Đèn Flash trong nhiếp ảnh

Đèn Flash trong nhiếp ảnh là một phát minh phần quan trọng chỉ sau máy ảnh. Chiếc đèn Flash nhỏ gọn ngày nay đã trải qua những thời kỳ và được hoàn thiện liên tục theo thời gian.

Thật khó diễn tả hết những đóng góp của đèn Flash vào trong nhiếp ảnh hiện đại ngày nay. Đèn Flash trở thành thiết bị không thể thiếu với các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp và thương mại, đặc biệt lãnh vực thời trang ảnh sản phẩm và cả nhiếp ảnh nghệ thuật. Khi tìm hiểu về đèn Flash không thể bỏ qua quá trình phát triển cũng như những cải tiến để có được những tính năng hoàn hảo như ngày hôm nay.

Bóng đèn dùng sợi/bột Magiê + kali  clorat

Các đèn Flash hiện nay đều có khả năng đồng bộ với màn trập ở tốc độ rất cao, khoảng 1/250 giây (tùy máy ảnh) cho đến đồng bộ tốc độ cao nhất (HSS) ở mức 1/8000 giây như hiện nay. Chúng ta ít biết rằng, nhiếp ảnh cần 70 năm để có thể tạo ra một đèn Flash có khả năng đồng bộ 1/10 giây, kể từ khi ứng dụng ánh sáng nhân tạo trong nhiếp ảnh.
Chúng ta sẽ ngạc nhiên khi biết các phát minh từ thời kỳ đầu vẫn còn được ứng dụng đến nay, như dùng khí xénon trong các bóng đèn Flash để tạo ánh sáng nhanh và có nhiệt độ màu 5500K giống ánh sáng ban ngày hay sử dụng nguyên lý mạch điện Thyristor,... Chúng ta cùng nhìn lại 1 hành trình đã qua về lịch sử của chiếc đèn Flash trong nhiếp ảnh.

Ánh sáng trong nhiếp ảnh
Bất kể thời kỳ nào từ máy ảnh dùng phim cho đến cảm biến hình ảnh kỹ thuật số đều liên quan đến ánh sáng. Hai tính chất kỹ thuật quan trọng trong nhiếp ảnh đó là phơi sáng và khả năng bắt sáng.

Ánh sáng nhân tạo trong nhiếp ảnh. Sử dụng ánh sáng trắng bằng cách đốt megie để chiếu sáng bối cảnh khi chụp ảnh. Kỹ thuật này tạo ra khói và tiếng nổ.

Ý tưởng tạo ra ánh sáng nhân tạo thay thế cho ánh sáng mặt trời có từ thời kỳ con người còn sơ khai, và nhiếp ảnh cũng không hoàn toàn ngoại lệ. Ánh sáng nhân tạo đến từ sự giới hạn của vật liệu bắt sáng (thời kỳ đầu của máy ảnh, quá trình phơi sáng có thể kéo dài đến nhiều giờ), hay sử dụng trong điều kiện thiếu sáng, nhưng trên hết là ứng dụng vào các yêu cầu sáng tạo trong lãnh vực tạo hình của nhiếp ảnh nghệ thuật và cả trong nhiếp ảnh thương mại.
Bức ảnh được chụp bằng ánh sáng nhân tạo đầu tiên vào năm 1839 bằng cách đốt sáng đèn sân khấu. Trong 50 năm tiếp theo các nhiếp ảnh gia đã thử nghiệm và dùng ánh sáng được phát ra nhờ đốt cháy Magiê ở dạng sợi. Sau đó hai nhà phát minh người Đức Adolf Miethe và Johannes Gaedicke dùng hỗn hợp Magiê mịn với Kali Clorat tạo ra một loại ánh sáng cho phép chụp ảnh tức thì trong đêm với tốc độ màn trập cao. Điều này đã thay đổi rất nhiều thế giới nhiếp ảnh lúc  bấy giờ.

Cột mốc lịch sử
1859: Bunsen và Roscoe dùng Magiê tạo ánh sáng ban ngày    
1862: Edward Sonstadt cải thiện để dùng trong nhiếp ảnh   
1887: Adolf Miethe dùng Magiê và kali clorat để đốt cháy bằng tay   
1899: Joshua Lionel Cowen cải tiến kích hoạt bằng điện   
1905: Người Pháp dùng hồ quang điện để chụp ảnh studio   
1929: Người Đức làm bóng đèn chứa khí Oxy dùng sợi Magiê   
1930: Séguin và Libessart (Pháp) sử dụng khí Krypton   
1936: Paul Laporte thay Krypton bằng khí Xénon, còn dùng đến nay   
1931: Harold Edgerton giới thiệu đèn Flash điện tử đầu tiên   
1950: Phát minh tính năng RE thu hồi điện trong mạch THYRISTOR   
1965: Eastman Kodak tích hợp đèn Flash vào máy ảnh   
1970: Ra cảm biến đo sáng tựđộng đầu tiên trên Olympus OM-2   

Những vấn đề từ ánh sáng của Magiê và Kali clorat
Quá trình đối cháy hỗn hợp này cần một thời gian trước khi có thể phát ra ánh sáng đầy đủ. Đây là vấn đề khi cần chụp khoảnh khắc hay chụp các chuyển động.
Năm 1899 nhà phát minh người Mỹ ông Joshua Lionel Cowen đã thay thế quá trình đốt sáng bằng tay bằng thiết bị kích hoạt bằng điện. Tuy nhiên, quá trình này vẫn không tạo ra độ sáng ổn định, ngoài ra còn bị khói. Khi dùng trong phòng chụp có thể làm mù máy ảnh. Nhưng trên hết, trong quá trình đốt cháy tạo nên tiếng nổ lớn làm chi phối đối tượng và gây hại cho chính các nhiếp ảnh gia. Đã có những thương vong trong quá trình chụp ảnh. Vì thế có lúc, nhiếp ảnh dùng đèn Flash được xem là nghề nguy hiểm và chỉ dành cho những người chuyên nhiệp.

