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La sincronización entre el flash y la cámara

La sincronización de los flashes con la cámara: Funcionamiento del obturador

Entendemos por sincronización de los flashes con la cámara a la velocidad máxima a la que podemos disparar estando el sensor completamente expuesto a la luz. Para entender esto debemos conocer el funcionamiento el obturador, en este caso el llamado "obturador de plano focal" que es el utilizado en la gran mayoría de las cámaras.

El obturador de plano focal se sitúa justo delante del sensor. Consta de dos cortinillas, en posición de reposo una de ellas está cubriendo totalmente el sensor (o la película si somos unos nostálgicos de la fotografía).

Si tenemos una cámara reflex con espejo, este estará delante de las cortinillas y nos impedirá verlas.

Espejo cámara reflex


Al quitar el objetivo de una cámara reflex  lo que  vemos es el espejo bajado. A través del visor, del pentaprisma, del propio espejo y después del objetivo que tengamos montado, podremos ver la escena.  

En este caso es una cámara de formato completo, en concreto una Canon 5DMKIII. 


Cortinilla del obturador

Al presionar el disparador y antes de abrirse las cortinillas, el espejo es levantado y queda fijado en la parte superior. En ese momento podremos ver la primera cortinilla. 


Secuencia del obturador abriéndose

Funcionamiento del obturador de la cámara

En el caso de la cámara que estamos estudiando (Canon 5D MKIII), el inicio de la bajada de la primera cortinilla se realiza en el milisegundo 58 y finaliza en el 62. Son 4 milisegundos exponiendo parcialmente el sensor, esto es mucho tiempo y tiene consecuencias como veremos posteriormente.

Un instante después, la cámara envía la orden al flash de dispararse . Esto es lo que se denomina "Disparo a la primera cortinilla". Como vimos en el artículo "La cámara: El problema del retardo" esta cámara dispara el flash a los 62.2 ms. 

Es muy posible que tanto los tiempos de apertura como de cierre del obturador sean muy similares en muchas cámaras reflex. Lo ideal sería que el tiempo fuera 0, pero al tratarse se un movimiento mecánico eso no es posible. 



Exposición + obturador cerrándose

Cierre de obturador de camara reflex

En las tres imagénes superiores vemos el obturador abierto. Simboliza el tiempo de exposición, el tiempo que estará el sensor expuesto a la luz. Es la parte variable del sistema, estará en ese estado hasta que se cumpla el tiempo de exposición que tenemos seleccionado en cámara. 

Posteriormente la segunda cortinilla baja hasta cubrir el sensor. Con la velocidad máxima de sincronización de esta cámara (5DMKIII) que es 1/200, el  inicio del cierre comienza en el milisegundo 63,4 y acaba en el 67,1. Después desciende el espejo y las cortinillas vuelven a su lugar de origen. 


Para disparar el flash hay dos opciones, hacerlo al inicio de la exposición , o lo que es lo mismo, a la primera cortinilla (primera imagen), o hacerlo justo antes de que se comience a bajar la segunda cortinilla, lo que llamamos sincronizar a la segunda cortinilla (tercera imagen). 

Sincronizar a la segunda cortinilla suele ofrecer resultados más naturales que a la primera. Si el sujeto recibe otra iluminación o tiene sus propias luces y está en movimiento,  si sincronizamos a la primera cortinilla recibirá el flash y luego dejará una estela por delante de la dirección en la que avance. El resultado será mucho mejor si el sujeto deja su estela y antes de cerrar el obturador se dispara el flash (segunda cortinilla), quedando la estela por detrás de la imagen congelada del flash. 

Pero hay un problema para seleccionar la segunda cortinilla. En las cámaras que hemos podido probar bien, con los modelos de Canon la segunda cortinilla está muy limitada. Para poder seleccionarla hay que poner un flash de la marca o totalmente compatible. Ese problema se puede solucionar, pero hay otro: al poner el flash compatible podremos seleccionar el disparo a la segunda cortinilla, pero hasta que no seleccionemos velocidades de 1/25 o inferiores el flash continuará disparando a la primera cortinilla.

Con los modelos del Nikon que hemos podido probar la cosa cambia. Con flashes totalmente manuales, que solo tienen el contacto central , la segunda cortinilla es seleccionable y además es real como mínimo en velocidades de 1/125 o más lentas. 


¿Dónde está entonces la limitación en sincronismo de los flashes?

