آشنایی با سیر تحول تولید نور در فلاش عکاسی از سوختن منیزیم تا لامپ‌های امروزی

در دنیای جذاب عکاسی، اولین عکس در سال ۱۸۲۶ با برخورد نور به نوعی خاص از آسفالت که به آن Bitumen of Judea می‌گفتند، ثبت شد. در ابتدا عکس‌ها با کمک نور طبیعی محیط گرفته می‌شد اما در طول زمان عکاسان تلاش کردند فلاش‌های مصنوعی را وارد دنیای عکاسی کنند. فلاش‌هایی که در ابتدا به صورت پودرهای انفجاری بودند و با گذشت زمان، اکنون به چراغ‌های LED تبدیل شده‌اند. برای آشنایی با سیر تحول تولید نور در فلاش عکاسی که موضوع تحقیق کتاب شیمی پایه دوازدهم است، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

پودر فلاش؛ اولین نور در فلاش عکاسی

در فیلم‌هایی که روایت‌گر زندگی در قرن نوزدهم میلادی است، عکاسان به کمک یک قطعه‌ای مانند سینی در دستان خود، عکاسی را انجام می‌دهند. این قطعه باعث ایجاد یک نور بسیار روشن و همزمان یک صدای انفجاری می‌شد. در فیلم‌های کمدی هم گاهی دیده‌ایم که پس از پایان عکس‌برداری، عکاس از میان ابری از دود نمایان می‌شود. این دودها در واقع ناشی از انفجار همان پودر فلاش مورد نظر است.

پودر فلاش نتیجه‌ی آتش گرفتن ترکیب سوخت فلزی و یک اکسیدکننده‌ای مانند کلرات است. این ترکیب بر اثر حرارت به سرعت سوخته و نور فلاش بسیار روشنی را ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث ایجاد عکس نهایی شود. این ترکیب در کنار عکاسی، از گذشته تاکنون در نمایش‌های تئاتر و آتش‌بازی‌ها هم استفاده می‌شود.

اما مشکلی که برای چنین فرآیندی وجود داشت، احتمال آسیب‌دیدگی عکاس بود. زیرا آتش زدن ترکیب فلز و کلرات برای ایجاد پودر فلاش، باید با کمک دست‌های فرد انجام می‌شد. در نتیجه احتمال آسیب به دست‌ها یا بدن فرد وجود داشت. بنابراین باید به دنبال روشی ایمن‌تر برای تولید فلاش عکاسی می‌بودند. به این ترتیب پس از آزمایشات فراوان، لامپ‌های فلاش در سال ۱۸۹۹ طراحی و تولید شد که به نظر ایمن‌تر می‌رسید.

لامپ‌های فلاش

مخترعی به نام Joshua Lionel Cowen که به واسطه طراحی مدل‌های خطوط ریلی و قطارهای اسباب‌بازی شناخته می‌شود، با همکاری Paul Boyer که در زمینه‌ی عکاسی فعال بود، لامپ‌های فلاش را پیش از آغاز قرن بیستم به دنیا معرفی کردند.

طراحی این لامپ به شکلی بود که پودر فلاش در یک محفظه‌ای قرار می‌گرفت و سپس به کمک جریان الکتریکی حاصل از برق یک باتری سلولی خشک می‌سوخت. در این فرآیند لامپ فلاش به شاتر جعبه‌های دوربین وصل شده و در زمان عکس‌برداری فعال می‌شد. این سیستم در زمان عکس‌برداری اصولا بر روی یک سه پایه و در فاصله‌ی مناسبی از دوربین گذاشته‌ می‌شود. برای نورپردازی بیشتر هم می‌توانستند از چند لامپ فلاش متصل به یک‌دیگر به صورت همزمان استفاده کنند.