Ánh sáng trắng phát ra khi đốt Magiê

Bóng đèn
Bằng việc đưa các sợi Magiê vào trong bóng thủy tinh chứa oxy và được đốt cháy bằng điện đã cải thiện đèn Flash rất nhiều. Loại bóng đèn này được sản xuất đầu tiên tại Đức vào năm 1929. Tuy nhiên, nó chỉ sử dụng được một lần và hiện tượng nổ vẫn không thể khắc phục triệt để. Để tránh bóng đèn bị nổ, người ta che phủ lớp nhựa bên ngoài. Ngoài ra còn một vài hạn chế khác. Trước hết đèn cũng cần một quãng thời gian để đạt được độ sáng đầy đủ, tốc độ đồng bộ màn trập cũng không nhanh (khoảng từ 1/10 đến 1/50 giây). Loại đèn này sử dụng phổ biến với máy ảnh Twin Lens vào những năm 1960 trong lãnh vực báo chí và chụp chân dung. Loại bóng này có kích thước khác nhau tùy theo nhu cầu. Các thế hệ sau chỉ dùng loại bóng thủy tinh.

Flashcube. Loại đèn sử dụng bốn bóng đèn, được thu nhỏ trong một khối vuông gắn trên máy ảnh Instamatic.

Biến thể đầu tiên
Năm 1965, Sylvania Electric Products, Inc. và Eastman Kodak ở Rochester, New York đã thu nhỏ bóng đèn và đặt trong khối vuông nhỏ (Flashcube) để gắn trên các máy ảnh Instamatic. Đèn Flashcube chứa 4 đèn bóng gắn lệch góc 90°. Sau mỗi lần chụp, đèn tự động xoay 90° cho phép chụp liên tục bốn ảnh trước khi thay Flashcube mới.

Đèn Flash điện tử đầu tiên
Năm 1931, nhà phát minh Paul Laporte đã dùng khí Xénon đưa vào bóng đèn, giúp khả năng phát sáng nhanh hơn. Tiền đề này đã mở ra những thay đổi lớn với những đèn Flash thế hệ sau này.

Kodatron là đèn Flash điện tử đầu tiên được thương mại hóa

Cùng năm 1931, Harold Eugene Edgerton đã lần đầu giới thiệu đèn Flash điện tử đầu tiên trên thế giới. Loại đèn điện tử này gần như song hành phát triển cùng với loại đèn bóng sợi Magiê. Nhưng ban đầu đèn có kích thước lớn, pin nặng và giá thành lúc đó còn quá cao.

Năm 1941 đèn Flash đầu tiên được thương mại hóa là Kodatron. Mãi đến năm 1960 khi hình dáng chiếc đèn Flash được cải tiến giống với hình khẩu súng ngắn nhỏ gọn (nên được gọi là Flash gun) thì đèn Flash điện tử mới bắt đầu được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay. Đèn Flash điện tử cũng “đóng lại” thời kỳ đèn bóng Magiê truyền thống.
Về kỹ thuật đèn Flash điện tử có một mạch điện dùng để sạc tụ điện có điện dung cao lên đến vài trăm Volt. Khi kích hoạt nút chụp, đèn Flash sẽ được đồng bộ hóa qua điểm giao tiếp điện tử của máy ảnh, tụ sẽ xả điện qua bóng đèn kích hoạt phát sáng ngay lập tức. Kỹ thuật này giúp đồng bộ với màn trập ở tốc độ cao hơn.
Các đèn Flash điện tử không chỉ gắn rời mà còn được tích hợp trên máy ảnh sau này.  Năm 1950, nhờ ứng dụng phát minh mạch Thyristor  (Mỹ) cho đèn Flash có tích hợp cảm biến đo sáng đã mở ra kỷ nguyên đèn Flash tự động (Auto). Cùng với sự phát triển của máy ảnh SLR, năm 1970 hãng Olympus lần đầu tiên tích hợp cảm biến SBC (silicon Blue Cell) vào máy ảnh OM2 để đo sáng đèn Flash xuyên qua ống kính, tiền thân của chế độ TTL.

Cho đến thời đại kỹ thuật số, đèn Flash có nhiều thay đổi về hoạt động cũng như công nghệ, nhưng nguyên lý thiết kế đèn Flash, cơ chế đồng bộ, đế phụ kiện và các chế độ đo sáng M/Auto/TTL vẫn ứng dụng cho đến ngày nay.

Trong suốt chiều dài lịch sử của đèn Flash, dù được gọi tên thế nào, nhưng sau cùng thuật ngữ “Flash” được sử dụng chung để nói về tốc độ phát sáng nhanh hay thời gian bộc phát ngắn.