High Speed Photography או "צילום במהירות גבוהה" (להלן צילום-מהיר) הינו תחום צילומי העוסק בלכידתם של אירועים המתרחשים בפרקי זמן קצרים במיוחד דוגמת מכת ברק, פיצוץ בלון או טיפות מים המתנגשות זו בזו. צלמים המתמחים בתחום הצילום-מהיר חייבים להיות סבלניים, לנסות אינספור פעמים ולהיעזר בחיישנים מיוחדים. חיישנים אלו מאפשרים להתגבר על מגבלות התגובה האנושיות (בין 250 ל-300 מיליוניות השנייה – זמן איטי ביותר במנחי צילום-מהיר).

במאמר זה ננסה לספק הצצה אל תוך העולם המורכב של הצילום-מהיר ונבחן את שני המרכיבים העיקריים של התחום: זיהוי הרגע המדויק (המתבצע באמצעות החיישנים) והקפאת הרגע לצורך צילום (המתבצע באמצעות מבזקים).

אגרוף ניתח בפנים, 70 מילישניות לאחר המכה (צילום גיא וינר)

fast photo 1

הקפאת הרגע

פעולת הצילום היא ביסודה הקפאה של פרק זמן נתון מן המציאות ולכידתו על החיישן (או הפילם). משך ההקפאה נקבע על פי אורך הזמן בו תריס המצלמה פתוח ואור המוחזר מן האובייקט המצולם עובר דרך התריס ומגיע לחיישן. אם התריס פתוח לפרק זמן קצר מדי, מעט מידי אור יכנס והתמונה שנקבל תהיה חשוכה. אם התריס פתוח לפרק זמן ארוך מידי התנועה אותה אנו מנסים ללכוד תימרח (או תסבול מחשיפת יתר). מצלמות רפקלסיות מסוגלות להגיע למהירות תריס של עד כ-1/4000 השנייה (דגמים מתקדמים מסוגלים להגיע למהירות כפולה), מבזקים לעומת זאת מסוגלים  להבזיק במהירות של עד 1/40,000 – פי 10 ממצלמה ממוצעת. מסיבה זו בצילום-מהיר נשתמש במבזק על מנת להקפיא את התנועה.

מבזקים רגילים מאפשרים לבצע את מרבית צילומי הצילום-מהיר אך ישנם מקרים בהם אפילו 1/40,000 השניה אינם  מספיקים בכדי להקפיא את הרגע המדויק ולצורך כך פותחו מבזקים מהירים מיוחדים. מידע בנושא מבזקים אלו ניתן למצוא בין השאר בידיעה אותה פרסמנו כאן בעבר ואשר עסקה בנושא זה. ניתן לרכוש מבזקים שכאלו (הם לרוב יקרים ביותר)  או לבנות אותם בעצמכם אם אתם בעלי חוש טכני ומוכנים ליטול סיכונים (הפעלה שגויה יכולה להסתיים בקלות בפציעה ואף במוות). כאמור, במרבית המקרים מבזקים אלו אינם נחוצים לצילום-מהיר.

בכדי לגלות את מהירות הפלאש שברשותכם תצטרכו לנבור מעט ברשת. הנתון אותו אתם מחפשים מכונה Flash duration ובהינתן פלאש נתון (לדוגמא ה-SB900 של חברת ניקון) תוכלו למצוא ברשת טבלה המזכירה את זו המופיעה כאן:

  • 1/880  של שנייה ב- M 1/1 (full) output
  • 1/1100 של שנייה ב- M 1/2 output
  • 1/2550 של שנייה ב- M 1/4 output
  • 1/5000 של שנייה ב- M 1/8 output
  • 1/10000 של שנייה ב- M 1/16 output
  • 1/20000 של שנייה ב- M 1/32 output
  • 1/35700 של שנייה ב- M 1/64 output
  • 1/38500 של שנייה ב- M 1/128 output

הטבלה מציגה בפנינו את היחס שבין עוצמת הפלאש למהירותו. בעוצמה מלאה מהירות הפלאש עומדת על 1/880 השנייה. במחצית מעוצמתו מהירות הפלאש עומדת על 1/1100 השנייה וכך הלאה. פלאשים שונים מספקים מהירויות שונות בעוצמות ירי שונות – אם אתם משתמשים בפלאש אחר או במספר פלאשים שונים חשוב לבדוק ולמצוא את הטבלה התואמת.

