Photographie d'une fusée à eau au décollage, de jour !

Il existe une expression anglo-saxonne, la "tempête de cerveaux." Cela consiste à prendre un groupe d'individus pour débattre d'une question. Il arrive parfois que le critère de sélection de chaque membre du groupe, soit l'ignorance du thème à traiter. Cela permet une approche qui soit exempte d'un carcan de connaissances prérequises.

Depuis plusieurs jours, je travaille à la mise au point de mon flash à grande vitesse, pour photographier une fusée à eau dans sa phase de décollage. Maquettes, plans, circuits imprimés, tests; bref la panoplie normale d'un temps de développement et de mise au point d'un projet. Ne nous voilons pas la face, il est bien question d'un jouet pour grand gosse quinquagénaire. Le repas de la mi-journée permet de débattre de choses et d'autres, les conversations pouvant facilement passer du coq à l'âne. Et moi, avec force de détails, je décris à mon épouse le fruit de mes résultats, en l'occurrence le flash à grande vitesse de nuit. Je lui explique la nécessité d'une liste de contrôles, étape par étape, afin de ne pas se tromper dans la chronologie de la prise de vue. Viennent ensuite des questions sur la possibilité de piloter un appareil numérique. Et ainsi de suite, les réflexions s'enchaînent sur le sujet. Et d'un coup une question de mon épouse "pourquoi ne fait tu pas déclencher tes photos de jour, comme de nuit avec ton déclencheur souple ? " La question ainsi posée, est tout bonnement géniale. De nuit c'est bien le départ de la fusée qui provoque le départ de la salve, via mon contact de pince à linge. A partir du moment où la fusée peut elle-même commander un contact électrique, pourquoi pas un déclencheur souple ? En fait, il faut enfoncer le piston du déclencheur à la vitesse de la lumière, pour permettre à notre appareil photo de saisir notre bolide. Et avec la possibilité de choisir notre vitesse d'obturation.

La vitesse de la lumière, peut-être pas, mais le concept du "mécaniquement instantané" pourquoi pas ?

Donc établissons un cahier des charges:

1 - L'ouverture de l'obturateur est provoquée par le déclencheur souple.

2 - Le départ de la fusée provoque l'enfoncement du déclencheur souple.

3 - Le montage doit être sobre en composants.

4 - La préparation d'un tir ne doit pas être génératrice d'un risque électrique.

5 - La réalisation doit être simple.

6 - L'énergie doit être légère donc transportable.

! AVERTISSEMENT ! DANGER !

Cette page aborde la possibilité d'utiliser une tension avoisinant les 320 Volts en courant continu.

320 VOLTS EST UNE TENSION MORTELLEMENT DANGEREUSE !

Déchargez toujours le condensateur dans une lampe de charge avant toutes manipulations.

Lampe de charge.

Une simple lampe à incandescence ( 60 W / 230V ) , montée dans un culot d'où sortent deux fils isolés et dénudés sur 5 mm à l'extrémité.

Quand vous touchez les sorties du condensateur avec les fils sortant de la lampe, le condensateur se décharge dans la lampe en provoquant un éclat lumineux !

L'énergie mécanique qui mobilise le piston de notre déclencheur souple provient d'un électroaimant de récupération. Récupération provenant d'un relais en 230V , un relais de la "TELEMECANIQUE" par exemple , ou bien un électroaimant de verrouillage de porte de four à pyrolyse, ou encore un électroaimant venant de la démolition d'une cafetière "Nescup" ...

Du 230 Volts alternatif n'est pas une tension facile à trouver en pleine campagne, mais 300 Volts en courant continu, et sous réserve que ce soit une impulsion, rien de plus facile. Notre bon vieux flash jetable va donc nous fournir une bouffée de 300 Volts.

La pince à linge pour commander le départ de l'impulsion reste une solution simple et facile à mettre en œuvre. Nous pourrions commander directement la haute tension via la pince, mais après le premier tir, nous aurions à manipuler une pince à linge mouillée sous un potentiel de 300 Volts ou un potentiel résiduel, résiduel mais dangereux. Donc un risque majeur de fibrillation cardiaque qui débouchera inévitablement vers un arrêt cardiaque et une mort certaine. Nous allons prendre la même technique que pour le flash piloté par ordinateur, nous allons isoler notre tension de commande de notre haute tension. Nous allons utiliser le très bon principe de sécurité, l'isolation galvanique complète. Donc la commande se fera grâce à un optotriac et comme il ne faut pas changer une équipe qui gagne, le MOC3020 sera remis à contribution.

La partie mécanique du déclencheur.

