Flitsers: Watt, Ws of W/s?

Regelmatig tref ik in webwinkels en op fora een fout aan m.b.t. studioflitsers. Deze fout wordt gemaakt, wanneer men de kracht van een flitser wilt aanduiden. Blijkbaar is er nogal wat onduidelijkheid over de natuurkundige eenheid w.b. dit onderwerp.

Normaal ben ik niet iemand, die fotografie wiskundig of natuurkundig benadert. Er is echter op internet maar heel weinig te vinden m.b.t. deze verwarring. Daarom vandaag een technische blog om hierover een en ander op te helderen.

Ben je allergisch voor wis- en/of natuurkunde? Scroll dan direct door naar de laatste paragraaf. 😉 Ben je helemáál niet geïnteresseerd in techtalk? Ga dan naar een andere blog.

Ben je er nog? Mooi, neem een kop koffie en ga lekker zitten. Daar gaan we…

Is mijn flitser sterk genoeg om…?

Meestal begint het met een vraag als: “Is mijn flitser sterk genoeg, om onderwerp A in omgeving B te fotograferen?” Je bent op zoek naar een getal, om aan te duiden hoe krachtig een flitser is. Maar hoe geef je zoiets aan?

Eerst iets over licht

Universitaire uitleg

Elektromagnetische straling is de voortplanting door de ruimte van elektrische en magnetische oscillaties (trillingen). Licht is een vorm van elektromagnetische straling. Alle soorten elektromagnetische straling hebben in het vacuüm een snelheid gelijk aan de lichtsnelheid. Het vermogen van straling (uitgedrukt in Watt of Joule/seconde) is gelijk aan het aantal fotonen per seconde (de intensiteit van de straling) maal de energie per foton (de soort straling).

Praktische uitleg

Een gloeilamp brandt continu. Hier heb je dus over een lange periode een hoeveelheid licht (= energie) die continu aanwezig is. Als je buiten fotografeert bij daglicht, heb je hetzelfde effect. Daglicht is ook continu aanwezig (wellicht niet altijd even fel, maar dat negeren we nu even voor het gemak). Op dit licht stel je je camera in, bijvoorbeeld 1/500 bij F5.6, en je schiet je foto.

Met een flitser werkt het net even anders. Een flits is er heel kort, maar heel heftig. In studio-omgevingen stel je je camera bijvoorbeeld in op 1/125 bij F8.0. Deze instellingen zijn dan vaak zo gekozen dat het omgevingslicht niet te zien is op de foto, maar de flitsers wel.

De flits zelf is dus maar heel kort aanwezig (bijvoorbeeld 1/2000 sec). Dus als de flits binnen de door jou ingestelde tijd plaatsvindt (1/125 in dit geval), is alleen de F8.0 (diafragmagetal) nog relevant voor je belichting. We zeggen dan ook weleens dat we “de flits hebben ingesteld op F8.0”.

Goed, tot zo ver een minitheorie in vogelvlucht. Samenvattend: Een flits duurt kort, maar heeft een hoge lichtopbrengst in die korte tijd. Nu over de eenheden.

Watt (W)

De eenheid van vermogen is ‘Watt’. Dat staat voor de hoeveelheid energie (Joule) die per tijdseenheid (seconde) verbruikt of opgewekt wordt.

[W] => [J/s]

Simpel gezegd: Een gloeilamp van 100W verbruikt elke seconde 100J aan energie. Die energie wordt niet helemaal in licht omgezet, maar ook in andere vormen van energie; bijvoorbeeld warmte.

Alleen aan de kreet Watt hebben we dus niet zoveel.

Watt-seconde (Ws)

Watt-seconde is het product van vermogen en tijd, wat resulteert in energie (Joule). Het gaat hier over de grootte van het vermogen (= Joule per seconde) die een bron gedurende een tijd kan leveren. In deze context dus de energie van een flits.

[Ws] => [J/s] * [s] = [J]

Continulicht

Laten we dit eens in grafische vorm gaan bekijken. Bij continulicht ziet een plaatje er zo uit:
blog_flitser_01

Continulicht.

In het plaatje wordt uitgegaan van daglicht dat continu even sterk is. De sluitertijd is hier de tijd van ‘start opname’ tot ‘stop opname’. Met de opname neem je dus als het ware een fragment uit het bestaande licht. Dit doe je over de gehele duur dat de sluiter open staat. Laten we zeggen dat dat in bovenstaand plaatje 1/125 sec is.

Flitslicht

Bij flitslicht is het echter zo:
blog_flitser_02

Flitslicht [Ws].

In dit plaatje zie je dezelfde sluitertijd als in het vorige plaatje (1/125). Echter, er is geen omgevingslicht; alleen flitslicht. De flits duurt heel kort, maar is heel heftig. En de sluitertijd is lang genoeg om dit licht te vangen.

Oppervlakte

In beide figuren zie je, dat het gaat om de oppervlakte onder de grafiek. Oftewel: De gele vlakken. Dus of het nu over continulicht of over flitslicht gaat: Je legt iets vast door een hoeveelheid lichtenergie op de sensor toe te laten. Het verschil is:

  • Bij continulicht speelt de sluitertijd een belangrijke rol.
  • Bij flitslicht speelt de sluitertijd niet zo’n belangrijke rol.

Watt-per-seconde (W/s)

Watt-per-seconde gaat over de verandering van het vermogen per seconde. Oftewel: Dit geeft aan hoeveel Watt er elke seconde bijkomt of afgaat. Een stijgsnelheid (of: richtingscoëfficiënt).

[W/s] => [J/s] / [s] => [J/(s^2)]

blog_flitser_03

Flitslicht (stijgsnelheid) [W/s].

In het Ws-plaatje ga ik ervan uit dat de flanken helemaal recht zijn. Oftewel: Dat van 0 naar vol vermogen geen tijd kost. In werkelijkheid kost dat wel een heel klein beetje tijd. In het plaatje hierboven heb ik ze daarom wat schuin getekend. Zo geef ik aan dat stijgen (en dalen) ook tijd kost.

Deze stijgtijd (of daaltijd) is echter verwaarloosbaar. Daarom is W/s een eenheid, waar we in de fotografie niet zoveel mee kunnen.

Ws is waar we in geïnteresseerd zijn

[W/s] is alleen interessant, als je wilt weten hoe snel de flitser van 0 naar vol vermogen gaat; of als je wilt weten hoe snel de flitser van vol vermogen naar 0 gaat. In de meeste gevallen ben je waarschijnlijk geïnteresseerd in de hoeveelheid lichtenergie de flitser per flits kan produceren; dat bepaalt immers de sterkte. We zijn dus geïnteresseerd in [Ws].