בלון מלא במים נזרק ונחתך באוויר, מיקרופון בקרבת מקום מזהה את הצליל ומפעיל את הפלאשים, דבר היוצר אפקט של יריית כדור מים (צילום: גיא וינר)

fast photo 4

בעיה נוספת הקשורה לצילום במהירות גבוהה היא במצלמה ולא במבזק ונוגעת לעיכוב בין הרגע בו ניתן האות החשמלי למצלמה לבין הרגע שבו התריס במצלמה נפתח. באנגלית מכונה נתון זה: Shutter lag, וניתן למצוא גם אותו בחיפוש ברשת או בנתונים הרשמיים של יצרן המצלמה.

כל המצלמות הרפלקסיות כיום תומכות בהפעלה באמצעות כבל שליטה (שלט חוטי). ניתן להתאים כבל זה ולחברו לחיישנים שונים (מידע על כך ניתן למצוא בקישור הבא). ישנם מצבים בהם החיישן מתחבר למצלמה ללא פלאש – למשל בעת צילום ברקים בו מחברים למצלמה חיישן אור, המופעל בעת שהשמיים מוארים או במצבים בהם יש צורך להקפיא רגע כמו למשל צילום חיות באופן אוטומטי בלילה באמצעות חיישן הרגיש לתזוזה.

זיהוי תנועה

החל משנות ה70 מתחברים כל הפלאשים למצלמה בעזרת חיבור המכונה Hot Shoe המצוי בחלקה העליון של המצלמה. הרעיון המקורי היה ליצור סטנדרט חיבור אחיד בין החברות, אלא שאז התפתחה טכנולוגיית ה-TTL (בה הפלאש "מדבר עם המצלמה" ומתאם את עוצמתו בהתאם לנתונים שלה) אשר הובילה למצב ההפוך בו כל חברה פיתחה שיטת תקשורת משלה (לניקון ה-i-TTL ולקנון ה-e-TTL). למרות זאת בבסיסו עיקרון ההפעלה של כלל הפלאשים מבוססי ה-Hot Shoe נותר זהה –  על מנת להפעיל את הפלאש יש לקצר בין הפין המרכזי לבין הגוף.

  • בתמונה המופיעה למטה שלושה פלאשים: הראשון הוא ה-national 201pe, פלאש אשר יוצר בברית המועצות, השני הוא הניקון SB-25 משנת 1992 והשלישי הוא הניקון SB-900 משנת 2008.
  • ברגע שמקצרים בין הפין במרכז הפלאש (חץ אדום) לגוף הפלאש (גוף הברזל או החלק המתכתי בצד – מסומן בחץ צהוב) הפלאש מופעל.
  • שיטת הפעלה זו מספקת אפשרויות  מעניינות כמו  לדוגמא חיבור חוט אחד למחבט בייסבול מתכתי  וחוט שני לפחית בירה, ברגע שהמחבט יפגע  בפחית ייסגר המעגל והפלאש יופעל.

אם ניקח את העיקרון הבסיסי צעד אחד קדימה, ניתן לבנות מעגל חשמלי המקושר לחיישן (למשל חיישן הרגיש לצליל) ברגע שהחיישן יופעל מהצליל הוא ייצור קצר ויפעיל את הפלאש כפי שניתן לראות בסרטון הבא.

קיצור פלאשים שונים (צילום גיא וינר)

fast photo 6

בניית מעגל חשמלי שכזה איננה משימה טריוויאלית אך היא בהחלט ניתנת לביצוע על ידי מי שאינו נרתע מקצת התעסקות טכנית. ברחבי הרשת ניתן למצוא שורה של גורמים מהם ניתן ללמוד או לחילופין לרכוש ציוד ורכיבים (וכמובן גם את החיישנים עצמם).

