Designe og bygge ekte DIY Softboxes

Profesjonelle softboxer koster hundrevis av dollar, og de billige eBay-ene er en risikofylt investering når det gjelder kvalitet. DIY-ruten kan virke skremmende, men denne veiledningen bør gjøre utformingen og bygge din egen tilpassede softbox-følelse innenfor din forståelse. Vel, det er hvis du ikke er redd for litt matte!


Introduksjon

Med omfanget av denne artikkelen antar jeg at du vet hva en softbox er og hvorfor du trenger det (med mindre du er en magisk enhjørning av lys som Joe McNally).

Vi har alle sett før og etter bilder som illustrerer hvorfor du trenger en softbox, og nå vil du ta det neste trinnet. Men å sette opp den typen penger de ser ut til å kreve, er enten umulig, skremmende eller helt støtende for deg. Så hva gjør du? Du bygger selvfølgelig selvfølgelig!

Jeg skal dekke en rekke former og størrelser av reflektor, da hver krever en litt annen metode for design og noen har spesielle bekymringer eller bruker for å være oppmerksom på.

I denne teoretiske grunnen, i slutten bør du forstå de faktorene som bidrar til lysets kvalitet fra en softbox, hvordan lyset beveger seg gjennom softboxen, og hvordan du skal sette om å designe dine egne for å bygge.

Jeg skal holde matematikken så grunnleggende som mulig, og ledsage den med så mange diagrammer som mulig for å holde den relatert til fysiske fenomener, men hvis du stort sett kan huske din gymnasieleksjon, bør du finne det rimelig grei.


Pyramidreflektorer

Den første typen softbox jeg skal se på, er den vanlige typen som folk har en tendens til å lage seg selv, den flatsidige pyramideformen. Det er enda en opplæring på dette området for å hjelpe deg med å bygge her.

Disse er veldig enkle å konstruere og krever veldig lite matematikk å designe. Ulempen med denne enkle konstruksjonen er at lyskvaliteten de produserer, ikke er så høy som fra en parabolisk reflektor. Dette skyldes at sidene er i samme vinkel hele veien opp, men selvfølgelig er lyset fra et enkelt punkt (strobehodet) slik at det ikke rammer alle vegger i samme vinkel og blir spratt ut rett på emnet.

Det er mer spredt ut, ligner på et strobehode selv (figur 1). Godt diffusjonsmateriale på forsiden vil bidra til å lindre dette problemet litt skjønt. Men hvis alt du leter etter er en enkel oppbygging i den størrelsen og formen du vil ha som en begynnelse på forpasset i lysendring, bør denne typen gjøre trikset.

Fig. 1: Den sfæriske utgangen av flatsidet softbox.


Enkelheten av pyramider

For pyramide konstruksjon basert på en vanlig polygon som er symmetrisk, med alle like sider, er alt du trenger et sett med identiske isosceles triangler som fester sammen på like sider. For å lage disse trekanter trenger du bare to målinger, basert på dine ønskede dimensjoner.

Ved å bruke noen grunnleggende trigonometri kan vi konvertere disse tredimensjonale produktdimensjonene (figur 2) til todimensjonale nettdimensjoner for å kutte ut (figur 3). Forskjellige antall sider krever litt forskjellige ligninger, så her er de for fire-, seks- og åtte-sidige reflektor. Når du ser hvordan det fungerer, kan du enkelt gjøre forskjellige sider.

Fig. 2: Dimensjoner av en vanlig polygonal softbox.

Fig. 3: Dimensjoner på 2D-overflatene.


Square Pyramid

Fig. 4 viser de to rettvinklede trekanter i en pyramide som vi kan bruke noen grunnleggende trigonometri til å beregne l og w verdier vi trenger.

Du vil merke at i tilfelle av firkantede pyramider, softbox diameter d og trekant bredde w er like, så vi trenger ikke å bruke den røde trekanten i dette tilfellet. Vi trenger imidlertid trekantslengde l Det er selvfølgelig ikke det samme som softboxdybden z. Å finne l basert på z og d, vi kan referere til god gammel pythagorasetning: a2 + b2 = c2.

Fig. 4: Rettvinkel trekanter i en firkantet pyramide.