Un électroaimant tire un levier de bois par l'intermédiaire d'un ressort amortisseur. Quand l'électroaimant est alimenté, il tire sur le noyau. Le noyau tire le ressort amortisseur. Le ressort tire sur le levier. Le levier est fixé par un axe. Le bout du levier enfonce le piston du déclencheur souple. Ouf !

Le ressort amortisseur est plutôt dur. Le ressort doux est un ressort de rappel.

Le mécanisme d'un boîtier photographique est fragile. Il ne faut pas que le pointeau du déclencheur souple détruise ce mécanisme. Le choix de la position du déclencheur souple se fait par essais successifs. J'ai utilisé un vieux boîtier 24 x 36 pour les essais purement mécaniques. Si vous n'avez pas de boîtier usagé, il faudra d'abord faire des essais en manœuvrant le noyau de l'électroaimant à la main. Et donc hors tension, et hors charge du boîtier jetable ! Si non risques d'électrisation !

Un déclencheur souple.

Petite amélioration du mécanisme.

Pour pouvoir installer le déclencheur souple sur le support mécanique, il y a plus élégant que quelques vis de fixations.

Un moule en bois fait de deux demi coques, et couvert par un taquet mobile. Il faut un peu de patience pour ajuster l'ensemble, mais au final nous gagnons en rapidité de mise en oeuvre.

Quelques photos seront plus parlantes.

La flèche rouge indique la tête du déclencheur souple.

La flèche verte montre le pivot de taquet en verre époxy, en position fermé.

La flèche violette montre le taquet en bois.

Les flèches jaunes montrent les deux demi-coquilles qui empêchent un débattement latérale.

Le taquet est ouvert.

Le taquet est composé d'un morceau de verre époxy de circuit imprimé, sous lequel est monté un petit taquet de bois. L'ensemble pivote autour d'un axe formé par la vis de fixation du morceau d'époxy.

Remarquez que les contacts sont recouverts de colle thermofusible, protégeant l'utilisateur d'un contact fortuit !

Pour que la secousse induite dans le support du mécanisme ne se transmette pas à l'appareil photographique, le trépied portant l'appareil photographique et le support du mécanisme de déclenchement sont séparés. Le seul lien qui les unit, est le tube du déclencheur souple .

Voici la photographie du prototype complet, en haut à gauche, le bouton poussoir pour mettre en charge le condensateur de l'appareil photo jetable. A gauche, la pile plate assurant l'alimentation de la chaîne de commande en très basse tension (4.5Vcc). Sur la planche de gauche, l'électronique montée en fils volants et punaises. Sur la planchette de droite, le mécanisme assurant la poussée sur le piston du déclencheur souple. Le gros câble gris en bas à gauche, fait plusieurs mètres de long, d'un côté il est relié à la pince à linge de commande, de l'autre côté, à l'électronique de commande en très basse tension qui est sur la planchette.

La partie électronique, toujours le même principe, une planchette de bois et quelques punaises laitonnées permettent de réaliser une maquette d'essais.

Le montage présenté est un prototype, pour contenir la partie électronique, il convient de réaliser une boîte étanche aux éclaboussures. Deux bornes rouges pour les sortie haute tension. Avec sur le même fond rouge la charge du condensateur commandé par un interrupteur, avec une petite fenêtre transparente, j'ai sorti le voyant au néon du boîtier jetable, il est collé avec de la super colle directement sur le morceau de Plexiglas. Deux petits fils pour rétablir en lieu et place d'origine le courant du voyant. En bas en noir deux bornes de liaison qui vont à la pince à linge de commande. Un interrupteur de récupération sur un vieux châssis de récepteur de télévision avec voyant mécanique incorporé, indique selon , si la pile de 4.5Vcc de commande est commutée ou non. La diode en série dans la commande basse tension de l'opto-triac est sortie à la droite de la borne noir, elle permet un essais à vide du circuit de commande.

Prendre un cliché.

Vous préparez votre base pour un lancement.

Une fusée normalement remplie d'eau à 1/3 du volume total est fixée sur la base de lancement.

Vous bloquez le mécanisme de libération de la fusée.

Vous posez la pince du déclencheur électromécanique, et vous n'oubliez pas le fil de fer, qui empêche la pince à linge de partir avec la fusée !.

Vous armez votre appareil photographique, qui est sur son trépied ou tout autre statif.

Vous vérifiez la vitesse d'obturation. Minimum 1/500 eme de seconde. Vous ouvrez à fond le diaphragme, donc vous ouvrez à 2. Vous faites une image nette sur la fusée. Vous regardez votre cellule et vous refermez votre diaphragme en fonction des informations. En 200 ISO il est probable que cela tourne autour de 11 au 1/500 et 16 au 1/1000. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire d'avoir une pellicule très sensible, la lumière du jour étant là !