הרכבנו עבורכם רשימה קצרה של מקורות בנושא זה:

  • Hiviz – אתר וותיק מאד המספק מידע מקיף למתעניינים בכל הקשור לצילום-מהיר (בין השאר ניתן למצוא באתר סרטונים, הסברים שונים וסכמות חשמליות המציינות כיצד לבנות מעגלים מסוגים שונים). ניתן להזמין ציוד להרכבה מן האתר וחשוב במיוחד לנו הישראלים – הציוד האלקטרוני אליו מתייחסים לרוב באתר הינו בסיסי למדי וניתן לרכישה גם בארץ. בקיצור מומלץ למי שלא רוצה להשקיע הרבה כסף ואינו פוחד ללכלך את הידיים.
  • Bmumford – חנות המציעה קופסא אליה ניתן לחבר מספר גדול של חיישנים. מדובר בהתקן לא זול (85 דולר) בעיקר בהתחשב בכך שניתן להרכיב באופן עצמאי ועם קצת ידע מערכת דומה למדי מחלקים שעלותם דולרים בודדים.
  • cognisys-inc – חנות המציעה חיישן המבוסס על "מלכודת לייזר" (ממש כמו בסרטים המציגים שודדי בנקים וסוכנים חשאיים). הבעיה המרכזית היא שמדובר בחיישן יחיד בעוד מערכות אחרות מציעות מגוון חיישנים.
  • Universaltimer – אתר המציע מגוון אפשרויות לרכישת חיישנים וחיבורים – המחירים סבירים אם כי לא מדובר באופציה הזולה ביותר בהכרח.
  • Dreamingrobots – ערכה זו (המכונה camera axe) המשמשת גם את כותב שורות אלו מומלצת במיוחדת לחובבי ה-DIY. האתר מוכר שתי גרסאות – הראשונה מגיעה מורכבת ואילו השנייה מגיעה בחלקים עם הוראות ברורות להרכבה עצמית. אחד הדברים הייחודיים בערכה הוא גישת הקוד הפתוח המתלווה לערכה ורוח השיתוף המאפשרת גם למשתמשים חדשים ללמוד כיצד להפיק את המירב מן הציוד. באתר ישנם הסברים איך להרכיב את הכבלים והחיישנים לבד (כולל שרטוטים חשמליים, קישורים לחנויות לצורך רכישת החלקים ועוד). בנוסף באתר ישנו פורום פורה בו ניתן לשאול שאלות ומשתמשים שונים מעלים רעיונות בעוד אחרים משפרים את התוכנה של הערכה או תפקוד החיישנים לטובת הקהילה.

ככלל היתרון בציוד מתקדם הוא שניתן לתכנת את החיישנים בצורה חכמה – ניתן לדוגמא לתכנן את החיישן לשלוח אות רק מספר מילישניות לאחר זיהוי האירוע או לקבוע את סף התגובה של החיישנים באופן משתנה.

בקבוק בירה מתנפץ (צילום: גיא וינר)

fast photo 9

חיישנים נפוצים

 

כאמור, ישנם שורה של חיישנים היכולים לשמש כ"טריגר" לצורך צילום. להלן רשימה חלקית:

חיישן קול – חיישן המזהה רעש, מתאים לצילומי דברים מרעישים, כגון בלון מתפוצץ, או זכוכית נשברת. החיישן הוא למעשה מיקרופון.

חיישן אור – חיישן המזהה אור, מתאים לצילומי מטרות המפיקות אור, לדוגמא אש או ברק.

חיישן לייזר –שדרוג קל של חיישן האור, מכוונים את קרן הלייזר אל מול החיישן האור ומתכנתים אותו כך שברגע שכמות האור שהוא קולט יורדת הוא מפעיל את הצילום. באופן זה אנו בונים מעין "מלכודת לייזר" בדומה לזו אותה אנו רואים לעיתים בסרטים בהם אזעקה מופעלת כאשר אדם שובר את מסלול הקרן. חיישן לייזר משמש צלמי טבע ומאפשר להם להניח "מלכודות לייזר" בשטח במהלך הלילה. באופן זה ניתן ללכוד תמונות של חיות מסוכנות או נדירות מבלי צורך להיות נוכח במקום באופן פיזי. בעזרת כמה מראות ניתן לשדרג את החיישן ולבנות מעין ריבוע דרכו כל בעל חי העובר נקלט ומצטלם (הסבר ניתן למצוא בקישור הבא), סרטון הסבר על "מלכודת לייזר" ניתן לראות בקישור הבא.