Pythagoras

Variabelen c refererer til den lengste siden av trekanten, hypotenusen. Dette er vår l. De andre to sidene som danner den rette vinkelen er a og b, i ingen bestemt rekkefølge.

Klart en av disse er z, og det kan ses fra figur 4 at den endelige siden er halvparten av softboxens diameter, d/ 2. Siden vi kjenner lengden på begge z og d (det vil si at du allerede har bestemt deg for dem basert på størrelsen på softboxen du trenger, størrelsen på studioet ditt, mengden materiale du må bygge med, eller hvilke parametere du bruker til å bestemme), kan vi bruke Pythagoras til å dem som følger i figur 5.

For dette eksempelet har jeg brukt 47cm (dybden til ProFoto softboxene) for z og 90cm for d, for å lage en rimelig dyp trefot firkantet softbox:

Fig. 5: Pythagorasetning for å finne lengden på sidene

Når du har din l og w verdier, skriv ut en trekant med dem som vist på figur 3, og bruk dette som din mal for å kutte ut 4 like trekanter.


Sekskantet pyramide

Rettvinkel trekanter i en sekskantet pyramide.

Dette er et lignende oppsett, og å finne l er, som du ser, det samme som i figur 5. Men siden siden w er ikke lenger lik med softboxens diameter, trenger vi en annen måte å finne den på. Det er her den røde trekanten kommer inn, og et nytt stykke grunnleggende trigonometri.

Hvis du husker den mnemonic SOHCAHTOA fra videregående skole, er du allerede halvveis der! Den delen av det vi skal bruke er TOA på slutten, som er den korte formen for å huske at tangentet til en vinkel er lik den motsatte side lengden dividert med den tilstøtende sidelengden.

Siden den gule linjen er halvparten av diameteren (dvs.. d/ 2), som tilsvarer radiusen r, og vinkelen θ er 30 °, kan vi gjøre som følger.


Trigonometri 101

Finne lengden på hver side av sekskanten

Et raskt eksempel: Hvis diameteren på softboxen din er igjen 90cm, vil radiusen være 45cm. Likningen i figur 7 blir da: w = (2 * 45) brunfarge (30), som er lik 52,0cm.


Ottekantet pyramide

En ottekantet pyramide er praktisk talt ikke forskjellig fra den sekskantede pyramiden. Det eneste du trenger å beregne annerledes er w, siden med 8 sider er den "røde trekanten" 360 ° / 8 = 45 °. Halve dette for å finne vinkelen vi trenger, og vi har θ = 22.5 °.


Praktiske overveier

Det viktigste byggematerialet jeg hadde i tankene, da jeg skrev denne artikkelen, var vanlig bølgepapp, men andre materialer som tungpapir eller kort, flettet / bølgepapp (Correx), eller lignende, kan også brukes avhengig av størrelsen og vektbehovet til designen din.

Med mindre du lager malen din av plast eller lignende, vil jeg anbefale å bruke den til å markere av formens hjørner på kluten og ikke trekke rundt den tett. Dette vil føre til at det slipper og sektorene dine blir mindre nøyaktige med hver tegning. Hvis du bare markerer hjørnene, kan du bare koble dem sammen med en linjal etterpå, og det ville være mye mer konsistent nøyaktig.


Det er det for pyramider

Det er slutten på pyramideseksjonen. Som du kan se, mens matematikken kanskje ser skremmende ut i begynnelsen, er de veldig veldig enkle å designe og bygge, til slutt trenger bare de to enkle beregningene jeg har gitt her.

Nå kan du designe grunnleggende pyramidale softboxes i enhver form og størrelse du liker! Når du har tatt tak i matematikken, bør du kunne utvide den videre i rektangulære softboxes, koniske ringblink eller enda mer.

I del to skal jeg dekke parabolske reflektorer i detalj. Siden de er den beste reflektorformen, hvis du er mer teknisk i stand og bare vil ha det beste lyset, må du sørge for å stille inn for det!

Ikke glem, hvis du har noen spørsmål eller kommentarer, slå opp kommentarseksjonen nedenfor.


Parabolske reflektorer

Deretter skal jeg dekke parabolske reflektorer, hva de er, hvordan de fungerer, og hvordan de skal designe. Det vil også være noen mer praktiske poeng på slutten for å hjelpe byggingen din.

