Luci High Speed

Illuminazione per l'High Speed

I problemi di illuminazione non sono specifici delle videocamere Phantom, ma per scattare foto in movimento ad alta frequenza in generale. Anche con la grande sensibilità delle moderne camere high speed come la Phantom Flex4K, preparatevi a utilizzare una notevole quantità di luce. Scattare con una frequenza fotogrammi di 1000 fps richiede 5,25 volte più luce rispetto a 24 o 25 fps.

Nel Regno Unito, il tipo di luce predominante utilizzato sono ancora le grandi lampade al tungsteno. Le lampade al tungsteno di Fresnel con una potenza di 5000 W o superiore sono per la maggior parte l'opzione più sicura per evitare problemi con lo sfarfallio. Ma le lampade al tungsteno non sono sempre la scelta più adatta per un servizio fotografico, possono essere richieste dimensioni fisiche ridotte, consumi energetici ridotti e potenza termica, molte di queste luci producono sfarfallio di immagini indesiderate. Con i progressi nella tecnologia di illuminazione ci sono altre opzioni che possono essere utilizzate per la ripresa di frame rate elevati e verranno discusse in questa pagina.

Esposizione nello slow motion

Il frame rate (frequenza fotogrammi) si riferisce al numero di fotogrammi individuali che comprendono ogni secondo di video del film che si registra, noto anche come FPS (fotogrammi al secondo). I frame rates più comuni in video e film sono 24, 25 e 30 fotogrammi al secondo.
Quando si rallenta il filmato scattando una frequenza fotogrammi elevata, è necessario considerare l'aumento di esposizione richiesto. Scattare a frame rate elevati richiede livelli di illuminazione considerevoli. Man mano che il numero di fotogrammi al secondo raddoppia, anche la quantità di luce richiesta per ottenere la stessa esposizione raddoppia. Questo può essere dimostrato nella tabella sottostante.

Frames/secondo

Stop Compensation

25

+0

50

+1

100

+2

200

+3

250

+3 ¼

500

+4 ¼

1000

+5 ¼

1500

+5 ¾

2000

+6 ¼

2500

+6 ½


Flicker o sfarfallio nelle riprese in high speed

Oltre l'illuminazione, il problema più grande nell'illuminazione ad alta velocità è lo sfarfallio.
Se alimentato da corrente alternata (CA), l'alimentazione delle lampade passa da 50 a 60 volte al secondo (a seconda del Paese e del suo sistema di alimentazione). Durante il ciclo di abbassamento, il filamento della lampada al tungsteno può oscurarsi leggermente.
Al di sopra di determinati frame rate, un sensore della fotocamera sta fotografando un numero sufficiente di immagini al secondo per vedere l'alternanza del filamento, risultante come sfarfallio nell'immagine.
La quantità di sfarfallio è correlata al tipo di bulbo, potenza e dimensione fisica del filamento. In generale, le lampade da 5000 W o più grandi che utilizzano filamenti di tungsteno sono così grandi da non avere il tempo di raffreddarsi e attenuarsi prima che il ciclo di alimentazione si riattivi. Pertanto, si consiglia di utilizzare lampade a luce al tungsteno 2K o superiore quando si scatta sopra 120fps in 60hz countries e 5K o superiore quando si scatta sopra 100fps in 50hz countries.
Alcune raccomandazioni aggiuntive consistono nell'utilizzare l'alimentazione CC per le luci al tungsteno, eliminando completamente lo sfarfallio.
La corrente continua fornita alla testa della lampada significa che non vi è alternanza tra i cicli e il filamento è costantemente illuminato. Le lampadine più piccole possono essere alimentate a batteria, evitando così problemi di sfarfallio.

L'HMI e le luci fluorescenti generalmente vanno bene per velocità inferiori a 100 fps purché utilizzino reattori elettronici e siano impostati su sfarfallio. Sebbene le luci dell'HMI non soffrano dello sfarfallio che provoca il tungsteno, le HMI possono soffrire di "Arc Wander", per cui un "punto caldo" plasmatico si muove all'interno del bulbo, causando un movimento amorfo di spostamento nell'emissione luminosa. L'effetto collaterale più comune a questo è un rapido cambiamento di colore in un effetto scintillante. Nessuna luce HMI con un normale reattore elettronico può essere garantita contro qualche forma di sfarfallio, indipendentemente dalla grandezza della lampada.

Negli ultimi anni sono stati prodotti reattori ad alta frequenza per lampade HMI. Nel Regno Unito, i reattori da 250 Hz in stock Panalux per lampade HMI tra 125 W e 18.000 W. Allo stesso modo, Arri ha prodotto reattori ad alta velocità da 1000 Hz per l'uso con la stessa lampada HMI da 125W a 6000W. Questi reattori riducono drasticamente o addirittura eliminano lo sfarfallio nella maggior parte delle situazioni, ma con l'uso pratico di questi strumenti, è stato rilevato che in alcune condizioni di illuminazione e con alcune lampade e bolle, il tremolio potrebbe ancora essere evidente. È sempre consigliabile testare le lampade specifiche da utilizzare per un lavoro.

Le luci a LED sono soggette ai circuiti elettronici che le guidano e possono creare una vasta gamma di frequenze di aggiornamento, ma in genere gli apparecchi a LED progettati per l'industria cinematografica non sfarfallano a patto che non siano oscurati. In tempi recenti, sempre più luci a LED diventano disponibili per il cinema, molte di queste sono ora comunemente utilizzate per le riprese ad alta velocità.

Infine, l'angolo dell'otturatore sulla telecamera ad alta velocità può influire anche sullo sfarfallio, poiché un maggiore angolo dell'otturatore consente un tempo di risposta più lungo dalla luce. Quando si riprendono frame rate estremamente elevati, potrebbe non essere più necessario mantenere un otturatore a 180 gradi per acquisire il movimento generalmente preferito per un aspetto filmico. Un otturatore a 360 gradi consente una maggiore sensibilità alla luce e può ridurre le possibilità di sfarfallio.

Illuminazione con HMI

L'illuminazione HMI che utilizza reattori elettronici non sfarfallano, ma possono essere soggetti a un altro artefatto. Questo sarebbe Arc Wander, come descritto nel passaggio precedente, il punto caldo dell'arco elettrico che viaggia nel gas plasmatico all'interno della bolla di vetro si muove avanti e indietro tra i due catodi. L'effetto risultante appare come riflessi e cambiamenti di colore.
Se si usa direttamente una grande luce puntata sul soggetto, questo effetto può essere abbastanza ovvio. Se molte luci sono mescolate insieme o se la luce viene perforata attraverso la diffusione, Arc Wander può spesso essere limitata a un livello non percepibile. Inoltre, Arc Wander è molto più evidente in uno scenario nero in studio, quando usato all'esterno con la luce naturale questi effetti possono essere spesso trascurabili.
Con i reattori ad alta velocità da 300 Hz e 1000 Hz è possibile ottenere immagini prive di sfarfallio di alta qualità con frame rate di 1000 fps e in molti casi anche con un'unica fonte di luce HMI.
Questa nuova tecnologia fornisce alla lampada una corrente d'onda quadra notevolmente alzata piuttosto che il tipico 75Hz. I reattori ad alta frequenza sono disponibili per tutte le potenze da 125 W a 18.000 W. Si consiglia di testare ancora le lampade alle velocità di scatto richieste prima di un lavoro.