חיישן תנועה – חיישן המזכיר חיישן אזעקה, ברגע שהחיישן מזהה כי דבר מה זז בשטח נתון הוא נותן פקודה לצלם. שימושי לצלמי טבע למיניהם ושימושי מאד על מנת ללכוד רגעים שאין לנו סבלנות להמתין כי יתרחשו, פשוט מניחים, מכוונים ואפשר ללכת לעסוק בדברים אחרים.

חיישן מעבר (photogate) – חיישן המזכיר בעיקרון פעולתו את חיישן הלייזר אך עושה שימוש במנורת אינפרא אדום וחיישן אינפרא אדום המזהה שעצם כלשהו עובר דרכו. מתאים לצילום עצמים נופלים, יש צלמים המצלמים טיפות בעזרתו (למרות שישנו חיישן טיפות ייעודי).

fast photo 7

fast photo 8

חיישן ירי– חיישן דרכו יורים (בדרך ככל מרובי אוויר) והוא מזהה את הקליע עובר בשני נקודות ובדרך זו מחשב את מהירות הקליע ואת הזמן אשר ייקח לו להגיע לנקודה מסויימת.

ביצה מלאה בצבע מאכל אדום הנורית על ידי רובה חצים, צולם בסיוע חיישן ירי (צילום: גיא וינר)

fast photo 3

חיישן טיפות – החיישן המועדף על כותב שורות אלו. חיישן זה אף עובר שינויים ושיפורים מתמידים. לא מדובר  בחיישן במובן הקלאסי משום שאין הוא חש דבר מה ואז מודיע, אלא מבצע פעולה. כיצד פועל חיישן הטיפות? במרכזו של החיישן קיים רכיב אלקטרוני המכונה סלנואיד, זהו סוג של ברז חשמלי הסגור באופן קבוע ונפתח רק כאשר הוא מקבל זרם חשמלי. בעזרת החיישן והקופסא ניתן לשלוט בזמן הפתיחה של הברז (ביחידות של מילישניות), וכן בזמן הסגירה והפתיחה מחדש. בנוסף ניתן לקבוע מראש תוך כמה מילישניות לירות את הפלאש. באופן כזה אנו מקבלים שליטה מלאה על הטיפות דבר המאפשר לנו ליצור התנגשות בין שני טיפות. איך עושים זאת? מצלמים טיפה אחת נופלת ומשנים את התזמון של הפלאשים במדרגות קבועות. למשל הנה סרטון המכיל 50 תמונות, בין כל תמונה לתמונה הקפיצה היא 5 מילישניות.

עכשיו כשאנו יודע באיזה תזמון הטיפה נופלת ובאיזה תזמון היא עולה חזרה לגובה שבו אנו רוצה אותה, ניתן לחשב את ההפרש בין התזמונים ובאופן זה לדעת מתי לשחרר את הטיפה השניה – תזמון המבטיח לנו התנגשות בדיוק ברגע הקריטי.

רגע ההתנגשות בין שתי טיפות (צילום: גיא וינר)

fast photo 5

טיפת חלב פוגעת בטיפה חלב, מצולם באמצעות שני פלאשים, אחד מהם מאחורי הטיפות עם פילטר ג'ל בצבע סגול ואחד מקדימה עם פילר  ג'ל בצבע צהוב (צילום: גיא ונר)

fast photo 10

ישנם עוד חיישנים ובעצם עם קצת ידע ויצירתיות ניתן לבנות כמעט כל מערכת שנרצה, כך למשל עלו ברשת רעיונות שונים דוגמת: חיישן רוח (המזהה מתי יש רוח), חיישן לחות (לצילומי מזג אוויר למיניהם), חיישן רעד (כשמשהו נע כמו במקרה של רעידת אדמה), חיישן הצתה (כמו במקרה של מערכת חשמלית המציתה ניצוץ ומצלמת. מי שמעוניין לבצע פיצוץ מתועד עשוי להשתמש במערכת כזו).

