#1

Blitzlicht, Abbrennzeit und Lichtfarbe

in Hardware 27.10.2017 11:17
von Kurt | 1.524 Beiträge

Hallo

Wie verhält es sich auf die Abbrennzeit und die Lichtfarbe, wenn die Helligkeit des Blitzgerätes gedrosselt wird.

Abbrennzeit:
Alte Studioblitzgeräte besassen mehrere Blitzkondensatoren, so dass für weniger Blitzleistung, einige Kondensatoren abgeschalten werden konnten.
Je nach Anzahl Kondensatoren konnte so die Blitzleistung Stufenweise gedrosselt werden. Die Blitzabbrennzeit veränderte sich dabei nicht wesentlich.
Die Ladung der abgeschalteten Kondensatoren bleibt erhalten, dadurch verkürzt sich die Ladezeit für volle Leistung.
Bei reduzierter Leistung leuchtet die Blitzröhre weniger hell.
Andere Studioblitzgeräte luden bei gedrosselter Leistung die Kondensatoren nicht voll auf.
Das sind die Geräte, die beim Drehen am Leistungsregler, beim reduzieren der Leistung blitzten, um so die Spannung am Kondensator zu reduzieren.
Einige Studioblitzgeräte blitzten die zu hohe Spannung nicht ab, sondern verwendeten einen Widerstand um die Spannung abzuleiten.
Bei diesen Geräten ist keine Leistung mehr nach dem Blitzen, in den Kondensatoren vorhanden, deshalb lange Ladezeit bis zur vollen Leistung.

Der Verlauf der Helligkeit während der Abbrennzeit ist bei diesen Studioblitzgeräten auch bei gedrosselter Leistung immer gleich
und entspricht der typischen Entladungskurve eines Kondensators nach einer e-Funktion.

Die Werte von t0.5 und t0.1 unterscheiden sich etwa um Faktor 3.2.
Das volle Farbspektrum der Blitzröhre wird abgegeben.




Beim Entladen eines Kondensators sinkt die Spannung von 100% nach einer Zeit (x) auf 50% (halbe Helligkeit), nach der doppelten Zeit (x) beträgt die Ladung und Helligkeit noch 25%,
nach der dreifachen Zeit 12.5% und erreicht 10% der Ladung und Helligkeit bei etwa 3.2 x.
Bei den Messzahlen betreffend Abbrennzeit wird die Zeit angegeben bei welcher die Helligkeit auf 50% abgesunken ist, dies als t0.5 oder bei 10% als t0.1. Z.B. Abbrennzeit t0.5 = 1/1000 Sek..
Da der Verlauf der Entladungskurve immer gleich ist, kann direkt von der t0.5 Zeit, auf die t0.1 Zeit umgerechnet werden.
Die t0.1 Zeit ist etwa 3.2 Mal länger. In unserem Beispiel ist, t0.5 = 1/1000 Sek. etwa gleich bedeutend wie t0.1 = 1/312 Sekunde (1000/3.2).
Bei der t0.5 Zeit ist erst 50% der Blitzleistung erfolgt, bis zur Zeit t0.1 folgt noch die restliche Leistung, von ebenfalls 50%..

Neue elektronisch gesteuerte Blitzgeräte sowohl bei Studioblitzgeräten wie bei Aufsteckblitzen können nach einer bestimmten Zeit die Spannungszufuhr vom Kondensator zur Blitzröhre unterbrechen.
So bleibt im Kondensator die Restladung erhalten und die Ladezeit verkürzt sich.
Diese Blitzgeräte leuchten bei wenig gedrosselter Leistung immer noch gleich hell, doch weniger lang, die Abbrennzeit ist dadurch verkürzt.
Bei stärkerer Reduktion der Blitzleistung z.B. auf 1/64 Leistung verkürzt sich die Abbrennzeit ebenfalls, aber zusätzlich wird auch die Helligkeit reduziert.
Betrachtet man die Abbrennzeit bei t0.5 und t0.1 fällt auf, dass sie sich näher sind, je kürzer die Abbrennzeit ist.
Dies weil der Blitz abgeschalten wird und nicht ausleuchtet, wie bei den weiter oben erwähnten Studioblitzgeräten.
Hier kann somit von einer t0.5 nicht auf eine t0.1 Abbrennzeit umgerechnet werden.

Gedrosselte Blitzleistung durch abschalten des Kondensators. Die Werte von t0.5 und t0.1 nähern sich.
Es wird ersichtlich, dass weniger Rotanteil vorhanden ist.




Bei noch kürzerer Abbrennzeit, ist der Unterschied von t0.5 zu t0.1 sehr gering.
Die Lichtfarbe hat sich noch mehr in Richtung Blau verlagert.





Wird die Abbrennzeit mit t0.5 abgegeben, weiss man nicht, was nach dieser Zeit noch an Licht abgegeben wird.
Bei den älteren Geräten wo die Stromversorgung der Blitzröhre nicht abgeschalten wurde folgte nach der t0.5 Zeit noch 50% der Blitzleistung.
Damit die älteren Blitzgeräte mit den neueren betreffend Abbrennzeit verglichen werden können, ist es nötig die Abbrennzeit bei t0.1 zu vergleichen.


