Impulsgesteuerte Fotografie

Angefangen hat alles mit der Teilnahme an einem Fotokurs in der Volkshochschule Essen. Tropfenfotografie stand dort auf dem Programm. Aber die ersten Versuche waren sehr frustrierend. Der Finger war einfach nie zur richtigen Zeit auf dem Auslöser. Bis das folgende Bild auf dem Kamerachip war, hatte ich knapp eintausend Mal auf den Auslöser gedrückt. Wo bleibt denn da die Quote? Will man eine ganze Serie solcher Tropfenfotos schießen, so ist dieses Verhältnis definitiv zu schlecht.
Das schrie nach einer technischen Lösung.
Und technische Lösungen liegen mir irgendwie…

Trofenkrone

Technische Lösung 1:

Belichtungszeit über den Kameraverschluss steuern

Benötigte Ausstattung:

Stativsystem mit 16 mm Stabdurchmesser.
Klemmen (Spanngelenke 31156-1616 ) von Kipp.
Bürette von Behr-Laborbedarf.
Gabellichtschranke (OGU 051 P3K-TSSL) von Di-Soric.
Multifunktions-Zeitrelais des Typs MFZ12 von Eltako.
Fernauslöser MC-DC2

Versuchsablauf:

Der Tropfen fällt, aus einer Bürette kommend, durch eine Lichtschranke, den Sensor (Di-Soric OGU 021 P3K-TSSL). Das Signal des Sensors wird über ein Multifunktions-Zeitrelais um einen fest eingestellten Wert verzögert. (0,1 Sekunden) und löst dann, über den modifizierten Fernauslöser MC-DC2 den Kameraverschluss aus. Die Kamera wird also extern gesteuert, die Belichtungszeit wird aber an der Kamera eingestellt.

Steuerung des richtigen Momentes über die Höhe der Lichtschranke

Die Position der Lichtschranke lässt sich in der Höhe verändern. Um den, im Multifunktions-Zeitrelais voreingestellten Wert verzögert, löst der Kameraverschluss dann die Belichtung aus.

Der „richtige Moment“, also der Moment des Auftreffens, wird über den Abstand der Lichtschranke zur Wasserschüssel bestimmt. Mit diesem Aufbau wird aus jeder Auslösung ein Volltreffer. Das nenne ich Quote! Jetzt kann ich das Setup verändern: Farbe des Wassers, Farbe des Hintergrundes, Licht- bzw. Blitzposition oder auch mal Milch statt Wasser.

Ergebnisse:

 

Wassertropfen-blau-2048

 

Wassertropfen-2048

 

 


 

Werden die Objektgeschwindigkeiten allerdings zu hoch, eignet sich die erste technische Lösung nicht mehr, weil der Kameraverschluss zu träge ist. Dann muss eine andere Lösung her!

 


 

Technische Lösung 2:

Belichtungszeit über den Blitz steuern

Benötigte Ausstattung:

Stativsystem mit 16 mm Stabdurchmesser.
Klemmen (Spanngelenke 31156-1616 ) von Kipp.
Bürette von Behr-Laborbedarf. (Nur bei Tropfenfotografie)
Schnelle Laserlichtschranke oder ähnliches triggerndes Schaltelement.
Variable Zeitverzögerte Impulsgebereinheit.
Kurzzeitblitzgerät
Dunkler Raum

Versuchsablauf:

Das schnelle Objekt, in diesem Fall ein Geschoss aus einer Luftpistole, durchfliegt eine schnelle Laserlichtschranke und löst damit ein Triggersignal aus. Dieses Signal wird an einen triggerbaren „Impulsverzögerer“ weitergegeben. Dieses magische Kästchen erzeugt daraufhin ein Ausgangssignal, welches in seiner Dauer und in seinem zeitlichen Abstand zum Triggersignal einstellbar ist. Dieses Ausgangssignal (im Bereich von Mikrosekunden) steuert Zeitpunkt und Dauer eines Blitzes. Die Belichtungszeit wird dabei nicht durch den Kameraverschluss, sondern durch die Dauer des Blitzes bei geöffnetem Verschluss (Bulb) gesteuert. Der Raum muss dazu aber vollkommen abgedunkelt sein.

Signalgenerator

Steuerung des richtigen Momentes über den zeitlichen Abstand und die Länge des Impulses

Will man deutlich schnellere Objekte als Wassertropfen fotografieren, so ist der Kameraverschluss als steuerndes Objekt für die Belichtungszeit zu langsam. Spätestens ab jetzt steuert man die Belichtungszeit am besten über die Dauer des Lichtblitzes bei geöffnetem Verschluss in einem dunklen Raum.

Der zeitliche Versatz des Folgesignals bestimmt die Position des Objektes auf dem Bild.
Der „richtige Moment“, also der Moment des Einschlages, wird über den zeitlichen Abstand des Folgesignals zum Triggersignal bestimmt.
Je nach Geschwindigkeit arbeitet man hier mit sehr kurzen Verzögerungszeiten im Bereich weniger Mikrosekunden.

Ergebnisse:

Ballon-2

Wasserballon-Gegenblitz

Will man noch schnellere Objekte fotografieren, wird man sich ab einer bestimmten Geschwindigkeit von Xenonblitzlampen verabschieden müssen. Da  braucht man schnellere, bzw. kürzere Blitze.

Siehe Beitrag Partikelgeschwindigkeit messen

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