Jeg har laget en enkel en-siders PDF for å hjelpe alle som har problemer med å pakke hodet rundt teorien og ønsker en fysisk modell å hjelpe. Bare kutt den ut, tape den sammen, og sammenlign tallene på modellen til tallene i tabellen. Det skal bidra til å forklare saker. Selv om du har det bra med matte, kan du kanskje prøve konseptet småskala før du investerer mer tid og ressurser.

Du kan laste ned PDF-filen her.


Hva er en Parabol, Nøyaktig?

En paraboloid er en 3D-form dannet ved rotasjon av en parabola, en kurve basert på en kvadratisk formel (dvs.. y = mx2). En parabol med brennvidde f har en m verdien av 1 / 4f.

En parabol med brennvidde f, og 3D paraboloid.

Hvis den indre overflaten er reflekterende, har parabolen en optisk kvalitet av sorter, noe som omvendte linser.



Optiske egenskaper

Som vist i figur 2, påvirker dybden av en parabol sin brennvidde. Dette er relatert til et råd du kanskje har hørt tidligere: "dypere mykebokser gir bedre lys." Hvorfor er det sånn? Vel, det er relatert til avstanden mellom blitshodet og brennvidden.

Mens grunne paraboler med lange brennvidder kan fungere for spretteparaplyer hvor blitsen er avstanden foran den, i blinkbokser er blitsen på eller nær baksiden. Hvordan påvirker denne bevegelsen lysets kvalitet? Her er en illustrasjon av effekten:

Effekten av sofbox dybde på lyskollimering.


Hva betyr dette for lyskvaliteten?

Tydeligvis er det mer til en softbox enn å bare hoppe lys frem og spre det. Problemet er at "mykt lys" ikke bare er et produkt av diffusjon, men kollimasjon. Den "innpakning" -effekten som portrettfotografer elsker så mye, kommer ikke bare fra å skyte en strobe inn i en diffusjonsduk, men fra å ha en stråle av lys med stråler så parallelt som mulig (kollimering) fra en kilde bredere enn emnet.

Diffusing disse parallelle strålene forårsaker da viklingen. I hovedsak er ideen å replikere en overskyet himmel. Som det fremgår av bildet ovenfor, gir den grunne parabolen med den lange brennvidden en mye bredere spredning av lys. Selv om dette er nyttig for å øke kraften i stroben ved å styre mer lys fremover, er resultatet det faktum form av lysutbredelsen er lite forskjellig fra et blått hodet.

Dette medfører "hotspot" -effekten, og har ikke en tendens til å resultere i den behagelig lette innpakningseffekten så sterkt. Uselighet er relativ, selvsagt. En 2ft softbox som er 47cm dyp, er veldig dyp. Men en 6ft softbox av samme dybde er relativt mye grunne.

Det er mulig å redusere denne effekten i brede softboxer, skjønt, ved bruk av en innvendig lysbaffel. Dette er bare en andre diffusor som passer inn i softboxen på omtrent halvparten av dybden. Det diffunderer lyset ut fra sentrum, eliminerer det hotspot, og samtidig skyver mer lys i en generelt fremadrettet retning:

Effekten av en intern baffel på lysfordeling.


innvendige

I dette illustrative diagrammet har jeg kun trukket de overførende strålene. Baffelen har den sekundære effekten av reflekterende lys tilbake på den parabolske reflektoren fra en vidvinkel på nært hold, noe som gir effekten av en punktlyskilde lenger bort fra reflektoren.

Dette skaper et sett med lysstråler som blir mer kollimert, og forbedrer innpakningseffekten. Noen interne baffler har til og med sølvkledde sirkler i midten (vist her i rødt) for å kutte ut hotspoten helt og fullt og spre ut lyset over bakre reflektor.


Å lage Softboxes

Nå som du har transportert tilbake til videregående matte klasse, la oss legge litt gummi på veien. Denne prosessen kan virke kompleks, men i praksis er det ikke vesentlig forskjellig å bygge en enkel pyramidreflektor, men mer som å lage mange stykker pyramider av varierende diameter og dybde, slik som:

Tilnærming av en parabola ved hjelp av flate seksjoner.


