100 Вт на 10 секунд, она потребляет энергию, равную произведению мощности на время работы, то есть 100 Вт * 10 с = 1000 Вт·с (= ватт-секунд). Или лампа мощностью 1000 Вт в течение 1 с также дает 1000 Вт·с. Если для простоты предположить, что все типы ламп имеют одинаковый КПД, то уже сейчас можно понять, как пересчитать мощность вспышки в непрерывный свет:
если я хочу получить на объекте съемки количество света, соответствующее энергии 1000 Вт·с, при постоянном освещении, пока затвор открыт, то я могу
- провести 10 секундную экспозицию с общей мощностью ламп 100 Вт (10 с * 100 Вт = 1000 Вт·с)
- либо 1 секунду с общей мощностью 1000 Вт (1 с * 1000 Вт = 1000 Вт·с)
- либо 1/10 секунды с внушительными 10 000 Вт, то есть 10 киловаттами (1/10 с * 10 000 Вт = 1000 Вт·с)
- или при съемке живых объектов 1/30 секунды, тогда получается внушительная мощность лампы 30 киловатт (1/30 с * 30000 Вт = 1000 Вт·с).
Во всех примерах количество энергии 1000 Вт·с проходит через лампы в течение времени открытия затвора (мощность ламп, умноженная на выдержку). Здесь прослеживается важная зависимость: необходимая мощность ламп напрямую зависит от выбранной выдержки — чем дольше выдержка, тем меньше может быть мощность ламп.
Если теперь учесть разную эффективность типов ламп (ксеноновая лампа-вспышка — около 50 лм/Вт, люминесцентная лампа — также около 50 лм/Вт, галогенная — около 20 лм/Вт), то в зависимости от выдержки следующие мощности ламп могут заменить вспышку мощностью 1000 Вт·с:
При использовании люминесцентных ламп:
Выдержка -- Мощность ламп для 1000 Вт·с
1 с 1 кВт
1/4 с 4 кВт
1/8 с 8 кВт
1/15 с 15 кВт
1/30 с 30 кВт
и т. д.
При использовании галогенных ламп:
Выдержка -- Мощность лампы для 1000 Вт·с
1 с 2,5 кВт
1/4 с 10 кВт
1/8 с 20 кВт
1/15 с 37,5 кВт
1/30 с 75 кВт
и т. д.
Эти цифры являются ориентировочными, но позволяют понять, на что нужно ориентироваться при примерно одинаковых условиях (тип рефлектора и т. д.). Цифры также легко пересчитать на другие вспышки: для 500 Вт·с мощность ламп нужно разделить пополам, для 2000 Вт·с — удвоить и т. д.
Как видно, вспышка выдает огромное количество света за короткое время: даже любительская вспышка мощностью 100 Вт·с при выдержке 1/30 с по-прежнему соответствует галогенному освещению мощностью 7,5 кВт! Разница заключается в том, что вспышка получает энергию, выделяемую при съемке, «в покое» из сети до экспозиции (зарядка 1000 Вт·с за 10 с дает нагрузку на сеть всего 125 Вт при 80% КПД преобразователя), тогда как «лампы постоянного света» из-за отсутствия возможности накопления энергии вынуждены получать энергию, необходимую для экспозиции, из сети во время (короткого) периода открытия затвора.
Надеюсь, теперь ситуация понятна всем.
С уважением, Вольфганг
Wolfgg
Или еще проще: если энергия в 1000 Вт·с выделяется за 1/1000 с, то мощность конденсатора и лампы вспышки в течение этой 1/1000 с составляет целый 1 миллион ватт ( = 1000 киловатт = 1 мегаватт)!
Еще одно интересное дополнение:
Ватт-секунда (Вт·с) и единица измерения электросчетчиков, киловатт-час (кВт·ч), являются родственными величинами, при этом выполняется следующее соотношение (в скобках указана сокращенная запись, если она имеется):
1 киловатт-час (кВт·ч) = 1000 ватт-часов (Вт·ч) = 60 000 ватт-минут = 3,6 миллиона ватт-секунд (Вт·с).
Это означает, например, что даже довольно мощную вспышку мощностью 1000 Вт·с нужно запустить примерно 3000 раз, чтобы израсходовать 1 кВт·ч (принимая коэффициент преобразования 80 %).
С уважением, Вольфганг
cfb_de
Замечательно, как можно произвести впечатление на фотографов с помощью прикладной науки.
Электротехника для начинающих: Эй, вы там, ом, делайте ватт, вы, вольт.
С наилучшими пожеланиями,
Франц (по профессии естествоиспытатель)
