Le gel du mouvement a plus à voir avec la durée de la lumière qu'avec la vitesse d'un obturateur. Évidemment, avec une source de lumière continue, le seul moyen d'en réduire la durée est d'utiliser votre obturateur, mais lorsque vous contrôlez la lumière, c'est une histoire très différente.

La technique que j'utilise pour geler le mouvement de quelque chose comme de l'eau nécessite une pièce très sombre, une vitesse d'obturation longue (ish) et un flash très bref (généralement hors caméra). Ma configuration typique, pour les gouttes d'eau, est la suivante:

1. Pièce sombre, sous-sol fonctionne bien pour cela.
2. Vitesse d'obturation d'une seconde au plus bas ISO (100 généralement, bien que mon K -5 va aussi bas que 80).
3. Flash réglé sur 1 / 64e ou 1 / 32e puissance pointé sur un arrière-plan.
4. Déclenchement radio avec un bouton de test.
5. Déclenchement du câble pour l'appareil photo.

Ce que je ferai ensuite, c'est déclencher l'obturateur, puis déclencher manuellement le flash. Cela prendra quelques essais, mais en général, je peux obtenir un taux de réussite très élevé avec l'approche. Un exemple de résultat final peut être vu sur mon flux Flickr et j'ai beaucoup plus de détails sur mon site.

En guise de note, je pensez que HSS aggrave les choses pour vous. L'utilisation de HSS provoque des impulsions lumineuses et, puisque la durée est ce qui compte, vous aurez un tas de durées d'enregistrement sur votre image. Cela ne va pas aider.

Je ne pense pas que le HSS soit la bonne approche pour cela. (Je reformule quelques notes de commentaires précédents que j'ai faits qui méritent peut-être d'être une bonne réponse.)

Fondamentalement, la vitesse de synchronisation du flash est la durée la plus rapide pour laquelle l'ensemble Le capteur est exposé avec un obturateur à plan focal (comme dans les reflex numériques modernes). À des vitesses d'obturation plus élevées, une fente pratiquée entre le premier et le dernier rideau d'obturation se déplace à travers le capteur, n'exposant qu'une partie de celui-ci à la fois. Ceci est généralement assez rapide pour ne pas causer d'étrangeté, mais une impulsion flash est encore plus courte. Cela signifie que sans HSS, seule la partie du cadre exposée lorsque le flash se déclenche sera correctement éclairée. En dehors de cette bande, vous obtiendrez une sous-exposition.

Laissant de côté le flash pendant une seconde, si votre sujet se déplace très rapidement, l'objet en mouvement peut en fait se déformer, car tout le cadre ne bouge pas immediatement. L ' article de Wikipedia sur la vitesse d'obturation présente un exemple de cet effet sur les pales d'hélicoptère.

Ainsi, alors que les vitesses d'obturation élevées peuvent figer le mouvement, avec un obturateur à plan focal, elles peuvent le faire bizarrement. Il est préférable d'utiliser une impulsion flash rapide pour exposer l'ensemble de l'image en même temps.

HSS fonctionne avec des vitesses d'obturation rapides en pulsant très rapidement sur une plus longue période de temps, émulant efficacement une lumière continue. (Et, surtout, cela réduit la puissance disponible. Pour en savoir plus, quelques paragraphes ci-dessous.) Avec des sujets en mouvement rapide, cependant, le fait que la lumière HSS ne soit pas vraiment continue peut, comme le souligne John Cavan, provoquent un effet stroboscopique à exposition multiple.

Mais même sans prendre cela en considération, à moins que la lumière ambiante ne soit trop puissante, le HSS ne vous permet pas de raccourcir la durée effective d'une exposition.

Normalement, avec le flash, la vitesse d'obturation n'a qu'un effet insignifiant sur l'exposition, car l'impulsion du flash est si courte et si lumineuse par rapport à la lumière ambiante. Si votre impulsion de flash dure ¹⁄₁₀, ₀₀₀ème de seconde, peu importe si l'obturateur est ouvert pendant ¹⁄₃₀0ème ou ¹⁄₁₈₀ème de seconde autour de cette impulsion - seulement le flash la durée aura un effet notable. (Sauf si la lumière ambiante est très, très forte.)