Seksjonslengder

Jeg bruker seks seksjoner over hele for klarhet, men det ville trolig være bedre å bruke nærmere ti seksjoner for optimalisert lysforming. Som du ser, øker lengden på hver enkelt seksjon etter hvert som den kommer nærmere den ytre kanten. Så først må vi beregne disse skiftende lengdene, som jeg har betegnet dl.

Siden vi kjenner x-verdien av alle punktene, som i figuren under, og kurvens likning (gitt den valgte f-verdi) kan vi bruke dette til å beregne lengden på hver seksjon, dl.

Trekantseksjoner i rommet, brukes til å beregne seksjonslengder.

Merk at forskjellen mellom nåværende og forrige x-verdier danner grunnlaget for en trekant, og mellom nåværende og forrige y-verdier danner siden. Gitt denne kunnskapen, er det lett å finne hypotenusen dl ved å bare bruke Pythagoras på samme måte som vi gjorde på den pyramideformede softboxen.

Finne sidelengder av trekanten av en enkelt seksjon.

Siden x-verdiene er en vanlig avstand fra hverandre, dx tar verdien av denne avstanden for hele spekteret. Så beveger vi oss ganske enkelt gjennom y-verdier, subtraherer forrige verdi fra gjeldende verdi for å få et utvalg av dy verdier. Ved å bruke Pythagorasetningen på hver av disse igjen vil det bli vårt sett av dl verdier.

Som et eksempel, kommer jeg tilbake til mine tidligere parametere med 90 cm diameter og 47 cm dybde. Gitt en radius på 45 cm, bruker jeg bare 5 seksjoner av 9 cm for dette eksemplet. I praksis vil jeg sannsynligvis bruke 9 seksjoner av 5cm for denne spesielle størrelsen softbox.

beregning dl verdier fra en forhåndsbestemt diameter og dybde

Naturlig, y beregnes enkelt ved å bruke ligningen til en parabola, i øverste venstre hjørne. Hvis du ser nøye ut, dy verdiene er gjeldende y verdi minus forrige y verdi som jeg har beskrevet ovenfor.


Seksjonsbredder

Nå har vi lengden på våre seksjoner, alt som er igjen å finne er våre bredder. Avhengig av om det er en firkant eller en ottekant, er det to mulige metoder for å gjøre dette. For en firkant, dobbeltklikk gjeldende x verdi. Lett!

For en ottekant er det likevel den ottekantede pyramiden, w = 2r tan (θ), men med hver verdi på x. Husk å bruke x verdier for r og ikke den dl verdier! Du vil at den skal passe sammen når den er montert i form, ikke når den fortsatt er flat!

Hvis du er forvirret på hvorfor den første verdien av alt er alltid null, starter den på et punkt uten lengde eller bredde, og har nullavstand siden forrige punkt fordi det ikke er noe tidligere punkt:

To-dimensjonalt resultat av beregninger.

Når du er ferdig, bør du ha flere sett med tall som ser omtrent like på tabellen ovenfor (med w verdier også, selvfølgelig), som når plottet ut på papir ser omtrent som bildet ovenfor.

Vinkelen på sidene skal alltid synke mot utsiden. Husk at rør har parallelle vegger og flate former har sterkt vinklede sider. Parabolen skal bli mer rørformet som den kommer nærmere utsiden.

Nå, hvis du tenker alt dette virker som vei for mye arbeid, og du kan bare holde fast med en pyramide softbox eller ta en sjanse på en billigere på eBay, ta hjerte!

Jeg har skrevet en kalkulator i Javascript for at alle skal bruke til å designe parabolske reflektorer i både firkantede og åttkantede former, av hvilken som helst størrelse du liker. Den kan bli funnet utskilt på nettstedet mitt her: http://robtaylorcase.com/Calc/para. Jeg har tatt med alt skriptet på selve websiden, så vær så snill å laste ned siden for å bruke frakoblet eller speil det på ditt eget nettsted.


Montering av Flash

Siden omfanget av denne artikkelen primært handler om konstruksjonen av reflektoren selv, skal jeg bare klø på overflaten av noen andre elementer du bør huske på.

Festing av blitsenheten kan gjøres på flere måter. Hvis du bygger en parabolisk reflektor, bør du prøve å få hodet så nær fokuspunktet for å maksimere effekten av formen ved kollimering.

