Blesk - 2. Technické parametry a funkce - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

14. září 2007, 00.00 | Pokud vybíráte, kupujete či používáte blesk, setkáte se s řadou pojmů, které se kolem blesku točí. Některé jsou poměrně speciální, některé však stojí za to znát a respektovat. Mají totiž dramatický vliv na způsob používání blesku a následnou kvalitu snímků s ním.

::Blesk - 1. Základní charakteristika
::Blesk - 2. Technické parametry a funkce
::Blesk - 3. Stanovení expozice bleskem
::Blesk - 4. Použití v exteriéru a ve tmě
::Blesk - 5. Vykrývací blesk v exteriéru
::Blesk - 6. Použití v interiéru
::Blesk - 7. Příslušenství a makro blesky
::Blesk - 8. Dálkové řízení

Směrné číslo blesku (Guide Number)
Pokud fotografujete s bleskem v běžném slova smyslu, tak výkon blesku pro každý snímek určuje automatika, a tak se se směrným číslem nijak nesetkáte. Je však důležité znát maximální směrné číslo vašeho blesku, abyste věděli, na jakou maximální vzdálenost má smysl se snažit o dobrou fotografii s bleskem. Znalost směrného čísla a jeho souvislostí je také nezbytná pro manuálně určovanou expozici s bleskem.

Při použití blesku je vždy třeba vzít v úvahu jeho maximální výkon - maximální směrné číslo. Pro běžnou praxi postačí naučit se pro váš fotoaparát maximální dosah blesku v metrech. Na tomto snímku byl dosah již významně překročen a blesk, i když blesknul maximálním výkonem, nedokázal osvítit vzdálený dům. Snímek je tak celkově silně podexponován.
1/30 sec, f/2.8, ISO 400

Směrné číslo blesku (GN, Guide Number) je jeho nejdůležitější technický parametr udávající, jednoduše řečeno, maximální možnou sílu záblesku. Udává maximální vzdálenost v metrech, na kterou je blesk schopen zabezpečit dobře exponovanou fotografii za předpokladu, že fotoaparát má na objektivu nastaveno clonové číslo 1 a senzor (film) má citlivost ISO 100.

Pokud použijete vyšší hodnoty clonových čísel než 1 (v praxi asi vždy), tak vyšší clonová čísla znamenají zavřenější clonu, která brání průchodu světla objektivem, a proto maximální dosažená vzdálenost klesá. Maximální vzdálenost se potom snadno spočítá jako:

Max. vzdálenost = Směrné číslo blesku / Clonové číslo     (pro ISO 100)

Množství použitelného světla z blesku bohužel klesá s druhou mocninou vzdálenosti, a tak pokud zvýšíte ISO ze 100 na 200, nezvýší se maximální vzdálenost 2x, ale pouze 1,4x. Maximální vzdálenost pro clonové číslo 1 v závislosti na ISO se tedy spočítá jako:

Max. vzdálenost = Směrné číslo blesku * druhá_odmocnina( ISO/100 )     (pro clonové číslo 1)

Vše dohromady potom jako:

Max. vzdálenost = Směrné číslo blesku * druhá_odmocnina( ISO/100 ) / Clonové číslo

Příklad:
Blesk se směrným číslem 40 při cloně f/4 a ISO 100 je schopen správně exponovat v maximální vzdálenosti 10 metrů. Při ISO 200 je schopen správně exponovat do 14 metrů a při ISO 400 do 20 metrů.

Pokrytí scény bleskem
Jak již bylo uvedeno v minulém článku o blesku, tak z hlediska množství světla na scéně není lhostejné jak moc do šířky blesk svítí. Čím více do šířky totiž svítí, tím osvětluje větší plochu a tím je množství světla na scéně menší. K určení, jak moc blesk do šířky svítí, je praktické použít zaběhnuté ohniskové vzdálenosti – neboli svítí-li blesk do šířky pro ohnisko 24 mm, znamená to, že osvítí plochu, kterou vidí 24 mm objektiv.