HSS change cela, en gros pour revenir à la façon dont il est sans flash. Étant donné que la lumière est allumée pendant toute la durée de l'exposition, la vitesse d'obturation détermine à la fois votre capacité d'arrêt de mouvement et réduit la puissance disponible du flash.

Alors, pourquoi est-ce si important?

Principalement: la vitesse d'obturation la plus rapide sur votre Canon 1000D est de ¹⁄₄₀₀₀ de seconde, alors qu'à la puissance la plus faible (non HSS), la durée du flash de votre 430EX est environ trois fois plus rapide. Canon ne publie pas les spécifications, malheureusement, mais c'est typique pour la durée T.1 de cette classe de flash. (Comme il s'agit d'une courbe raide, il est difficile de décider exactement quand il est significatif de commencer et d'arrêter de mesurer - T.1 est la norme la plus utile, mais les nombres T.5 sont généralement cités. Cette tangente est probablement une question entièrement séparée!)

Quoi qu'il en soit, le point est le suivant: si vous voulez figer le mouvement au-delà d'un ¹⁄₄₀₀₀ de seconde, vous devez utiliser un flash stroboscopique (à puissance réduite). S'il y a trop de lumière ambiante pour faire cela, vous êtes à peu près coincé - mais HSS n'aidera vraiment aucun.

Permettez-moi de vous montrer ceci avec quelques chiffres:

Avec un champ de vision normal (50 mm-e), votre flash a un nombre guide de 34 mètres - une puissance décente. Mais le simple fait d'activer HSS le réduit à 17. Puisque la puissance du flash est relative au GN au carré, cela signifie que le simple fait d'utiliser HSS a réduit le niveau de sortie du flash de deux arrêts. En supposant que l'ouverture et l'ISO sont déjà là où vous les voulez, vous devez augmenter la durée d'obturation quatre fois. C'est clairement contre-productif par rapport à l'objectif de figer le mouvement.

Mais c'est pire que ça! Ce nombre guide de 17 est uniquement pour une durée de flash HSS correspondant à une vitesse d'obturation de ¹⁄₂₅₀th. Au fur et à mesure que vous allez plus vite que cela, vous supprimez de plus en plus la lumière HSS «continue», réduisant encore davantage la puissance. Au moment où vous arrivez à ¹⁄₄₀₀₀th de seconde, vous regardez un nombre guide d'environ 4! C'est quelque chose comme un dixième de la puissance que vous obtiendrez en utilisant le flash pop-up intégré de l'appareil photo, et à peu près ce que vous obtiendriez avec votre 430EX à son réglage manuel le plus bas de ¹⁄₆₄ puissance - ce qui, encore une fois, donne une impulsion de flash environ 3 fois plus rapide que votre vitesse d'obturation la plus rapide.

Donc: c'est une très longue façon de dire que l'utilisation du HSS ne fonctionne pas en votre faveur.

Si la lumière ambiante est vraiment fort et vous avez besoin d'une lumière d'appoint en combinaison avec une vitesse d'obturation rapide pour une exposition correcte, alors HSS peut être très utile.

L'utilisation de tout DSLR (ou SLR) n'est pas la solution pour ce type de projet. Aucun appareil photo doté d'un obturateur à plan focal ne suffira. Vous avez besoin de l'un des appareils photo qui utilisent des obturateurs à feuilles qui peuvent être synchronisés avec précision avec le flash à des vitesses élevées afin de ne pas obtenir de distorsions géométriques de l'obturateur au plan focal de vos sujets en mouvement. (Google pour les distorsions d'obturation du plan focal pour voir de quoi je parle.) Sinon, vous ne pouvez pas mesurer avec précision les tailles ni les trajectoires.

Voici un bon exemple de ce dont je parle:

Vous ne pouvez pas mesurer la largeur du rotor de cet hélicoptère avec précision et surtout pas sa forme. Si vous regardez de près, vous remarquerez même que l'orientation du rotor de queue est différente de 90 degrés par rapport à sa propre ombre au sol. Désolé, une caméra à obturateur à plan focal est hors de question lorsque des mesures précises sont nécessaires pour des sujets à haute vitesse. Ils ne peuvent tout simplement pas faire ce qu'il faut. Ce n'est pas si autre chose que le flash rapide est la seule source de lumière éclairant le sujet dans un environnement très sombre. Il leur est physiquement impossible de capturer une image précise de tout sujet en mouvement rapide.