טכניקה

הגענו אם כך למסקנה שפלאשים פועלים מהר יותר מתריסים של מצלמות, אך מה אומר הדבר באופן פרקטי? איך מצלמים צילומים כאלו?

דבר ראשון חשוב לזכור שמה שמקפיא עבורנו את התמונה הוא הפלאש ולא התריס, ברגע שנזכור ונבין זאת יתר הדברים צפויים להסתדר מעצמם ביתר קלות. בנוסף חשוב לזכור שאנו מצלמים דברים שאינם דוממים, אלא דברים שבהם יש תנועה כלשהי אותה ברצוננו ללכוד. לשם כך עלינו תחילה ליצור את התנועה הזאת, למשל לפוצץ בלון, לשבור בקבוק זכוכית או לשחרר טיפות ואנחנו זקוקים לזמן על מנת לייצר את התנועה. ואת הזמן הזה אנחנו משיגים על ידי כך שאנחנו מצלמים את התמונות האלו בחדר או איזור חשוך ופותחים את הצמצם למספר שניות (2 עד 5 שניות הן פרק זמן מתקבל על הדעת), אבל אפשר גם כל זמן שנחליט (bulb), בזמן זה מבצעים את התנועה הנדרשת. החיישן או מערכת החיישנים קולטת את התנועה, או התגובה שהיא יוצרת (למשל צליל הבלון המתפוצץ) ומפעילה את הפלאש\ים אשר יורים אור ומקפיאים את התנועה. ניתן גם לצלם בכמה מצלמות שונות את אותה ההתרחשות, כל אחת בזווית מעט שונה.

הבא נבחן כיצד עושים זאת שלב אחר שלב בדוגמא של בלון מתפוצץ:

שלב ראשון – מנפחים בלונים (ברבים מכיוון שהתהליך ידרוש כנראה מספר ניסיונות).

שלב שני – ממקמים את הבלון בפריים לפי הצילום אותו רוצים להשיג, מאוד רצוי שיהיה זה מקום הניתן לשחזור (למקם בו בלון אחר), ניתן לסמן את המקום, למשל עם חוט מהתקרה אותו מזיזים לפני הצילום, כדי שיהיה קל יותר למצוא את המיקום המדויק שוב.

שלב שלישי – ממקמים את הציוד – החיישנים, הפלאשים והמצלמה.

שלב רביעי – מסדרים את נתוני הצילום כך שהתריס יהיה פתוח כמה זמן שנדרש בכדי לבצע את התנועה, בדרך כלל הצמצם יהיה סגור למדי – בסביבות f/16-f/18 וה-ISO נמוך (100-200).

שלב חמישי – עוברים למצב פוקוס ידני ומבצעים פוקוס ידני על הבלון (ניתן לפקס אוטומטית אם רוצים ואז לשנות את  המצב לפוקוס ידני). ניתן לפקס באמצעות פונקציית ה-Live-View והתקרבות אל האובייקט (הגדלה) למי שאפשרות זו קיימת במצלמתו. מרגע שהאובייקט המצולם בפוקוס מומלץ לצלם באמצעות שלט (חוטי או אלחוטי) מכיוון שאפילו לחיצה על לחצן הצילום יכולה להזיז מעט את המצלמה ולהוציא אותה מפוקוס.

שלב שישי – מכבים את האור ומבצעים צילום ניסיון "יבש" (ללא תנועה), בצילום זה התוצאה צריכה להיות שחורה לחלוטין, אם בצילום רואים את האובייקט אפילו באופן חלקי, אנו עשויים לקבל בצילום האמיתי תוצאה לא רצויה של חשיפה כפולה בו ניתן יהיה לראות האובייקט לפני הפעולה ובמהלכה.

שלב שביעי – מבצעים צילום ניסיון רטוב לבדיקת החיישנים, למשל אם אנחנו עובדים עם חיישן קול שאמור לזהות את הפיצוץ של הבלון אנו נצלם ונעשה רעש כדי לבדוק שהחיישן מזהה רעש ויורה את הפלאש/ים, בדרך כלל צריך לבצע מספר צילומים כאלו, על מנת לכייל את החיישן ועל מנת למקם את הפלאש/ים בדיוק במקומות הנכונים.