Udávané směrné číslo tak platí vždy jen a pouze v kontextu ohniska (zoomu), které blesk svým světlem do šířky pokrývá. Delší ohnisko samozřejmě použít lze, blesk bude ale osvětlovat zbytečně širší plochu (což snímku nevadí). Pokud ale použijete kratší ohnisko než udávané, budou rohy snímku již tmavé.

U kompaktních fotoaparátů je vždy zajištěno, aby vestavěný blesk osvítil nejširší ohnisko vestavěného objektivu. Do potíží se tak dostanete pouze při použití širokoúhlých předsádek. U digitálních zrcadlovek však objektiv "není definován" (lze nasadit libovolný), a tak nejširší pokryté ohnisko interním bleskem je třeba hledat v technických parametrech fotoaparátu. Bývá kolem 17 mm před přepočtem, tedy asi 26 mm po přepočtu. Použijete-li širší objektiv společně s interním bleskem, budou rohy fotografie opět tmavé.

Na tomto snímku pořízeném 17 mm objektivem je dobře vidět nedostatečné pokrytí scény světlem blesku, který podle technických parametrů pokrývá světlem plochu jen pro ohnisko 26 mm. Světlu z blesku navíc stíní sluneční clona, a tak je lepší ji při podobných ultraširokoúhlých záběrech s bleskem sejmout.

Zoom hlava blesku
Externí blesky nejvyšší třídy mají ve své bleskové hlavě motorek schopný šíři pokrytí světlem měnit. Typický rozsah bývá kolem 24 až 105 mm. Motorek neustále a zcela automaticky nastavuje zoom blesku tak, aby odpovídal aktuálně nastavenému ohnisku na fotoaparátu. Jinými slovy – pokud změníte zoom na fotoaparátu, automaticky zabzučí hlava blesku tak, aby použité ohnisko a šíře světla z hlavy blesku byly v souladu.

Se změnou šíře pokrytí se ale mění směrné číslo blesku. Pro představu, jak směrné číslo blesku klesá s rozšiřujícím se pokrytím scény světlem, uvádíme tabulku platnou pro nejvýkonnější blesk Nikon Speedlight SB-800 mající zoom rozsah své hlavy 24 až 105 mm:

Výrobci samozřejmě rádi z marketingových důvodů uvádějí vyšší směrná čísla, a tak se často hovoří o tom, že blesk má směrné číslo 56. To je samozřejmě pravdou, ale jen při použití ohniska 105 mm nebo delšího!

Co dělat, když potřebujete použít širší objektiv, než je pokrytí blesku
U kompaktních fotoaparátů hrozí tato situace pouze v okamžiku, kdy na objektiv našroubujete širokoúhlou předsádku. U digitálních zrcadlovek vždy, pokud nasadíte objektiv s širším pokrytím (kratším ohniskem), než je maximální šíře pokrytí blesku. Nezbude potom než světlo blesku nějak rozptýlit na širší plochu - umístit před blesk mačkané sklo, pauzovací papír či cokoliv, co světlo rozptýlí více do stran. V každém případě je ale třeba dát pozor na to, aby části fotoaparátu (objektiv, sluneční clona, předsádka či cokoliv jiného) nestínily. Jinak se na fotografii objeví ošklivý stín. Větším rozptýlením světla ale logicky dosah blesku klesá.

Jeden ze způsobů, jak rozptýlit světlo blesku více do šířky, je použít nějakou rozptylku. Na trhu existuje řada rozptylek – např. tzv. softscreen pro výsuvné blesky. Ten se zasune z jedné strany do sáněk pro externí blesk a z druhé strany uchytí před blesk. Můžete si ji ale i vyrobit sami z pauzovacího papíru a např. pomocí samolepek přichytit na fotoaparát.

Profesionální systémové blesky mají ve své hlavě ukrytou rozptylku (Wide panel, Wide adapter), kterou lze vysunout, a tím světlo emitované bleskem rozptýlit. Například s použitím rozptylky u blesku Canon Speedlite 580EX se rozšíří pokrytí z 24 mm na 14 mm, také tím ale klesá dosah blesku.

Rozptylka ukrytá v hlavách profesionálních blesků rozšiřuje pokrytí blesku až na cca 14 mm. Vždy tím ale klesá dosah blesku.