Voir cette page http://chdk.wikia.com/wiki/Samples:_High-Speed_Shutter_%26_Flash- Sync pour une méthode fiable grâce à laquelle tout le monde peut prendre des expositions aussi courtes que 1/60 000e de seconde dans toutes les conditions d'éclairage, même en plein soleil, avec plus de 60 modèles d'appareils photo facilement disponibles et relativement peu coûteux. Aucun flash ultra-rapide n'est requis. Utilisez simplement le flash intégré dans l'un des modèles d'appareils photo. Il est également intéressant de noter que les flashes à grande vitesse spéciaux et coûteux n'ont généralement pas une durée de flash bien inférieure à 1/20 000e de seconde.

Étonnamment, une personne a même déclaré avoir atteint une exposition vitesses aussi rapides que 1/224 000e de seconde avec un modèle d'appareil photo particulier et une disposition de flash externe, comme indiqué sur cette page http://chdk.wikia.com/wiki/CameraFeatures (sous la notation 5 .)

Maintenant que votre exemple d'image est réellement visible, je pense que votre problème est peut-être que votre profondeur de champ est trop faible. Vos gouttes "fantômes" semblent être des sources de lumière ponctuelles provenant des reflets de votre spray dans la zone de mise au point. Si vous arrêtez votre objectif, vous pourrez peut-être réduire / éviter cela.

Vous devrez peut-être augmenter votre ISO pour surmonter l'arrêt vers le bas.

Vous dites vouloir mesurer la taille des particules. C'est tout un défi!

1. Les moyens classiques d'obtenir la taille des particules vous permettent de résoudre les particules plus directement, c'est-à-dire d'obtenir la résolution la plus élevée au plan de la buse et du jet, ou de la figure un moyen de contrôler la luminosité à ce plan et de relier la luminosité à la taille en utilisant certaines hypothèses telles que les particules sphériques. Il existe également des méthodes de diffraction, mais il semble que vous ayez opté pour la photographie directe. Vous devrez également calibrer cette approche - vous pouvez essayer d'obtenir des poudres standard NIST avec des distributions de particules très bien définies.

2. Quelque chose qui pourrait aider est d'éclairer et de photographier un défini plan de mesure. Une approche à cela n'est pas d'utiliser un flash du même emplacement que l'objectif, mais une nappe de lumière latérale, souvent produite à l'aide d'un laser et d'une lentille cylindrique ou d'un projecteur et d'une lentille de Fresnel. Pour un exemple à grande échelle, voir https://cse.umn.edu/news-release/new-study-uses-blizzard-to-measure-wind-turbine-airflow/. Dans votre cas, vous pouvez placer le plan de la feuille parallèle à l'axe du jet, ou perpendiculaire, et essayer de créer une image là-bas - mais soyez conscient de l'atténuation par les particules à l'extérieur de la feuille.

3. Vous pouvez pulser votre nappe de lumière pour figer le mouvement et conserver une exposition relativement longue pour faciliter la synchronisation de l'obturateur et de la lumière. Attention cependant, une longue exposition saturera les détecteurs et rendra difficile la relation entre la luminosité et la taille; vous finirez par être incapable de dire combien de vos particules dépassent une certaine taille.

4. si vous avez vraiment besoin de distributions de tailles, vous devrez peut-être penser à transformer ce spray en un seul flux de gouttelettes. Il faudrait penser à des choses comme des chambres de décantation, des jets d'air et des pompes à vide pour produire un seul flux qui passe par un capteur CCD.

Je n'étais pas sûr de votre candidature. Si c'est académique ou lié à l'emploi, vous pourriez être intéressé par la recherche en cours dans ce domaine pour les produits pharmaceutiques, l'impression 3D, la peinture et de nombreuses autres applications. Une recherche rapide sur "Caractérisation de la taille du flux de gouttelettes" m'a aidé à trouver cet article, et il y en a d'autres qui y sont référencés qui pourraient aider.