Světelné kyvadlo

1. února 2009
TWEET SDÍLET
Kyvadlo funguje podle elementárních fyzikálních zákonů. Zkusme zaznamenat jeho pohyb pomocí fotoaparátu. Výsledky jsou překvapující.

Vždy když se v internetové fotogalerii objeví fotografie světelné stopy kyvadla, nastane menší rozruch. Fotografové se rozdělí na dva tábory a přou se o základní fakt: Je tohle ještě fotografie? Jsem na straně těch, kteří tvrdí že je. Pro některé uživatele je světelné kyvadlo novinkou a ptají se jak se TO fotografuje. Výroba a fotografování světelného kyvadla je především zábava a někdy i zkouška fotografovy trpělivosti.

Příprava a nákup LED diod

Nejprve si zajistíme zdroj světla. Měl by být dostatečně malý a jasný. Ideální je LED dioda. LED diody různých barev a tvarů, blikající i měnící barvy, lze zakoupit v obchodech s elektronickými součástkami. Pokud nedisponujete neutrálním šedým filtrem, nekupujte vysokosvítivé LED diody. Jejich světlo je tak jasné, že i při nejvyšší cloně dochází k přepalům. Napájecí napětí LED diod je zpravidla 3 V, tedy dvě tužkové baterie zapojené v sérii nebo jedna třívoltová knoflíková baterie. Při zapojení dbejte na polaritu. Dioda svítí jen když se na její delší vývod připojí kladné napětí.

aktualizace: LED dioda dle typu má svůj mezní proud a prostým připojením na baterii by mohlo dojít k jejímu poškození. Proto spolu s diodou zakupte rezistor, který zapojíte s diodou v sérii. Doporučená hodnota odporu rezistoru pro obvyklé typy červených a žlutých LED diod je 130 ohmů při napájecím napětí tři volty. Doporučuji si informaci o vhodném napájecím napětí a hodnotě rezistoru pro zakoupenou LED diodu ověřit u prodavače.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek 
Zapojení LED diody může být složité | I jednoduché
Klepněte pro větší obrázek 
Náš světelný park

Provedeme odstínění diody tak, aby svítila jen její špička. Přestože většina světla diody je směrována dopředu, po stranách uniká malé množství, které by při dlouhých expozicích způsobilo nežádoucí osvícení okolí. K odstínění můžeme použít černou pásku nebo alobal, ale pozor na zkratování vývodů.

Trocha teorie z mechaniky

Kyvadlo tvoří závěs a závaží. Doba, za kterou se rozhoupaný předmět vrátí do původní polohy, se nazývá perioda. Mezní velikost výchylky se nazývá amplituda. Díky odporu vzduchu amplituda postupně klesá a kyvadlo se ustálí v tzv. stabilní poloze – nehýbe se. Délka periody nezávisí na hmotnosti závaží, ale čím větší bude jeho hmotnost, tím pomaleji bude amplituda klesat. Podrobnou fyzikální teorii vám poskytne Wikipedie. Kyvadlo můžeme omezit v pohybu a udat mu tak jednu rovinu kmitání. Kyvadla můžeme skládat – zavěšovat pod sebe. Pohyby závaží se sčítají a vznikají tak tzv. Lissajousovy obrazce.

 Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Jednoduché kyvadlo | Dvojité kyvadlo | Dvojité kyvadlo s omezenými směry pohybu

Výroba kyvadla

Budeme potřebovat provázek a tyč. Další pomůcky pro uchycení kyvadla vyplynou z prostor, kde kyvadlo zavěsíte. Čím delší budou závěsy kyvadla, tím lépe. Místnost by měla mít možnost odstínění od pouličního osvětlení. I když budete fotografovat v noci, i malé množství světla způsobí, že na fotografiích uvidíme stěny a strop místnosti. Zajistit absolutní tmu je v některých případech složité, ne však bezpodmínečně nutné. Výsledná fotografie lze upravit v editoru nastavením černé barvy.

Tyč zavěsíme pod strop dvěma závěsy ve tvaru písmene V. Zajistíme si tak pohyb kyvadla pouze v jednom směru. Na tyč přidáme jeden závěs ve tvaru V a máme druhé kyvadlo s jedním směrem pohybu, kolmým na směr kyvu horního kyvadla. Délka závěru určuje periodu kyvu a vzájemný poměr period dvou na sebe kolmých kyvadel určuje tvar obrazců. Pod spodní kyvadlo upevníme zdroj světla.

Klepněte pro větší obrázek
Kyvadlo v místnosti

Fotografické vybavení

Ideální je fotoaparát s manuálně nastavitelnou a dostatečně dlouhou dobou expozice. Závěrka bude otevřena na 30 sekund i více. Stativ s možností natočení objektivu kolmo vzhůru. Pokud tohle váš stativ neumí, nasaďte fotoaparát obráceně – směr objektivu bude ve směru páky. Jste ve výhodě vlastníte-li dálkovou spoušť. Fotoaparát se pokusíme umístit co nejpřesněji pod světlený zdroj. Nastavená clona musí být dostatečně velká, aby na fotografii nebyly vidět stěny místnosti, a dostatečně malá, aby bylo jasně vidět světelnou stopu kyvadla. Ohnisko objektivu volíme tak, aby světlený obraz optimálně vyplnil snímanou plochu. Ostříme manuálně.