Reálné hodnoty směrných čísel blesků
Jednou z klíčových dovedností práce s bleskem je vědět, kdy blesk vypnout, protože "nemá šanci". A jeden z dobrých důvodů je, že vzdálenost, kde se nalézá hlavní objekt, je nad síly blesku. Proto uvádíme orientační hodnoty dosahu blesků pro různé třídy fotoaparátů. Uvedená vzdálenost je hrubá maximální vzdálenost pro ISO 400, na kterou je blesk ještě schopen dobře exponovat snímek. Skutečná vzdálenost může být o něco větší, protože je obvykle možné tolerovat určitou podexpozici snímků s bleskem či použít ještě vyšší ISO než 400.

Výrobci však často neuvádějí směrné číslo blesku podle jeho definice, ale tzv. dosah blesku, kde často předpokládají vysoké hodnoty ISO (například až 1000). Tím samozřejmě dosah blesku stoupá, ale za cenu velmi zašuměné fotografie!

Doba nabíjení a výdrž baterií
Shromažďování náboje nutného pro zapálení a následné hoření blesku z baterií do kondensátoru chvíli trvá. Stejně tak kondensátor není ideální, část energie v průběhu času ztrácí, a tak je třeba ho vždy po několika vteřinách znovu dobít na plnou hodnotu, kdy je náboj připraven na nejsilnější záblesk.

Čím slaběji musí blesk blesknout, tím menší množství náboje je z kondensátoru odebráno a tím rychleji je blesk opět připraven k použití. Elektronika totiž musí doplnit do kondensátoru jen tolik energie, kolik jí blesk vyčerpal. Čím nižší tedy použijete clonové číslo (ponecháte otevřenější clonu), tím menším výkonem musí blesk blesknout, tím méně energie z kondensátoru odčerpáte a tím rychleji je blesk opět připraven. Stejně tak blesku i bateriím usnadníte práci vyšší nastavenou ISO citlivostí.

Nejdelší doby dobíjení se dosáhne, pokud blesk bleskne naplno a vybije tedy náboj z kondensátoru zcela. Stejně dlouho obvykle trvá první nabití kondensátoru po zapnutí (vysunutí) blesku. Obvyklá doba nabití kondensátoru z 0 na plný stav je s novými bateriemi kolem 3 až 10 vteřin.

Čím více je nutné blesk (respektive kondensátor v blesku) dobíjet, tím více energie je také nutné z baterií odebrat. Slabší záblesky tedy nejen urychlují opětovnou připravenost blesku k použití, ale šetří i baterie. A naopak vybité baterie (byť jen částečně) silně zpomalují opětovné nabití blesku, protože již nejsou schopné dodat elektronice potřebný výkon. Plně nabité baterie jsou obvykle schopné zajistit kolem 100 až 500 záblesků plného výkonu.

Vestavěné blesky většinou nedovolí fotografovat, pokud v kondensátoru není shromážděn dostatek náboje na plný záblesk blesku. Naopak externí blesky obvykle fotografovat umožní a buď neblesknou vůbec, nebo jen takovou energií, kterou mají aktuálně k dispozici. Fotograf potom musí sledovat i stav nabití blesku, jinak riskuje podexponovaný snímek.

U externích blesků Canon je zvykem oznamovat zelenou barvou, tzv. Quick Flash, kdy blesk již sice bleskne, ale má připravenu v kondensátoru jen asi 1/6 až 1/2 výkonu. Červená barva potom značí 100% připravenost. Díky tomu je možné fotografovat s bleskem mnohem rychleji za sebou, fotograf ale musí sledovat i stav blesku. Pilotní kontrolka je proto blízko hledáčku, a tím v zorném poli levého oka.

Způsob měření expozice
Jedním z těžkých úkolů elektroniky každého fotoaparátu je určit správné množství světla, které má blesk dodat na scénu – neboli stanovit tzv. expozici bleskem. I když na první pohled je to úkol snadný, ani nejmodernější a nejdražší fotoaparáty si s touto úlohou nedokáží vždy 100% poradit. Úloha je to totiž mnohem složitější, než se na první pohled zdá. Tomuto tématu se budeme věnovat samostatně.