پس از مدتی Bunsen  و Roscoe راهی جایگزین برای این روش معرفی کردند. در این روش از یک نوار منیزیمی برای سوزاندن استفاده می‌شد که می‌توانست نوری مشابه نور طبیعی روز را ایجاد کند. عکاسان برای استفاده از این روش باید نوار را به اندازه‌ی مورد نیاز خود برش می‌دادند. این روش پیش از روش پودر فلاش مطرح شد، با این حال پودر فلاش روشی بود که طرفداران بیشتری در دنیای عکاسی داشت. در آن دوران لامپ فلاش توانست جایگزین مناسب و کم‌خطری برای پودر فلاش باشد. با این حال هنوز هم برخی افراد در زمان استفاده از این روش دچار آسیب‌دیدگی می‌شدند. در نتیجه بشر به دنبال راهی ایمن‌تر برای عکاسی بود.

حباب فلاش

ایده‌ی بعدی استفاده از حباب فلاش بود. این حباب‌ها در سال ۱۹۲۷ توسط شرکت جنرال الکتریک ساخته‌شد. (عده‌ای معتقدند که این حباب‌ها پیش از جنرال الکتریک، توسط یک شرکت آلمانی به نام Vacublitz ساخته شد.) طراحی حباب‌های فلاش به این شکل بود که به جای استفاده از پودر منیزیم در فضای آزاد، از رشته‌های منیزیم در ترکیب با گاز اکسیژن درون یک فضای بسته‌ی لامپ‌مانند استفاده می‌شد. در ابتدا جنس این لامپ‌ها از شیشه بود، اما در ادامه به دلیل شکسته شدن شیشه بر اثر احتراق منیزیم، از پلاستیک استفاده شد. همین شکستگی‌ها را می‌توان دلیلی بر ناقص بودن ایده‌ی حباب فلاش دانست. در بررسی‌ها مشخص شد که میزان شکنندگی لامپ بسیار بالاست و تنها قابلیت یک‌بار استفاده را دارد. در هر بار استفاده، لامپ‌ها به شدت داغ می‌شدند. سازندگان این حباب‌ها در ادامه تصمیم گرفتند منیزیم را با زیرکونیوم جایگزین کنند تا نور قوی‌تری ایجاد شود.

مشکل دیگری که به این لامپ‌ها وارد بود، زمان لازم برای ایجاد نور فلاش قوی برای عکس‌برداری بود. در مقایسه با فلاش‌های الکترونیکی امروزی، باید زمان طولانی صرف این فرآیند می‌شد. از این رو برای حل این مشکل، دوربین‌هایی با قابلیت همگام‌سازی فلاش، حباب‌های فلاش را پیش از باز شدن شاتر در مرحله احتراق می‌گذاشتند تا زمان کوتاه‌تری برای ایجاد نور قوی صرف شود.

مکعب‌های فلاش و فلاش‌های گردان

در بخش قبل خواندیم که حباب‌های فلاش باید به طور مداوم عوض می‌شدند و قابلیت استفاده‌ی چندباره را نداشتند. کاری وقت‌گیر و زمان‌بر که در طولانی‌مدت برای عکاسان آزاردهنده است. بنابراین باید روشی بهتر و جایگزین معرفی می‌شد. در این زمان شرکت کداک در اواخر دهه ۱۹۶۰ مکعب فلاش را طراحی و تولید کرد. این مکعب‌ها دارای چهار لامپ فلاش مختلف برای عکس‌برداری بودند که بعد از هر عکس می‌توان با چرخاندن مکعب از فلاش بعدی برای عکسی دیگر استفاده کرد. ایده‌ای که مورد توجه بسیاری از عکاسان آن دوران قرار گرفت و سعی کردند این ایده را با روش‌های قبلی ترکیب کنند تا به روش‌هایی با کارایی بهتر دست یابند.

اولین روش ترکیبی با کداک، فلاش‌های گردان جنرال الکتریک بود که هشت تا ده حباب فلاش را در دو ردیف در کنار هم می‌گذاشتند. در زمان عکس‌برداری، عکاس می‌توانست با نصب کارتریج بعد از ثبت چهار تا پنج عکس، نوار را چرخانده و از سایر حباب‌ها برای ثبت چند عکس دیگر استفاده کند. در ادامه شرکت‌هایی مانند فیلیپس، پلاروید و سیلوانیا هم با کمک طرح اولیه جنرال الکتریک فلاش‌های گردان را طراحی و تولید کردند.