Hvis du ikke er begrenset av dimensjonene eller tilgjengeligheten til byggematerialet ditt, kan du prøve noen forskjellige dybdeverdier og se om du kan få det f innenfor noen få centimeter av baksiden av reflektoren. Dette vil gjøre at blitsen din blir mer praktisk og maksimere kvaliteten på lyset du får fra softboxen din.

Du kan gå som vist PhotoTuts + opplæringen jeg koblet til i begynnelsen, og bruk selve reflektormaterialet til å holde blitsen på plass. Ved å legge dette oppsettet til et stativ eller stativ kan det imidlertid være en utfordring. At opplæringen ser ut til å gå den mest fornuftige ruten ved å feste en brakett under softboxens tyngdepunkt og bruke dette til sporet i en svingbar hotshoe mount.

Du kan alternativt kutte et hull på baksiden av reflektoren og bolt på en speedring og monteringsbrakett. Mens speedrings er relativt kostbare på $ 30 selv for de billige på eBay, ville denne metoden være den mest praktiske da metallringen vil holde softboxen trygg, samtidig som det tillates rask bevegelse av alle deler etter behov. Og hvis du oppgraderer til studio strober, betyr dette at monteringssystemet som kreves for de allerede er på plass.

Du kan prøve en DIY speedring metode ved å ta en 6 "eller 8" grunne pizza panne eller lignende som du skal kunne få for $ 2 eller mindre, Dremelling et fint stort hull i midten, slik at du har en omtrent 3 til 4 cm tykk ring , og bor hullene jevnt fordelt rundt den ringen for å skru den til reflektoren din, og skru på en vinkelbrakett med 1/4 "hull som monterer blitsen og kobles til din stativ / stativ.


Rektangulære / Oblong Softboxes

For ikke-firkantede softboxes, for eksempel 36x24 "paneler eller 1x3ft striplampe, gjør reflektorsektoren det samme, men kutt deretter to av dem halvveis fra punktet. Mellom de to delene av hver sektor skal du feste et rektangel av materiale som ønsket.

Bruk disse rektangulære stykkene motsatt hverandre i det tredimensjonale produktet. Disse rektangulære delene må skåres i lengder i sektioner for å passe til de viktigste parabolske sektorer. For å finne bredden på hver seksjon måler kantlengder av de parabolske delene rektanglet passer til. Disse kantene vil ikke være det samme som dl verdier.

Opprette en avlang reflektor ved hjelp av rektangulære sidepaneler.

Du kan, hvis du vil ha en perfekt paraboloid, bruke kalkulatoren og markere poengene dine som normalt, men i stedet for å bruke det som er, skann det inn i Photoshop og tegne vektorkurver som passerer perfekt gjennom hvert punkt. Så blåse opp dette, skriv det ut og laminere det for kantstyrke, og du har en mal for å gjengi perfekte paraboler hver gang. Alternativt kan du til og med grave punkter i Excel med en jevn kurve, skrive ut den og konvertere den til vektor i Photoshop.


Nyt det!

Ideene i denne artikkelen kan lett brukes til andre typer lysmodifikatorer som skjønnhetsretter og ringbelysning. Matematikken til reflektorer gjelder universelt.

Og det er (endelig) det! Jeg håper du har lært noe fra denne artikkelen, ikke bekymre deg hvis du må lese det et par ganger, få en matematisk tilbøyelig venn til å hjelpe, eller test din forståelse med småskala papirmodeller først og mest av alt Jeg håper at du får tillit til å bygge softboxen som du alltid har ønsket å ha!

Gratulerer med design! Hvis du har noen spørsmål eller kommentarer, slå opp kommentarseksjonen nedenfor.


Kilder og videre lesing

  • Ytterligere informasjon om Pythagoras og hans teorem
  • Mer om trigonometri og dets bruksområder, og informasjon om tangentfunksjonen som brukes i denne artikkelen
  • Gratis online vitenskapelig kalkulator, hvis du ikke har en til å bruke for tangentfunksjonen
  • Et lignende blikk på å bygge parabolske reflektorer, men beregnet mer for solkonsentratorer eller radioteleskoper