فلاش الکترونیکی دست‌ساز – Handmade electronic flash

(Last update: Sep 18,2013)

فلاش الکترونیک یا لامپ‌های با نور پیوسته بازتابی

من در ابتدا، برای عکاسی پرتره از لامپ‌های با نور پیوسته بازتابی استفاده میکردم. این پروژکتورها دارای لامپ‌های پشت جیوه‌ای با قدرت 500 تا 1000 وات بود. اصولا در عمل بکار بردن لامپ‌های با نور پیوسته بازتابی چند مزیت دارد. یکی از آنها پیوستگی نور است. این مطلب موجب می‌شود، به هنگام نورپردازی، جهت و شدت، نور و سایه را بررسی نمود. در عکاسی پرتره مهم‌ترین مسئله سایه‌های ایجاد شده بر روی صورت می‌باشد. این سایه می‌تواند تند و یا نرم شده باشد. پس به کمک لامپ‌های با نور پیوسته بازتابی، باید این حالت را ایجاد نمود. بنابراین نور پیوسته دارای دو مزیت است، پیوستگی و قابل رویت بودن.

اما علیرغم مزایای پیوستگی نور، معایبی هم برای آن وجود داشت. حرارت بالای ایجاد شده توسط لامپ‌های پرقدرت برای سوژه مشکل ایجاد خواهد کرد. همچنین علیرغم استفاده از لامپ پر قدرت، اما شدت نور به اندازه ای نبود که بتوان با دیافراگم های بسته کار کرد. بنابراین همواره عمق میدان مشکل اساسی محسوب می شد. از معایب دیگر این نور، دمای رنگ آن می‌باشد. که تقریبا معادل 3200 تا 3400 درجه کلوین است. با توجه به کاربرد فیلم نور روز، همواره فیلتر تصحیح دمای رنگ، مورد نیاز خواهد بود .

با توجه به این موارد، نیاز به فلاش الکترونیکی را احساس کردم. اما عدم فراوانی و قیمت گزاف این ابزار در آن دوران، مشکل اساسی من برای خرید آن بود. بنابراین تصمیم گرفتم این وسیله را طراحی کنم.

من به مطالعه مراجع و کتب مختلف الکترونیک پرداختم. از برادرم علیرضا الوندی، که مهندس برق می‌باشد، کمک گرفته و طراحی اولیه را انجام دادم. و به کسب تجربه و آزمون پرداختم. به این دلیل که این وسیله در ولتاژ بالا کار می‌کند، پس ایمنی مدار الکترونیکی، بخش مهم آن را تشکیل می‌دهد.

معرفی لامپ گزنون (زنون) – Xenon lamp

مهم‌ترین بخش فلاش الکترونیکی لامپ آن می‌باشد. لامپ گزنون (زنون – Xenon tube)، شامل یک لوله شیشه‌ای حاوی گاز بی اثر گزنون بوده و دارای سه اتصال الکتریکی می‌باشد. دو اتصال اصلی مخصوص آند و کاتد و سیم سوم برای تحریک لامپ بکار می‌رود. این لامپ به شکل‌های مختلف ساخته می‌شود. متداول‌ترین آن بشکل نعلی (U شکل)، حلقوی و خطی است. در بعضی نمونه‌ها، سطح بیرونی شیشه لامپ، دارای پوشش زرد رنگ بوده تا دمای رنگ نور آن، به نور روز نزدیک شود. معمولا هر لامپ، بر اساس شرایط تولید کننده، دارای مشخصات فنی خاصی می‌باشد. مهم‌ترین آن بدین شرح می‌باشد:

— حداقل و حداکثر ولتاژ آند – کاتد مورد نیاز
— ولتاز بهینه
— حداکثر انرژی آزاد شده به ازاء هر تخلیه لامپ بر حسب وات x ثانیه (W.S) یا ژول
— تعداد فلاش در حداکثر ولتاژ ورودی (flashes with max energy input)
— حداقل و حداکثر ولتاژ تحریک (Trigger)

لامپ فلاش U شکل — **Xenon U shape** electronic flash lamp

لامپ فلاش حلقوی — **Xenon Circular shape** electronic flash lamp

لامپ فلاش مدادی — **Xenon Linear shape** electronic flash lamp

فلاش الکترونیک چگونه کار می‌کند؟

مبنای عملکرد تمام فلاش‌های الکترونیک، که با لامپ گزنون (Xenon tube) کار می‌کنند، یکسان است. در مرحله اول، خازن اصلی C1 شارژ می‌شود. همزمان، خازن تریگر C2 شارژ خواهد شد. بعد از تحریک توسط سوئیچ فلاش S یا شاتر دوربین، خازن تریگر C2، درون کویل تریگر T تخلیه می‌شود. کویل T پالس High voltage بر روی لامپ ایجاد می‌کند. بر اثر پالس ایجاد شده، گاز درون لامپ یونیزه می‌شود. بوسیله یونیزاسیون گاز گزنون، هدایت الکتریکی درون لامپ افزایش می یابد. در نهایت، انرژی ذخیره شده در خازن C1، درون لامپ تخلیه شده و لامپ روشن می‌شود.