Experiment začíná

Rozhoupeme kyvadla. Zjistíme, že LED dioda po čase vykreslí celý obrazec a vrátí se do původní dráhy s menší amplitudou. Pokuste se tuhle dobu vysledovat a během ní exponujte. Doporučuji snímky kontrolovat, případně stáhnout do počítače a na monitoru si ověřit vámi zvolené ohnisko, zaostření a clonu. Kyvadlo můžeme zredukovat na jednoduché. I to při vhodném rozhoupání vykreslí zajímavé obrazce.

Zde je několik fotografií z mých experimentů. Fotografie jsou upravené v editoru a zmenšené.

Dvojité kyvadlo s omezenými směry pohybu:

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
max. velikost | max. velikost
Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
max. velikost | max. velikost

Jednoduché kyvadlo:

Klepněte pro větší obrázek 
max. velikost

Dvojité kyvadlo:

 Klepněte pro větší obrázek 
max. velikost
Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
max. velikost | max. velikost 

Kombinace typů kyvadel a poměrů délek závěsů:

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
max. velikost | max. velikost
Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
max. velikost | max. velikost

Přeji vám hodně zábavy při fotografování a těším se na vaše fotografie v galerii.

Témata článku: Fotoškola


Sledujte dnešní premiéru Pixelu 7 a hodinek Pixel Watch. Tablet a skládačku Google odkládá na příští rok

Sledujte dnešní premiéru Pixelu 7 a hodinek Pixel Watch. Tablet a skládačku Google odkládá na příští rok

** Na 6. října naplánoval Google pravidelnou podzimní keynote ** Ukáže na ní dva nové smartphony a jedny chytré hodinky ** Skládací model a tablet neočekáváme, ale Google může překvapit

Martin ChroustJan Láska
Pixel WatchPixel
Konec českého poskytovatele internetu v přímém přenosu. Připomíná to krachující energetické firmy

Konec českého poskytovatele internetu v přímém přenosu. Připomíná to krachující energetické firmy

Lukáš Václavík
CETINPoskytovatelé internetuPřipojení k internetu
25 nejlepších filmových parodií, které můžete vidět. Víme, kde je najdete online

25 nejlepších filmových parodií, které můžete vidět. Víme, kde je najdete online

Filmové parodie jsou divácky velmi vděčné a mezi filmaři oblíbené. Tvůrci v nich mohou totiž zcela beztrestně vykrádat cizí díla a v jejich nápodobě popustit uzdu své fantazii. Vybrali jsme nejlepší zahraniční i české parodie.

Marek Čech
Filmy, které musíte vidět
Nový hit. Tahle appka vám udělá profilovku jako od pouličního ilustrátora

Nový hit. Tahle appka vám udělá profilovku jako od pouličního ilustrátora

** Aplikace NewProfilePic se na Androidu stala hitem ** Můžete si v ní vytvořit profesionálně vypadající profilovky ** Pozor ale na agresivní cenovou politiku za Pro verzi

Martin Chroust
FotografieUmělá inteligenceMobilní aplikace
Námořnictvo USA dostane největší autonomní vojenskou loď světa. Zatím ale neví, co s ní

Námořnictvo USA dostane největší autonomní vojenskou loď světa. Zatím ale neví, co s ní

** Nejnovějším přírůstkem do amerického námořnictva se brzy stane nová loď USNS Apalachicola ** Jde o první loď třídy Spearhead, která je vybavená autonomní navigací a příslušnými operačními systémy ** Zároveň je to momentálně zřejmě největší vojenská loď na světě, co je schopná plavby kompletně bez lidské posádky

Stanislav Mihulka
LoděVojenství
ELONOVINKY: Proč SpaceX buduje druhou rampu pro megaraketu Starship

ELONOVINKY: Proč SpaceX buduje druhou rampu pro megaraketu Starship

Petr MelechinKarel Dlabač
StarshipElonovinkySpaceX
Crew-5: Sledujte připojení kosmické lodi Crew Dragon k Mezinárodní vesmírné stanici

Crew-5: Sledujte připojení kosmické lodi Crew Dragon k Mezinárodní vesmírné stanici

Jiří Černý
Crew DragonMezinárodní vesmírná stanice
Předělaný Dead Space ukazuje brutální akci. Spolu s trailerem byly spuštěny předobjednávky

Předělaný Dead Space ukazuje brutální akci. Spolu s trailerem byly spuštěny předobjednávky

Velmi oblíbený horor se na začátku příštího roku vrátí v nové podobě.

Martin Nahodil
Dead SpaceVideo
Nejvíc sexy holky ve filmech: 60 nejslavnějších erotických symbolů

Nejvíc sexy holky ve filmech: 60 nejslavnějších erotických symbolů

Krásné ženy jsou pro mnohé erotické a sex symboly. Vybrali jsme ty nejslavnější z několika desetiletí filmové a seriálové tvorby. Najdete zde nejen fotografie, ale také název díla, které herečku proslavilo.

Marek Čech
Filmy a seriály