Expoziční kompenzace blesku (Flash Exposure Compensation, FEC)
Střední a lepší fotoaparáty umožňují uživateli ovlivnit množství světla blesku dodaného na scénu. Je možné světlo blesku přidat nebo naopak ubrat neboli provést tzv. expoziční kompenzaci blesku. Hodnota 0 – tedy střed bez kompenzace - je právě ideální hodnota stanovená automatikou, a to pro každý snímek individuálně a tedy jinak.

Uzamčení expozice blesku (Flash Exposure Lock, FEL)
Normálně určuje automatika vhodné množství bleskového světla těsně před stiskem spouště, tedy před vlastním záběrem, aby vzala v úvahu aktuální stav scény. Někdy se ale může hodit stanovit expozici blesku podle jiného okamžiku či jiného místa scény. K tomu slouží funkce uzamčení expozice blesku (Flash Exposure Lock, FEL nebo Flash Value Lock, FVL), která umožňuje naměřit expozici, uzamknout ji (zapamatovat si ji) a po potřebné době teprve provést záběr.

Bracketing blesku (Flash Exposure Bracketing, FEB)
Podobně jako u klasické expozice je bracketing blesku postup, kdy fotoaparát udělá automaticky více fotek s bleskem, každou s jiným nastavením výkonu blesku. Tím máte šanci si potom v PC vybrat tu, která je nejlepší. Fotoaparáty dělají obvykle 3 fotky – jednu exponovanou přesně podle automatiky blesku, druhou světlejší a třetí tmavší. Velikost změny je možné nastavit v jednotkách EV.

Externí (systémové) blesky a Hot shoe patice
Lepší fotoaparáty mají tzv. hot shoe patici určenou pro externí blesk. Externí blesk je po zasunutí do hot shoe patice k fotoaparátu pevně mechanicky fixován, ale zejména dojde k velmi sofistikovanému elektronickému propojení. Dobrou zprávou je, že díky sofistikovanému elektronickému propojení nabídne externí blesk celou řadu velmi užitečných funkcí, špatnou zprávou ale je, že hot shoe patice nejsou nijak normovány, a tak si každý výrobce definoval svůj standard. Výsledkem je, že na fotoaparátech Nikon můžete použít pouze blesky pro Nikon, na fotoaparátech Canon pouze blesky pro Canon atd., a to ještě zdaleka ne všechny! Například pro moderní digitální zrcadlovky Nikon je možné použít pouze nejnovější blesky SB-600 a SB-800.

Hot shoe patice pro blesk. Relativně standardní je umístění středového kontaktu, který pouze označuje okamžik zapálení blesku (tzv. X kontakt). Sony však nectí ani středový kontakt. Ostatní kontakty – umístění i význam – jsou zcela odlišné u různých značek. Zajišťovací otvor slouží k pevnému uchycení blesku. Po aretaci totiž blesk do otvoru zasune trn, a tím znemožňuje své vysunutí.

Alternativní výrobci (Sigma, Metz) nabízejí své blesky s různými paticemi, a uzpůsobené tím pro různé fotoaparáty. Protože ale značkoví výrobci elektronické protokoly svých patic nezveřejňují, mohou se objevit různé problémy s kompatibilitou. Při výběru externího blesku pro jakýkoliv digitální fotoaparát je proto třeba pečlivě prostudovat kompatibilitu blesků a vše pokud možno ještě v prodejně vyzkoušet. Problémy vás nečekají pouze u značkového a současně doporučeného příslušenství.

Elektronická komunikace mezi bleskem a tělem fotoaparátu je opravdu čilá. Příkladem nechť je zoom hlava blesku. Při změně zoomu předá objektiv informaci o nastaveném zoomu tělu a tělo předá informaci blesku. Blesk automaticky okamžitě změní nastavení své zoom hlavy tak, aby blesk pokryl světlem aktuálně nastavené ohnisko objektivu. Čilá komunikace blesku s tělem fotoaparátu dělá z dvojice tělo-blesk elektronický systém, a proto se plně automatickým externím bleskům říká často systémové blesky.