Lichtfarbe:
Nach dem RGB Muster, ist ein Weiss, dann weiss, wenn die Werte Rot, Grün und Blau den Wert 254 besitzen (254,254,254). Schwarz ist 0,0,0.
Die farbneutralen Grauwerte besitzen bei den einzelnen Farbkanälen den gleichen Wert, z.B. ein helles Grau 150,150,150 oder ein dunkles Grau 50,50,50.

Wird ein weisses Blatt mit dem Yongnuo YN560 III Blitzgerät fotografiert das mit unterschiedlicher Leistung beleuchtet wurde, fällt auf, dass sich die Lichtfarbe ändert.
Damit bei den Aufnahmen die Helligkeit gleich gross war, wurde die stufenlose Blende so verstellt, dass der RGB Wert des Grünkanales sich beim Wert 222 befand.
Bei voller und somit ungedrosselter Leistung ist der Farbton wärmer (mehr Rot) wie bei gedrosselter Leistungn die eher einen kalten Farbton (mehr Blau) besitzt.
Dies kommt daher, weil die Blitzröhre am Anfang der Abbrennzeit, bei der grössten Helligkeit eher einen Blauton aufweist und dann mit absinkender Helligkeit in einen Rotton übergeht.
Wird die Abbrennzeit nicht abgebrochen ergibt sich ein neutrales weiss, wird bei gedrosselter Leistung die Abbrennzeit verkürzt,
wird das weniger helle und eher rötliche Licht abgeschnitten und es kommt somit bei der Beleuchtung nur das helle und eher blaustichige Licht zur Wirkung.
Dies erklärt, weshalb sich je nach gewählter Abbrennzeit (Leistung) die Farbe des Blitzlichtes ändert.

In der folgenden Graphik sieht man als
rote Linie die RGB Werte bei voller Blitzleistung 222,222,222 (7250°K)
grüne Linie bei 1/8 Blitzleistung 221,222,223, Rot schwächer, Blau stärker (7600°K)
blaue Linie bei 1/125 Blitzleistung 219,222,224, Rot schwächer, Blau stärker (8100°K)
Die Farbtemperatur steigt von 7250°K auf 8100°K.
Je kürzer die Abbrennzeit umso blaustichiger, dies sieht man im Bild!




Kurt


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Ein besseres Bild, ist das Produkt vieler kleinen Optimierungen, die man einzeln oft nicht sieht.
www.focus-stacking.com
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#2

RE: Blitzlicht, Abbrennzeit und Lichtfarbe

in Hardware 27.10.2017 14:22
von witweb | 195 Beiträge

Hallo Kurt,

ich danke dir für die umfassende Darstellung des Themas!
Viele Antworten auf Fragen, die ich mir immer schon mal gestellt habe, aber die dann wieder aus dem Blickfeld geraten sind...
Und durch deine Erläuterung der Historie und der unterschiedlichen technischen Konzepte vertieft sich das Verständnis der Zusammenhänge. Toll!

Ich verwende hier zwei Yongnuos, das YN568EXII und das YN560IV. Beide sind, wie auch das YN56III, mit 5600k angegeben, ohne Hinweis auf die Abbrennzeit.
Beziehen sich die RGB-Werte in der Grafik bzw. Übersicht konkret auf das YN560III? Wie sind dann die 5600k aus dem Datenblatt zu sehen?

Beste Grüße
Michael

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#3

RE: Blitzlicht, Abbrennzeit und Lichtfarbe

in Hardware 27.10.2017 14:51
von Kurt | 1.524 Beiträge

Hallo Michael

Meine Daten sind keine absoluten Zahlen, sie sind lediglich in ihrem Zusammenhang zu sehen, dies um so zu zeigen, wie sie sich verändern können.

Um wirklich in den Genuss einer kurzen Abbrennzeit zu kommen, müssen alle Blitzgeräte von gleichen Typ sein und alle müssen auf die gleiche Art ausgelöst werden.
Unterschiedliche Blitzgeräte und Methoden der Auslösung besitzen eine andere auslöse Verzögerungszeit.
Der Unterschied zwischen diesen Verzögerungszeiten kann ein mehrfaches der Blitzabbrennzeit betragen und deshalb kann die Blitzzeit aller Geräte zusammen,
um ein Mehrfaches länger sein, wie die Blitzzeit eines einzelnen Blitzgerätes.

"Beziehen sich die RGB-Werte in der Grafik bzw. Übersicht konkret auf das YN560III? Wie sind dann die 5600k aus dem Datenblatt zu sehen?"
Hier sind wir nun beim Problem von eigenen Messungen.
Man kann nicht Zahlen aus einem Datenblatt nehmen und diese mit eigenen Messungen verrechnen.
Sondern ich muss alle Messungen mit der eigenen "weissen" Vorlage machen
und die Werte der Farbtemperatur (° Kelvin), wie auch den RGB-Wert lieferte mir PhotoShop.

Alles nicht streng wissenschaftlich, sondern so wie es für einen Fotografen dienlich und verständlich ist und man es im Bild auch sieht.

Kurt


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#4

RE: Blitzlicht, Abbrennzeit und Lichtfarbe

in Hardware 27.10.2017 19:43
von witweb | 195 Beiträge

Alles klar Kurt. Deine Daten sind auf jeden Fall eine sehr gute Hilfestellung für die eigenen Arbeiten.
Grüße
Michael

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#5

RE: Blitzlicht, Abbrennzeit und Lichtfarbe

in Hardware 27.10.2017 20:02
von Saga | 172 Beiträge

vielen Dank für die tolle Erklärung wahnsinns Arbeit!

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