سیستم عملکرد فلاش الکترونیک — Xenon flash lamp system working

فلاش الکترونیکی استودیو

مدار بالا بدون در نظر گرفتن بخش شارژ کننده خازن C1 می‌باشد. این بخش، توسط باطری و یا برق 220 ولت AC، می‌تواند کار نماید. فلاش الکترونیک استودیویی طبق طراحی من، توسط جریان برق 220V متناوب شارژ می‌شود. در این فلاش، من از یک لامپ نعلی شکل با قطر 90 میلیمتر استفاده کردم. مشخصات لامپ مذکور بدین شرح است:

— قطر خارجی: 90 میلیمتر
— ولتاژ آند – کاتد: min: 400V, max: 700V, designed: 650V
— حداکثر انرژی آزاد شده به ازاء هر بار تخلیه لامپ: 800 (W.S)
— عمر نرمال فلاش در شرایط کاربرد حداکثر ولتاژ(تعداد فلاش زدن): بطور متوسط 10000 بار
— حداقل ولتاژ تحریک: 10 کیلو ولت

لامپ حلقوی فلاش زنون — **Circular shape xenon** flash tube

با توجه به مشخصات لامپ فوق، من فلاش استودیو را طراحی کردم. در این فلاش، علاوه بر انرژی 750 (W.S)، با استفاده از کلید مخصوص، می‌توان قدرتهای 550 , 400 , 250 , 80 (W.S) را نیز به کار برد. این فلاش مجهز به تحریک کننده خودکار نوری (optical slave trigger)نیز می‌باشد. این قطعه بر اثر تحریک نور فلاش دیگر، فلاش را فعال می‌کند. مجموعه فوق مجهز به انواع چتر، سافت باکس و لامپ مدلینگ نیز، می‌باشد.

فلاش الکترونیک استودیو همراه با چتر سفید — **Studio flash** with umbrella

قسمت کنترل فلاش الکترونیک — **Studio flash** control panel

مشخصات فنی:

حداکثر توان: 750 ژول (W.S)

توان قابل تنظیم (ژول): 750 ، 550 ، 400 ، 250 ، 80

نوع لامپ: حلقوی با قطر 90 میلیمتر

برق مصرفی: 220V AC

زمان شارژ: 3 ثانیه

قابلیت نصب چتر و سافت باکس: بله

سه پایه مخصوص: بله

ولتاژ تریگر : 5 ولت

سنسور نوری تریگر (optical slave trigger) : بله

برد سنسور نوری تریگر: 20 متر

لامپ مدلینگ : سرپیچ استاندارد با لامپ کم مصرف (CFL)

ابعاد: قطر 15 سانتیمتر ، طول 30 سانتیمتر

وزن: 2000 گرم

ماکرو فلاش دست‌ساز – Handmade macro flash

ماکرو فلاش، در ماکرو فتوگرافی بکار می‌رود. این نوع فلاش به گونه‌های مختلف ساخته شده است. نوع حلقوی آن مرسوم‌تر می‌باشد. اما به نظر من نوع حلقوی آن تصاویری ایجاد می‌کند که عاری از سایه می‌باشد. بنابراین تصاویر تخت و بدون بعد خواهد بود. من نوع دیگری طراحی نمودم که دارای سه عدد فلاش مجزا می‌باشد. آنها مستقل از یکدیگر می‌با‌شند. همچنین با توجه به اینکه دو تا از آنها به بازوی متحرک متصل است، با تغییر مکان دادن آنها، می‌توان جهت سایه را کنترل نمود.

دو مدل مختلف از این نمونه ساختم. یکی را با بازویی کوتاه و قدرت حدود 20 ژول، و دیگری با بازویی بلندتر و 40 ژول ساختم. لامپ گزنون آنها از نوع خطی می‌باشد. و مدار اصلی آن داخل یک فلاش استاندارد تعبیه شده است.

ماکروفلاش با بازوی بلند نصب شده بر دوربین — 40J Long base **macro flash**

در جلوی لامپ، نرم کننده نور نصب کردم. بنابراین سایه‌های ایجاد شده نرمتر خواهد بود. به کمک حلقه آلومینیومی، و تبدیل اختصاصی، می‌توان آن را به جلوی هرگونه لنزی تا دهانه 82 م م نصب نمود. بکمک قابلیت چرخش و حرکت بازوها، نورپردازی صحنه بسیار آسان می‌باشد.

ماکروفلاش با بازوی کوتاه نصب شده بر دوربین — 20J Short base macro flash

نوردهی اتوماتیک (Automatic exposure)

چون ماکرو فلاش به سوژه بسیار نزدیک است، شدت نور آن، از اهمیت بسیاری برخوردار است. این مشکل را بکمک سنسور نوری برطرف نمودم. پس از فشار دادن شاتر و تخلیه فلاش، نور به سمت سوژه تابیده می‌شود. نور منعکس شده از سوژه، با سنسور نوری برخورد کرده و آن، مدار تخلیه انرژی خازن را، قطع می‌کند.

سنسور حساس به نور ماکرو فلاش — Macro flash optical sensor

این سیستم مجهز به لوله فرو نشاندن Quench tube می‌باشد. فرمان ارسال شده از طرف سنسور نوری، باعث تخلیه انرژی اضافه در Quench tube می‌شود. در واقع Quench tube بسیار شبیه لامپ گزنون می‌باشد. با این تفاوت که تخلیه انرژی در آن ایجاد نور نمی‌کند. بدین ترتیب همواره دو عمل اتفاق می‌افتد. 1: نوردهی سوژه بی عیب است. 2: انرژی خازن کاملا تخلیه نمی‌شود و برای زمان شارژ مرحله بعد کوتاه تر خواهد بود.