Blesk a ostření ve tmě
Drtivá většina dnešních fotoaparátů používá k zaostřování tzv. pasivní ostřící systémem, který funguje na principu hledání takové polohy čoček v objektivu, kdy senzor vidí obraz ostrý. Hledání správné polohy čoček je v hledáčku či na displeji velmi dobře vidět a není bez zajímavosti, že na stejném principu pracuje i lidské oko. Nevýhodou pasivního ostření však je, že ke své práci potřebuje vidět. V šeru se ostření prodlužuje, jeho spolehlivost klesá, až selže zcela.

Fotoaparáty se snaží tento limit obejít, a poklesne-li hladina světla pod úroveň, kdy pasivní ostření dobře funguje, tak si na scénu posvítí. Buď k tomu využívají klasické pomocné světlo vestavěné ve fotoaparátu (Nikon), nebo zamrkají bleskem (některé Canony), a tím si na scénu posvítí.

Tento snímek byl pořízen v úplně tmě, kdy zaostřit teleobjektiv s přirozeně malou hloubkou ostrosti je obrovský problém. Výsledkem také je chybně zaostřená fotografie.
Expoziční čas 1/200 sec, f/4, ISO 200, ohnisko 320 mm, blesk

Externí blesky jsou často vybaveny pokročilejším systémem infračerveného ostření. Jedná se o vysílače pomocného infračerveného světla (AF Assist Lamp, AF Assist Illuminator) navázané na ostřící body fotoaparátu a schopné zajistit ostření ve tmě až na vzdálenost 10 metrů. Pokud tedy externí blesk má integrovaný pomocný ostřící systém, bude s nasazeným externím bleskem váš fotoaparát rychle a přesně ostřit téměř za všech světelných podmínek včetně úplné tmy.

Díky vestavěným infračerveným světlům dodá blesk fotoaparátu výkonný zaostřovací systém pro ostření ve tmě. Ani ten však nefunguje při kontinuálním ostření (AF SERVO, AF-C atp) a nad cca 10 metrů.

Synchronizace na 1. či 2. lamelu (1^st, 2^nd Curtain Sync)
Blesk je velmi krátký výboj, a tak je na místě otázka, v které době expozičního času má vlastně blesknout. Pokud na jeho začátku (obvyklý standard), tak blesk bleskne ihned po zahájení expozice a otevření závěrky, neboli je synchronizován na 1. lamelu závěrky (1^st curtain sync, front curtain sync). Pokud však blesk bleskne až těsně před ukončením expozičního času, fotografové říkají, že je synchronizován na 2. lamelu závěrky (2^nd curtain sync, rear curtain sync). Fakt, že většina kompaktních fotoaparátů již žádnou mechanickou závěrku s lamelami nemá a závěrka je řešena čistě elektronicky, na věci nic nemění. Rozdíl se projeví pouze v případě, že fotografujete s bleskem, ale přitom relativně dlouhým expozičním časem (např. 1 vteřina) a objekty se na scéně pohybují.

Synchronizace na 1. lamelu osvítí bleskem počáteční stav a následně ukáže v přirozeném světle pohyb na scéně. Obvykle jsou fotoaparáty a blesky z výroby nastaveny takto, protože blesk bleskne ihned po stisku spouště, což je přirozené.
Expoziční čas 2 sec, f/4, ISO 200, blesk na začátku expozičního času = synchronizace na 1. lamelu.

Synchronizace na 2. lamelu naopak osvítí bleskem konečný stav. Synchronizaci na 2. lamelu je obvykle třeba explicitně nastavit na fotoaparátu a/nebo na blesku, přičemž blesk mívá přednost. Nenechte se ale zmást tím, že u fotoaparátů, které používají předblesk, bleskne blesk stejně i na začátku expozičního času. To je právě měřící předblesk, vlastní expoziční záblesk se odehraje skutečně až na konci expozičního času. Z tohoto důvodu neobstojí ani argument, že 2. lamela děsí fotografovaný objekt (např. zvířata) až na konci. Stejně je totiž na začátku vyděsí měřící předblesk.
Expoziční čas 2 sec, f/4, ISO 200, blesk na konci expozičního času = synchronizace na 2. lamelu.

