Los rayos se producen cuando las cargas se separan en una nube e inducen una carga en el suelo. Cuando las cargas son lo suficientemente grandes, los electrones viajan desde la región negativa a las cargas positivas en una descarga. Las descargas pueden estar entre la nube y el suelo, o entre la nube y otra porción de la nube. Cuando se produce una descarga, se mueve una enorme cantidad de electrones y, literalmente, arrancan otros electrones de sus moléculas a medida que el rayo atraviesa la atmósfera. La recaptura de electrones por las moléculas cargadas emite luz.
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Dado que la nube envía muchos electrones a través del aire a la vez, abruman el área en la que chocan, lo que hace que esa área tenga un exceso de cargas negativas. Muchos regresan a través de la columna de aire cargada original donde algunas moléculas cargadas aún tienen que capturar electrones. Este proceso se repite, con un parpadeo de relámpagos que dura algún tiempo.
Fotografiar un rayo requiere superar varios obstáculos. Aunque los rayos pueden durar algún tiempo, no son lo suficientemente largos para permitir que un fotógrafo enfoque una cámara y abra la apertura. Uno debe tener la cámara configurada para objetos distantes y apuntar con anticipación. Pero eso es difícil, ya que nunca sabemos dónde estará el próximo rayo. Entonces, se convierte en un proceso de determinación, objetivo y esperanza.
Incluso si la cámara está correctamente orientada, el tiempo de reacción al abrir la apertura está determinado por la reacción del fotógrafo y, por lo general, es demasiado largo para capturar la imagen.
Dejar la apertura abierta con una exposición prolongada requiere que el entorno esté oscuro, o la luz del entorno inundará la imagen y la dejará inutilizable. La instalación con una farola a un lado no es aceptable para exposiciones nocturnas. La luz incidental inundará un intento fotográfico de exposición prolongada. Un segundo problema es el brillo del rayo. Si la apertura está abierta demasiado tiempo, la imagen puede inundar la cámara con demasiada luz. Esto es más un problema con las cámaras digitales, ya que en ellas no se pueden usar películas lentas diseñadas para tales eventos. Sin embargo, muchas personas ahora se han pasado a lo digital. La velocidad de una cámara demasiado rápida puede captar los rayos parpadeantes en el momento en que está oscuro, perdiendo la oportunidad. Esto también es un problema.
Otra preocupación más es la seguridad. Los relámpagos deben fotografiarse frente a la tormenta, ya que fotografiar a través de la lluvia no es práctico. Pero los relámpagos pueden caer antes de la tormenta, y con frecuencia lo hacen. Mantener al fotógrafo a salvo es una necesidad. Pero fotografiar desde interiores tiene un inconveniente. El brillo del destello de un rayo a menudo ilumina el interior de una habitación, y esa luz se refleja en todo lo que hay dentro de la habitación, iluminando la ventana de vidrio desde el interior. Esto causa el mismo problema que usar un flash para grabar una imagen de noche a través de una ventana, la imagen de todo lo que está dentro de la habitación se refleja desde la ventana hacia la lente y queda capturada en la fotografía como una aberración que se avecina.
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