فلاش الکترونیکی

مکعب‌های فلاش و فلاش‌های گردان پایان ماجرا نبودند. صنعت عکاسی به فلاشی نیاز داشت که بارها و بارها استفاده شود و تنها برای یک‌بار استفاده طراحی نشوند. در سال ۱۹۳۱ یک استاد دانشگاه به نام هارولد اجرتون، طراحی فلاش الکترونیکی را برای اولین‌بار آغاز کرد. با کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد، در نهایت این دستگاه در نیمه دوم قرن بیستم مورد توجه دنیای عکاسی قرار گرفت.

در فلاش‌های الکترونیکی یک خازن تعبیه شده قرار داشت که با ذخیره انرژی امکان استفاده در عکاسی‌های بعدی را فراهم می‌کرد. عملکرد این فلاش‌ها به این شکل بود که در زمان عکس‌برداری، هنگام فعال شدن فلاش الکترونیکی، انرژی خازن به وسیله‌ی یک محفظه‌ی حاوی گاز، آزاد و در زمان بسیار کوتاهی نوری قوی ایجاد می‌شد. لازم به ذکر است که محفظه‌ی فلاش‌های الکترونیکی از گاز زنون پر می‌شد و طول عمر بالایی داشت و همچنین نیاز به تعویض در کوتاه‌مدت نداشت.

همگام‌سازی دوربین‌ها و امکان تغییر شدت نور، فلاش‌های الکترونیکی را به جایگزینی مناسب برای حباب و لامپ‌های فلاش تبدیل کرد. 

امروزه از فلاش‌های الکترونیکی در بسیاری از استودیوها و صحنه‌های اجرا برای ایجاد نوری مناسب به منظور تصویربرداری هم استفاده می‌شود. با پیشرفت تکنولوژی و دست‌یابی به فناوری‌های بی‌سیم، می‌توان از چندین فلاش به صورت جداگانه و خارج از فضای داخلی دوربین در زمان عکس‌برداری استفاده کرد. برای این کار تنها نیاز به همگام‌سازی دوربین با فلاش‌ها وجود دارد که به راحتی امکان‌پذیر است. فلاش‌های پرسرعتی هم در حال حاضر طراحی و تولید شده که می‌توانند در زمانی بسیار کوتاه نوری قوی ایجاد کنند.

فلاش‌های LED

بر خلاف گوشی‌های ساخت قدیم مانند مدل‌های قدیمی نوکیا، امروزه در ساختار بسیاری از گوشی‌های هوشمند از فلاش‌های زنون استفاده شده‌است. در این دستگاه‌های هوشمند فلاش‌های LED نصب شده که در شرایط کم‌نور به عنوان یک منبع نور قوی عمل می‌کنند. با این حال فلاش‌های LED در مقایسه با فلاش‌های زنون، قدرت کمتری داشته اما ولتاژ کمتر و اندازه‌ی کوچکی دارند که گزینه‌ای مناسب برای استفاده در تلفن‌های همراه است. تعدادی از کمپانی‌های سازنده گوشی‌های هوشمند مانند اپل، فلاش‌های LED رنگی برای ایجاد رنگ‌های طبیعی و مشابه رنگ پوست انسان در زمان عکاسی را بر روی محصولات خود نصب کرده‌اند.

کلام آخر

امیدواریم از خواندن سیر تحول تولید نور در فلاش عکاسی لذت برده‌باشید. شما همراهان عزیز ستاره می‌توانید برای یافتن پاسخ بسیاری از پرسش‌ها و تحقیق‌های متاب‌های درسی مقاطع مختلف تحصیلی به بخش محتوای کمک‌ درسی سایت مراجعه کنید.

برگرفته از: petapixel