שלב שמיני – האור כבוי, מפעילים את המצלמה ומפוצצים את הבלון, מסתנוורים מהפלאש ורצים לראות מה יצא, חשוב לזכור שכל עוד לא נסגר התריס אין להדליק את האור, כבר היו תמונות שנהרסו בגלל זה.

אפשר גם ללכת עם זה צעד קדימה ולמלא את הבלון במים למשל (צילום: גיא וינר):

fast photo 2

סיכום

אם יש לכם מצלמה, ורצון עז ללכוד רגעים שמעטים יכולים או סקרנות טבעית גדולה לצילומים במהירות גבוהה המדריך הנוכחי אמור לספק לכם את הכלים הבסיסיים להגשים את החלום. טכנולוגיית החיישנים מאפשרת לנו לצלם דברים אשר נראים על פניהם כמעט בלתי אפשריים ובו בזמן לפתח גם את הצד האומנותי שבסוג הצילום הייחודי המכונה "צילום-מהיר".

אני קיבלתי את הקופסא שלי לפני כחודשיים וחצי, ומאז אני עושה ניסויים בכל רגע פנוי שיש לי. ואני מרגיש שלאט לאט אני מתחיל להבין את הדברים. המטרה היא למשוך את הטכנולוגיה לקצה, לצלם דברים בלתי אפשריים, ובו זמנית לפתח את התחום באופן אומנותי ולנצל את הטכנולוגיה על מנת ליצור תמונות מדהימות ללא צורך בעריכה ממוחשבת.

הכותב: גיא וינר, בן 25 תושב כרמיאל. עוסק בטכנאות רנטגן וחובב צילום-מהיר. לבלוג של גיא.

טען עוד כתבות קשורות
טען עוד ב מאמרים

13 תגובות

  1. אורלי

    15/05/2011 ב 2:40 PM

    WOW! מדריך מיוחד במינו ומושקע ביותר. כל הכבוד!

    השב

  2. Arieli-Levin

    15/05/2011 ב 7:31 PM

    כתבה מצויינת! תודה רבה!

    השב

  3. Maya-H

    15/05/2011 ב 7:54 PM

    באמת מדריך מיוחד. Like!

    השב

  4. רון

    15/05/2011 ב 10:57 PM

    מכיר אותך מפיקשר – צלם מצויין

    השב

  5. אריק

    15/05/2011 ב 11:15 PM

    גיא,כל הכבוד. מאמר מושקע ומצויין.

    השב

  6. מעולה

    15/05/2011 ב 11:24 PM

    תודה!

    השב

  7. Alex

    15/05/2011 ב 11:55 PM

    כתבה מושבחת על נושא מעניין. כל הכבוד לכותב ולאתר הנפלא הזה.

    השב

  8. מרגלית

    17/05/2011 ב 12:14 AM

    מרתק בעיקר בגלל ההתלהבות המדביקה וכל הכבוד על ההשקעה

    השב

  9. Efraim Bushkin

    18/05/2011 ב 2:26 PM

    כתבה מעולה!

    השב

  10. אילנה דהאן

    19/05/2011 ב 10:16 AM

    גם אני חושבת שהכתבה מעניינת ומושקעת,התחלתי ללמוד צילום באופן מקצועי יותר,ואני מגלה שזה תחום לא קל כפי שחשבתי .רק רציתי לציין שגם אני טכנאית רנטגן.אני מקווה שתעלה עוד כתבות מאלפות כאלה.דרך אגב אם תוכל לגלות לי איזה מצלמה משמשת אותך?

    השב

  11. djstalin

    20/05/2011 ב 12:55 PM

    אני משתמש בדי 5000 של ניקון

    השב

  12. דנבר

    21/05/2011 ב 1:33 PM

    מגניב אבל נראה לי מסובך מדי……

    השב

  13. יוסי

    14/12/2012 ב 6:03 PM

    הי גיא יש לי עסק ואני מעוניין לבצע צילום אוטומטי לכל לקוח שעובר בדלת הכניסה יש מצב שיכול להיעזר בך
    בברכה יוסי

    השב

להגיב על Alex לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *