Concevoir et construire de véritables boîtes à lumière DIY

Les softboxes professionnelles coûtent des centaines de dollars et celles bon marché d’eBay représentent un investissement risqué en termes de qualité. La voie du bricolage peut sembler décourageante, mais ce guide devrait vous permettre de concevoir et de créer votre propre sensation de boîte à lumière personnalisée. Eh bien, c'est si vous n'avez pas peur d'un petit calcul!


introduction

Compte tenu de la portée de cet article, je suppose que vous savez ce qu'est une boîte à lumière et pourquoi vous en avez besoin (à moins que vous ne soyez une licorne magique comme Joe McNally).

Nous avons tous vu les photos avant-après illustrant pourquoi vous avez besoin d'une boîte à lumière. Vous souhaitez maintenant passer à l'étape suivante. Mais mettre en place le genre d’argent qu’ils semblent exiger est impossible, insupportable ou tout simplement choquant. Donc que fais-tu? Vous construisez le vôtre, bien sûr!

Je vais aborder une variété de formes et de tailles de réflecteurs, car chacune d’elles nécessite une méthode de conception légèrement différente et certaines ont des préoccupations ou des utilisations particulières à connaître..

Dans cette introduction théorique, à la fin, vous devriez comprendre les facteurs qui contribuent à la qualité de la lumière d’une boîte à lumière, comment elle se déplace dans la boîte à lumière et comment concevoir la vôtre pour construire.

Je vais garder les mathématiques aussi élémentaires que possible et les accompagner du plus grand nombre possible de diagrammes pour aider à les garder apparentées à des phénomènes physiques, mais si vous vous souvenez approximativement de votre cours de géométrie au lycée, vous devriez le trouver de manière assez simple..


Réflecteurs pyramidaux

Le premier type de boîte à lumière que je vais examiner est celui que les gens ont tendance à fabriquer eux-mêmes: la forme pyramidale à côtés plats. Il y a même un tutoriel sur ce site pour vous aider avec la construction ici.

Celles-ci sont très faciles à construire et nécessitent très peu de calcul. L'inconvénient de cette facilité de construction réside dans le fait que la qualité de la lumière produite est inférieure à celle d'un réflecteur parabolique. Cela est dû au fait que les côtés sont le même angle tout en haut, mais bien sûr, la lumière provient d'un seul point (la tête de l'éclaireur), elle ne frappe donc pas tout le mur au même angle et est renvoyée droit vers le haut. au sujet.

C'est plus étalé, semblable à une tête stroboscopique elle-même (Fig. 1). Un bon matériel de diffusion à l’avant aidera à atténuer un peu ce problème. Cependant, si tout ce que vous recherchez est une construction simple de la taille et de la forme que vous souhaitez pour commencer votre incursion dans la modification légère, ce type devrait faire l'affaire.

Fig. 1: La sortie sphérique d'une boîte à lumière à côtés plats.


La simplicité des pyramides

Pour une construction pyramidale basée sur un polygone régulier symétrique, avec tous les côtés égaux, vous avez simplement besoin d’un ensemble de triangles isocèles identiques qui se lient les uns aux autres. Pour créer ces triangles, vous n'avez besoin que de deux mesures, en fonction de vos dimensions souhaitées..

En utilisant une trigonométrie de base, nous pouvons convertir ces dimensions de produit tridimensionnelles (Fig. 2) en dimensions de filet bidimensionnelles à découper (Fig. 3). Différents nombres de côtés nécessitent des équations légèrement différentes, donc ici, ils sont pour les réflecteurs à quatre, six et huit côtés. Une fois que vous voyez comment cela fonctionne, vous pouvez facilement faire des nombres différents de côtés.

Fig. 2: Dimensions d'une boîte à lumière polygonale régulière.

Fig. 3: Dimensions des surfaces 2D.


Pyramide carrée

La Fig. 4 montre les deux triangles rectangles d’une pyramide sur lesquels nous pouvons utiliser une trigonométrie de base pour calculer l et w valeurs dont nous avons besoin.

Vous remarquerez que dans le cas des pyramides carrées, le diamètre de la boîte à lumière et largeur du triangle w sont égaux, de sorte que nous n'avons pas besoin d'utiliser le triangle rouge dans ce cas. Nous avons cependant besoin d'une longueur de triangle l parce que bien sûr, ce n'est pas la même chose que la profondeur de la softbox z. Trouver l basé sur z et , nous pouvons nous référer au bon vieux théorème de Pythagore:2 + b2 = c2.

Fig. 4: Triangles à angle droit dans une pyramide carrée.


Pythagoras

La variable c fait référence au côté le plus long du triangle, l'hypoténuse. C'est notre l. Les deux autres côtés qui forment le bon angle sont a et b, sans ordre particulier.

Clairement, l’un d’eux est z, et on peut voir sur la figure 4 que le dernier côté est la moitié du diamètre de la boîte à lumière, / 2. Puisque nous connaissons la longueur des deux z et (c’est-à-dire que vous les avez déjà choisis en fonction de la taille de la softbox dont vous avez besoin, de la taille de votre studio, de la quantité de matériel à construire avec ou des paramètres que vous utiliserez pour décider), nous pouvons appliquer Pythagore à comme suit sur la Fig. 5.

Pour cet exemple, j’ai utilisé 47 cm (la profondeur des boîtes à lumière ProFoto) pour z et 90cm pour , pour créer une boîte à lumière carrée de trois pieds de profondeur:

Fig. 5: Théorème de Pythagore pour trouver la longueur des côtés

Une fois que vous avez votre l et w Tracez simplement un triangle avec eux, comme indiqué dans la Fig. 3, et utilisez-le comme gabarit pour découper 4 triangles identiques..


Pyramide hexagonale

Triangles à angle droit dans une pyramide hexagonale.

Ceci est une configuration similaire, et trouver l est, comme vous pouvez le constater, identique à celui de la Fig. 5. Cependant, depuis w n’est plus égal au diamètre de la boîte à lumière, nous avons besoin d’un autre moyen de le trouver. C’est là que le triangle rouge entre en jeu, et un nouveau morceau de trigonométrie de base.

Si vous vous rappelez le mnémonique SOHCAHTOA du lycée, vous êtes déjà à mi-chemin! La partie de celui-ci que nous utiliserons est le TOA à la fin, qui est la forme abrégée de rappeler que la tangente d'un angle est égale à la longueur du côté opposé divisée par la longueur du côté adjacent..

Comme la ligne jaune correspond à la moitié du diamètre (ie. / 2), qui est égal au rayon r, et l'angle θ est de 30 °, on peut faire comme suit.


Trigonométrie 101

Trouver la longueur de chaque côté de l'hexagone

Un exemple rapide: si le diamètre de votre boîte à lumière est à nouveau de 90 cm, le rayon sera de 45 cm. L'équation de la figure 7 devient alors: w = (2 * 45) tan (30), ce qui équivaut à 52,0 cm.


Pyramide octogonale

Une pyramide octogonale n’est pratiquement pas différente de la pyramide hexagonale. La seule chose dont vous avez besoin pour calculer différemment est w, puisque avec 8 côtés, le "triangle rouge" est 360 ° / 8 = 45 °. La moitié de cela pour trouver l'angle dont nous avons besoin et nous avons θ = 22,5 °.


Considérations pratiques

Le matériau de construction principal auquel je pensais lors de la rédaction de cet article était le carton ondulé normal, mais d'autres matériaux tels que du papier épais, du carton, du plastique cannelé / ondulé (Correx) ou similaire pourraient également être utilisés, en fonction des exigences de dimensionnement et de poids de votre conception..

À moins que votre gabarit ne soit en plastique ou similaire, je vous recommande de l’utiliser simplement pour marquer les coins de la forme sur le tissu et ne pas tracer autour de celui-ci. Cela l'effilocherait et vos secteurs deviendraient moins précis à chaque dessin. Si vous ne marquez que les coins, vous pouvez ensuite les lier avec une règle par la suite et le résultat sera beaucoup plus précis..


C'est ça pour les pyramides

C'est la fin de la section pyramidale. Comme vous pouvez le constater, bien que les calculs puissent sembler fastidieux au début, ils sont vraiment très faciles à concevoir et à construire, ne nécessitant au final que les deux calculs simples que j'ai donnés ici..

Vous pouvez maintenant concevoir des boîtes à lumière pyramidales de base de la forme et de la taille de votre choix! Une fois que vous avez compris le calcul, vous devriez être en mesure de l'étendre vous-même dans des boîtes à lumière rectangulaires, des anneaux coniques, ou plus encore..

Dans la deuxième partie, je traiterai en détail des réflecteurs paraboliques. Puisque ce sont les meilleures formes de réflecteur, si vous êtes plus capable techniquement et que vous voulez juste la meilleure lumière possible, assurez-vous d’accorder pour cela.!

N'oubliez pas, si vous avez des questions ou des commentaires dans la section commentaires ci-dessous.


Réflecteurs paraboliques

Ensuite, je couvrirai les réflecteurs paraboliques, ce qu’ils sont, comment ils fonctionnent et comment concevoir les vôtres. Il y aura aussi quelques astuces plus pratiques à la fin pour aider votre construction.

J'ai créé un simple PDF d'une page pour aider tous ceux qui ont du mal à comprendre la théorie et qui aimeraient avoir un modèle physique. Découpez-le, collez-le ensemble et comparez les chiffres du modèle aux chiffres du tableau. Cela devrait aider à expliquer les choses. Même si les calculs vous conviennent, vous voudrez peut-être tester le concept à petite échelle avant d'investir plus de temps et de ressources.

Vous pouvez télécharger le PDF ici.


Quelle est une parabole, exactement?

Un paraboloïde est une forme 3D formée par la rotation d’une parabole, une courbe basée sur une formule quadratique (i.e. y = mX2). Une parabole à focale F a un m valeur de 1 / 4f.

Une parabole à distance focale f et un paraboloïde 3D.

Si la surface intérieure est réfléchissante, les paraboles ont une sorte de qualité optique, un peu comme les lentilles inversées.



Propriétés optiques

Comme le montre la figure 2, la profondeur d'une parabole affecte sa distance focale. Ceci est lié à un conseil que vous avez peut-être entendu précédemment: "Les boîtes à lumière plus profondes produisent une meilleure lumière". Pourquoi est-ce? Eh bien, c'est lié à la distance entre la tête du flash et la distance focale.

Alors que des paraboles peu profondes avec de longues focales peuvent convenir aux parapluies à rebond où le flash se trouve à une distance plus éloignée que celle-ci, dans les boîtes à lumière, le flash se situe à l'arrière ou près du dos. Comment ce mouvement affecte-t-il la qualité de la lumière? Voici une illustration de l'effet:

L'effet de la profondeur de la sofbox sur la collimation de la lumière.


Qu'est-ce que cela signifie pour la qualité de la lumière?

De toute évidence, une boîte à lumière ne se résume pas à simplement faire rebondir la lumière et la diffuser. Le problème est que la "lumière douce" n'est pas simplement un produit de diffusion, mais une collimation. Cet effet "d'emballage" que les portraitistes adorent tant ne vient pas du simple fait de déclencher un stroboscope dans un tissu de diffusion, mais du faisceau lumineux avec des rayons aussi parallèles que possible (collimation) à partir d'une source plus large que le sujet..

La diffusion de ces rayons parallèles provoque alors l'enveloppement. L'idée est essentiellement de reproduire un ciel nuageux. Comme on peut le voir sur l'image ci-dessus, la parabole peu profonde à longue focale produit une diffusion de la lumière beaucoup plus large. Bien que cela soit utile pour augmenter la puissance du stroboscope en dirigeant davantage de lumière vers l'avant, il en résulte que la forme de la propagation de la lumière est peu différente d'une tête à éclair nu.

Cela provoque l’effet "point chaud" et n’a pas tendance à produire un effet d’emballage léger et agréable. Shallowness est relative, bien sûr. Une boîte à lumière de 2 pieds de 47 cm de profondeur est vraiment profonde. Mais une boîte à lumière de 6 pieds de la même profondeur est relativement beaucoup moins profonde.

Il est toutefois possible de réduire cet effet dans les boîtes à lumière larges en utilisant un déflecteur d’éclairage intérieur. Il s’agit simplement d’un deuxième diffuseur qui s’installe dans la boîte à lumière à peu près à la moitié de la profondeur. Il diffuse la lumière à partir du centre, éliminant ainsi ce point chaud et poussant simultanément plus de lumière dans une direction généralement avancée:

L'effet d'un déflecteur interne sur la diffusion de la lumière.


Les internes

Dans ce schéma illustratif, je n’ai dessiné que les rayons transmissifs. La chicane a pour effet secondaire de réfléchir la lumière sur le réflecteur parabolique sous un angle large à une distance proche, donnant l’effet d’une source de lumière ponctuelle plus éloignée du réflecteur..

Cela crée un ensemble de rayons lumineux qui deviennent plus collimatés, renforçant ainsi l'effet enveloppant. Certains déflecteurs internes ont même des cercles argentés au centre (représentés ici en rouge) pour découper complètement le point chaud et étendre davantage la lumière à travers le réflecteur arrière.


Fabriquer des boîtes à lumière

Maintenant que vous êtes ramené en classe de mathématiques au lycée, mettons un peu de caoutchouc sur la route. Ce processus peut sembler complexe, mais dans la pratique, il n’est pas très différent de construire un réflecteur pyramidal, mais ressemble à la fabrication de nombreuses tranches de pyramides de diamètre et de profondeur variables, comme suit:

Approximation d'une parabole à l'aide de sections plates.


Longueurs de section

J'utilise six sections pour plus de clarté, mais il serait probablement préférable d'utiliser plus de dix sections pour optimiser la mise en forme de la lumière. Comme vous pouvez le constater, la longueur de chaque section augmente à mesure qu’elle se rapproche du bord extérieur. Nous devons donc d’abord calculer ces longueurs variables, que j’ai nommées dl.

Puisque nous connaissons le X-valeur de tous les points, comme dans la figure ci-dessous, et l’équation de la courbe (en fonction de votre choix) F-valeur) nous pouvons l’utiliser pour calculer la longueur de chaque section, dl.

Triangles dans l'espace, utilisés pour calculer les longueurs de section.

Notez que la différence entre le courant et le précédent X-les valeurs forment la base d'un triangle, et entre le courant et le précédent y-les valeurs forment le côté. Avec cette connaissance, il est facile de trouver l'hypoténuse dl en utilisant simplement Pythagore de la même manière que nous l'avons fait dans la boîte à lumière pyramidale.

Trouver les longueurs de côté du triangle d'une seule section.

Depuis le X-les valeurs sont une distance régulière, dx prend la valeur de cette distance pour toute la plage. Ensuite, nous passons simplement à travers le y-valeurs, en soustrayant la valeur précédente de la valeur actuelle pour obtenir une plage de mourir valeurs. L'utilisation du théorème de Pythagore sur chacun de ces éléments donnera à notre tour dl valeurs.

Par exemple, je reviens à mes paramètres précédents de 90 cm de diamètre et 47 cm de profondeur. Pour un rayon de 45 cm, je n’utiliserai que 5 sections de 9 cm pour cet exemple. En pratique, j'utiliserais probablement 9 sections de 5 cm pour cette boîte à lumière de taille particulière.

Calculateur dl valeurs d'un diamètre et d'une profondeur prédéterminés

Naturellement, y est simplement calculé en utilisant l'équation d'une parabole, dans le coin supérieur gauche. Si vous regardez de près, le mourir les valeurs sont le courant y valeur moins la précédente y valeur comme je l'ai décrit ci-dessus.


Largeurs de section

Maintenant nous avons nos longueurs de sections, il ne reste plus qu'à trouver nos largeurs. Selon qu'il s'agisse d'un carré ou d'un octogone, il existe deux méthodes possibles. Pour un carré, il suffit de doubler le courant X valeur. Facile!

Pour un octogone, cependant, c'est la même chose que la pyramide octogonale, w = 2r tan (θ) mais à chaque valeur de X. N'oubliez pas d'utiliser le X valeurs pour r et pas le dl valeurs! Vous voulez l'assembler une fois la forme assemblée, pas quand elle est encore à plat!

Si vous ne savez pas pourquoi la première valeur de tout est toujours zéro, elle commence par un point sans longueur ni largeur et a une distance nulle depuis le point précédent car il n'y a pas de point précédent:

Résultat en deux dimensions des calculs.

Une fois que vous avez terminé, vous devriez avoir plusieurs séries de chiffres qui ressemblent à peu près au tableau ci-dessus (avec w bien sûr aussi), qui, une fois tracées sur du papier, ressemblent approximativement à l'image ci-dessus.

L'angle des côtés doit toujours être décroissant vers l'extérieur. N'oubliez pas que les tubes ont des parois parallèles et que les formes plates ont des côtés fortement inclinés. La parabole devrait devenir plus tubulaire à mesure qu'elle se rapproche de l'extérieur.

Maintenant, si vous pensez que tout cela semble être façon trop de travail et vous pourriez vous en tenir à une boîte à lumière pyramidale ou tenter votre chance sur une boîte bon marché sur eBay, prenez courage!

J'ai écrit une calculatrice en Javascript que vous pourrez utiliser pour concevoir des réflecteurs paraboliques de formes carrées et octogonales, de la taille de votre choix. On peut le trouver caché sur mon site ici: http://robtaylorcase.com/Calc/para. J'ai inclus tout le script dans la page Web elle-même, alors n'hésitez pas à télécharger la page pour l'utiliser en mode hors connexion ou en miroir sur votre propre site.


Monter le flash

Étant donné que cet article concerne principalement la construction du réflecteur lui-même, je vais simplement effacer la surface de quelques autres éléments à prendre en compte..

La fixation du flash peut être réalisée de différentes manières. Si vous construisez un réflecteur parabolique, vous devriez essayer de placer la tête aussi près que possible du point focal afin de maximiser l'efficacité de la forme lors de la collimation..

Si vous n'êtes pas limité par les dimensions ou la disponibilité de votre matériau de construction, vous pouvez essayer différentes valeurs de profondeur et voir si vous pouvez obtenir F à quelques centimètres de l’arrière de votre réflecteur. Cela rendra le montage de votre flash plus pratique et optimisera la qualité de la lumière que vous obtiendrez de votre softbox.

Vous pouvez suivre le chemin indiqué dans le didacticiel PhotoTuts + que j'ai lié au début et utiliser le matériau du réflecteur lui-même pour maintenir le flash en place. Fixer cette configuration à un support ou à un trépied peut toutefois constituer un défi. Ce tutoriel semble aller dans la voie la plus judicieuse en fixant un support sous le centre de gravité de la softbox et en l'utilisant pour l'insérer dans un support pivotant pour sabot de force..

Vous pouvez également découper un trou à l’arrière du réflecteur et visser un anneau de fixation et un support de montage. Bien que les speedrings coûtent relativement cher à 30 dollars, même pour ceux bon marché sur eBay, cette méthode serait la plus pratique, car la bague métallique tiendra la boîte à lumière en toute sécurité tout en permettant le déplacement rapide de toutes les pièces au besoin. Et, si vous passez aux stroboscopes de studio, cela signifie que le système de montage requis pour ceux-ci est déjà en place..

Vous pouvez essayer une méthode de bricolage en prenant un plat de pizza peu profond de 6 "ou 8" ou un objet similaire que vous devriez pouvoir obtenir pour 2 $ ou moins, Dremelling un joli grand trou au milieu pour obtenir un anneau d’environ 3 à 4 cm et percer des trous uniformément espacés autour de cet anneau pour le fixer à votre réflecteur et pour fixer un support à angle droit avec des trous de 1/4 "qui permettent de fixer votre flash et de le relier à votre trépied.


Softboxes rectangulaires / oblongs

Pour les boîtes à lumière non carrées, par exemple des panneaux de 36 x 24 po ou des bandes de visée de 1 x 3 pieds, associez les mêmes secteurs au réflecteur, puis coupez-en deux en deux dans le sens de la longueur. Attachez un rectangle à votre choix.

Utilisez ces pièces rectangulaires opposées dans le produit tridimensionnel. Ces parties rectangulaires devront être découpées longitudinalement en sections pour s’adapter aux principaux secteurs paraboliques. Pour trouver la largeur de chaque section, mesurez la longueur des bords des sections paraboliques auxquelles le rectangle s’adaptera. Ces bords ne seront pas les mêmes que le dl valeurs.

Création d'un réflecteur oblong à l'aide de panneaux latéraux rectangulaires.

Vous pouvez, si vous voulez un paraboloïde parfait, utiliser la calculatrice et marquer vos points comme d'habitude, mais au lieu de l'utiliser tel quel, numérisez-le dans Photoshop et tracez des courbes vectorielles qui traversent parfaitement chaque point. Puis gonflez-le, imprimez-le et plastifiez-le pour obtenir une résistance accrue des bords. Vous disposez d'un modèle pour reproduire à chaque fois des paraboles parfaites. Sinon, vous pouvez même représenter graphiquement les points dans Excel avec une courbe lisse, l’imprimer et la convertir en vecteur dans Photoshop..


Profitez-en!

Les idées contenues dans cet article pourraient facilement être appliquées à d'autres types de modificateurs de lumière, tels que les bols pour la beauté et les sonneries lumineuses. La mathématique des réflecteurs s'applique universellement.

Et c'est (enfin) ça! J'espère que vous avez appris quelque chose de cet article, ne vous inquiétez pas si vous devez le relire plusieurs fois, demandez à un ami mathématiquement enclin de vous aider, ou testez d'abord votre compréhension avec des modèles en papier à petite échelle, et surtout J'espère que vous gagnerez en confiance pour construire la softbox que vous avez toujours voulu avoir!

Bonne conception! Si vous avez des questions ou des commentaires dans la section commentaires ci-dessous.


Sources et lectures supplémentaires

  • Informations complémentaires sur Pythagore et son théorème
  • En savoir plus sur la trigonométrie et ses utilisations, ainsi que des informations sur la fonction tangente utilisée dans cet article
  • Calculatrice scientifique en ligne gratuite, si vous n'en avez pas à utiliser pour la fonction tangente
  • Un regard similaire sur la construction de réflecteurs paraboliques, mais destiné davantage aux concentrateurs solaires ou aux radiotélescopes