Esos datos del milisegundo en el que las cortinillas empiezan a abrirse o cerrarse, que no parece un dato útil,  son muy importantes para entender algunos de los problemas que seguramente tengamos con los flashes o con los disparadores de estos. En teoría, si estamos disparando a la máxima velocidad de sincronismo de flash, (x-sync llamado en muchas ocasiones) que en este caso es 1/200, el tiempo de exposición serán 5 milisegundos (1/200=0,005 segundos). Pero ese es el tiempo total, en el que está incluido la parte proporcional de la luz que llega al obturador mientras se abre y se cierra. Repasemos:

Inicio de apertura del obturador: Milisegundo 58

Fin de apertura del obturador: Milisegundo 62

Disparo de flash: Milisegundo 62,2

Inicio cierre del obturador: Milisegundo 63,4

Fin de cierre del obturador: Milisegundo 67,1

Lo que vemos es que desde que la cámara da la orden de disparo del flash, hasta que comienza a bajar la segunda cortinilla, tenemos poco más de 1 milisegundo. Dependiendo del retardo de  los flashes o disparadores de flash que usemos (Triggers), es posible que si seleccionamos la máxima velocidad de sincronización de la cámara se vea en la foto la cortinilla trasera cerrándose o la imagen totalmente negra. Esto nos obligará a bajar la velocidad de obturación, y eso es un problema, pues si hacemos alta velocidad con luz ambiental, cuanto más alta sea esa velocidad menos probable es que la luz ambiental nos fastidie la imagen.

Este es el primer problema, pero tenemos otro peor:
Hemos comprobado que a 1/200 tenemos solo 1 milisegundo para disparar el flash, ¿qué sucede si superamos esa velocidad? Lo que sucede es que no va a estar visible todo el sensor en el mismo instante, antes de que la primera cortinilla libere totalmente el sensor, comenzará a bajar la segunda, y pasará a ser una ranura móvil que recorre el sensor de arriba a abajo. Al aumentar la velocidad de obturación la ranura se irá haciendo mas estrecha, a altas velocidades esa ranura no será mayor de 2 milímetros. Por lo tanto, si disparamos el flash de la manera convencional veremos al menos una de las cortinillas en la imagen.


Obturación a 1/1000

Obturador cámara reflex 1/1000

Vemos en esta secuencia al obturador funcionando a 1/1000 de velocidad de obturación. Se aprecia cómo poco despues de comenzar a bajar la primera cortinilla, la segunda comienza a bajar formando esa ranura móvil que avanza desde arriba hasta abajo del sensor. 


Obturador en diferentes velocidades

Cortinillas del obturador

Obturador a 1/800, 1/2000 y 1/8000


Medición y fotografía real a los 58,2 ms

Cortinilla abriendose 5DMKIII

Un fragmento de cómo hemos hecho el trabajo:

 

Podemos ver en azul en el oscilograma en la orden de disparo de cámara (medición pre-activada), en rojo el momento en el que hemos disparado un flash externo, controlando el momento exacto del disparo por nuestra barrera Signatus. En verde el momento del disparo del flash sobre la cámara (62,2 ms), para comprobar que todo funcionaba correctamente. Una vez hecho esto, en las mismas condiciones se puso un objetivo al cuerpo de cámara para ver el resultado real de la foto. En este caso, a los 58,2 milisegundos la primera cortinilla comienza a bajar, vemos en la imagen central una parte del sensor en la parte superior. El la foto resultante correspondiente a ese tiempo de disparo (tercera foto), vemos que la imagen se comienza a exponer por la parte inferior. Esto es porque la imagen que llega al sensor está invertida, el programa  de la cámara se encarga de darle la vuelta. 

Por lo tanto, en el caso de que tengamos un trigger o flash que tenga un retardo excesivo (superior a 1 milisegundo aproximadamente) lo que veremos en la imagen será la segunda cortinilla cerrándose y dejará la parte inferior de la imagen oscura. 

Como podemos ver en la sección dedicada a los sistemas de disparo de los flashes  "La sincronización entre los flashes: Los retardos", algunos sistemas presentan unos retardos realmente altos que imposibilitan su uso a altas velocidades de obturación. 


Hemos visto la limitación el la velocidad en la que podemos usar el flash, pero, ¿hay alguna solución?

La respuesta es si, aunque con limitaciones. La idea consiste en alargar el cortísimo pulso del flash. Si somos capaces de alargar la duración del destello del flash de manera que podamos iniciarlo antes de que comience a bajar la primera cortinilla, y lo mantengamos encendido  hasta después de cerrar la segunda cortinilla, lo tendremos solucionado. Lo que haremos será generar una luz continua de duración suficiente como para disparar la cámara a cualquier velocidad,  como si estuviéramos trabajando con luz natural. 

A esto los fabricantes lo llaman HSS ( high speed sync). 

El flash en modo HSS (High Speed Sync)

HSS, High Speed Sync, Sincronización de flash a alta velocidad

Aquí podemos ver cómo en una situación ideal, el flash es encendido junto antes de comenzar a bajar la primera cortinilla y es mantenido encendido hasta justo despues de que baje la segunda cortinilla. 

En este caso la velocidad de obturación es de 1/2000 y la cámara una Canon 30D.

Este sistema de disparo precisa de un análisis más detallado que compartiremos proximamente. 

 

Continuará

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