Modelační blesk (Modelling Flash)
Základní nevýhoda blesku je v tom, že jeho světlo není běžně vidět, a fotograf tak do poslední chvíle netuší, jak bude scéna vypadat. Drobnou náplastí na tuto nectnost je právě modelační blesk, který se obvykle spouští tlačítkem pro náhled hloubky ostrosti na fotoaparátu či tlačítkem přímo na blesku. Blesk po dobu cca 1-3 vteřin vyšle sérii rychlých záblesků, a tím simuluje trvale svítící světlo. Je tak možné vizuálně zkontrolovat stíny či odlesky, případně pohledem do hledáčku zkontrolovat hloubku ostrosti snímku. Jak účinně je možné během několika vteřin zkontrolovat celou scénu, je však věc druhá.

Modelační blesk je pro elektroniku blesku velká zátěž. Jednak vybíjí baterie a též se výbojka blesku může zahřívat. Není proto doporučováno používat modelační blesk příliš často a rychle za sebou.

Tlačítko náhledu hloubky ostrosti u DSLR mnoho uživatelů nezná a nepoužívá. Slouží primárně k zaclonění objektivu na nastavenou hodnotu clony – po celou dobu aktivního obrazu v hledáčku má totiž objektiv clonu maximálně otevřenou. U některých fotoaparátů slouží také k aktivaci modelačního blesku.

Manuální blesk
V režimu manuální blesk umožní elektronika blesku nastavit jak zoom, čili úhel pokrytí světlem, tak výkon manuálně. Výkon blesku je zvykem zadávat ve zlomcích maximálního výkonu – např. od 1/1 (blesk naplno) až do 1/128 výkonu, tedy o 7 EV méně. Manuálním nastavením výkonu blesku se vlastně nastavuje jeho aktuální směrné číslo.

Jako příklad možností manuálního blesku uvádíme blesk Pentax AF-360FGZ, který má rozsah nastavení manuálního blesku od plného výkonu do 1/32, tedy o 5 EV méně. Šedý sloupec odpovídá maximálnímu výkonu blesku, a udává tedy jeho maximální směrné číslo v závislosti na nastavení zoomu hlavy. Řádek označený * platí při použití rozptylky.

Manuální blesk se nedá efektivně použít při reportáži. Dramatické změny vzdálenosti k hlavnímu objektu by totiž vedly téměř vždy ke špatné expozici. Má ale smysl v případě, že snímáte podobnou scénu (např. měníte reklamní předměty na stole) a snímáte ze stativu, a tudíž ze stále stejné vzdálenosti. Potom je lepší vyladit expozici bleskem a nastavit jí v manuálním režimu. Máte tak zajištěno, že jednotlivé obrázky budou expozičně jeden jako druhý.

Stroboskop
Funkce stroboskop (někdy též opakovaný blesk - Repeating Flash) zajistí větší počet záblesků během jedné expozice. Jedná se tak vlastně o vícenásobnou expozici v čase, kdy výsledkem je pouze jedna fotografie. Většina blesků umožňuje nastavit počet záblesků, frekvenci záblesků v Hz (= počet záblesků za vteřinu), výkon jednotlivých záblesků a zoom hlavy (= šíři pokrytí světlem). Je logické, že expoziční čas pak musí být delší než počet záblesků dělený frekvencí záblesků. V režimu stroboskop většinou nelze aktivovat expoziční automatiku blesku.

Na ukázce je použití funkce stroboskop při pádu míčku na pálku. K uvedenému efektu vedlo nastavení stroboskopu na frekvenci 25 záblesků za vteřinu (25 Hz) a záblesků bylo celkem 15, z čehož ale část záblesků proběhla ještě před vstupem míčku do záběru. Na fotoaparátu byl nastaven expoziční čas 1 vteřina, a tak se všechny záblesky do expozičního času vešly (záblesky trvaly 15/25=0,6 vteřiny). K funkci bylo ještě třeba správně nastavit zoom hlavy blesku, vypočítat a ručně nastavit jeho výkon a nastavit správně clonu a ISO na fotoaparátu. Tomuto tématu se budeme věnovat v příštím článku.