Le déclencheur électromécanique est sur un support différent de votre trépied photographique.

Vous vissez délicatement le déclencheur souple sur votre appareil photo. Attention, le filetage est conique. Le déclencheur souple ne doit pas être sur son mode de blocage ! En effet, de nuit, vous utilisez la petite bague qui est à la base du déclencheur souple et qui permet de maintenir l'obturateur ouvert. Et bien là , non. Il faut que le ressort interne du piston fasse librement son travail.

Vérifiez que la diode qui est en série dans l'optotriac est éteinte, si elle est allumée, cela veut dire que votre pince délivre l'ordre de prendre la photo. En clair, la pince est tombée ou il y a un court circuit ! Donc si la diode est éteinte alors vous actionnez le poussoir de charge du condensateur.

Quand le néon clignote, allez gonfler la fusée.

Redonnez un coup de charge de sécurité au niveau de votre condensateur. Le petit néon doit clignoter, comme frétille un goujon pris dans un filet !

Si votre pression d'air n'est pas descendue, vérifiez que votre zone d'atterrissage est dégagée et feu !

Un claquement sec indique que l'électroaimant a fait son œuvre.

Chouette ! Elle est dans la boite ! Peut être . . . .

Et la foule . . . . . hoooooooooooooooooo !.......

Et vous allez dans la foulée installer une languette plastique d'isolation sur la pince à linge pour autoriser une nouvelle charge du condensateur !

La photo montre tout et rien !

Rien car l'obturateur est bien ouvert dès que la fusée sort de sa base de lancement. La fusée n'a pas eu le temps de prendre de la vitesse et donc il n'est pas possible de voir la colonne d'eau !

Tout, car la photo valide le principe, il faut maintenant l'améliorer !

L'essai numéro 2 nous donne une image sensiblement identique à la première ! Il faut s'éloigner pour augmenter le champ photographique , voir même utiliser un grand angle.

Une pince en attente de départ .... mais ...

Mais .... Il faut que la fusée avance pour nous montrer sa colonne d'eau.

Comme la pince se ferme dès que la fusée sort de la base, et que la réponse est quasi instantanée, la photo donne une impression d'immobilisme.

Pour sortir de cette apparence statique, il nous faut induire un retard au déclenchement. Retard qui permet de figer sur la pellicule le temps d'éjection de l'eau. Le plus simple est d'autoriser la fusée à parcourir une petite distance avant de fermer le contact de déclenchement.

La languette blanche est volontairement disproportionnée pour la photo, une simple petite languette en plastique translucide est suffisante !

Le fil de fer maintien la pince à linge au travers du ressort.

La bande en caoutchouc autour de la pince maintien les becs de la pince.

(Typiquement un élastique de botte de radis ! J'aime les radis !)

Pour que le fil de fer ne bascule pas, il est maintenu par un écrou et un contre écrou.

Au lieu de pincer le bord de la jupe portant les ailerons, nous allons simplement pincer une lamelle de plastique qui est reliée à la fusée par une simple ficelle ou un fil de nylon. La lamelle est arrachée de la pince quand la fusée a parcouru la distance que représente un fil tendu entre la fusée et la pince.

Et cela fonctionne à merveille ! Voilà 7 essais qui montrent bien qu'il est possible de réussir la photo pratiquement à tous les coups !

Merci aux "Petits Malins" du Centre de Loisirs de Triaize, qui ont gentiment fait les premiers essais. "Seulement" sept photos de bonnes pour huit prises.

Dans cet essai , les fils varient de 30 centimètres à 90 centimètres.

Photos 400 ISO, vitesse 1/500 avec Zénith E, objectif grand angle (28), légèrement surexposées, mais quand même le résultat est là ! Photos scannées d'où un rendu moins bon que les originaux !

Décollage de fusée à eau (1).

Décollage de fusée à eau (2).

Décollage de fusée à eau (3).

Décollage de fusée à eau (4).

Décollage de fusée à eau (5).

Décollage de fusée à eau (6).

Décollage de fusée à eau (7).

Voilà, il est maintenant impossible de louper une photo de fusée à eau au décollage !

Il reste maintenant à faire des essais avec une vitesse d'obturation plus rapide, 1/1000 de seconde ou 1/2000 de seconde. Avec des ficelles de retard plus courtes !

Le nec plus ultra serait de mettre sur le même cliché notre fusée au décollage et la réalisatrice (le réalisateur) en train de manœuvrer la ficelle de commande de décollage.

Il faut juste changer l'angle de prise de vue.

Il ne faut pas être sous la colonne d'eau pour éviter les projections d'eau.

Il faut utiliser un objectif permettant d'avoir une image nette sur la fusée et sur la (le) chef de tir !