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（一）前言：閃光同步 所謂相機的閃光燈同步速度，是指能夠保證在閃光燈工作的時候膠片或者數(shù)碼相機的影像傳感器全部打開同時接受曝光的相機快門速度。膠片/影像傳感器的各個部分同時接受曝光，這就是“同步”的含義。 如果相機使用的是鏡間快門，每個快門速度下快門葉片都是全部打開，膠片/影像傳感器各部分同時接受曝光。所以，鏡間快門相機的每一個快門速度都是閃光同步速度。 如果相機使用的是焦平面快門，那么存在一個臨界快門速度：當快門速度高于臨界快門速度的時候，膠片/影像傳感器不是全部打開，快門前簾和后簾打開一條縫隙，縫隙掃過膠片/影像傳感器完成曝光。只有當相機的快門速度低于這個臨界速度的時候，閃光燈才能和相機快門同步，保證膠片/影像傳感器的各個部分同時曝光。當快門速度高于臨界速度的時候，由于膠片/影像傳感器各個部分不是同時打開，膠片/影像傳感器各部分不是同時曝光，導致照片的曝光嚴重不均勻（閃光燈的亮度是隨時間迅速變化的）。如果閃光燈的脈沖時間非常短，會導致照片上只有一個窄條曝光正常，其余部分很暗因為沒有接收到閃光燈的光線。 所以，對于使用焦平面快門的相機，低于臨界速度的快門速度都是閃光同步速度，高于臨界速度的快門速度都不能閃光同步。臨界快門速度是相機的最高閃光同步速度，它給出了相機實現(xiàn)閃光速度的快門速度上限。現(xiàn)代的單反相機一般都使用焦平面快門，最高閃光同步速度在1/200s-1/500s之間。 （二）焦平面快門和閃光同步速度詳解 為了更好地理解閃光同步速度，需要先理解相機的解焦平面快門是如何工作的。 所謂焦平面快門，即快門的位置放在相機的焦平面處。焦平面快門由兩個簾子（快門簾）組成，可以叫做前簾和后簾，或者第一簾和第二簾。有的相機快門簾沿著豎直方向移動，有的相機快門簾沿著水平方向移動。相機曝光的時候，前簾先打開，露出膠片或影像傳感器開始曝光。曝光結束，后簾向前簾方向移動，關閉快門。 因為簾子的移動有一定的速度，如果等膠片或傳感器全部打開后再關閉，快門速度就有一個最快的上限。比如尼康D700，簾子豎直移動，掃過傳感器所用時間（即傳感器全部打開所需時間）是1/250s，這就是傳感器全部打開對應的最快快門速度（即前邊說的臨界快門速度）。那么比這個速度還快的快門速度（比如1/1000s）是怎樣實現(xiàn)的呢？竅門是，前簾開始移動但傳感器（或膠片）還沒完全打開的時候，后簾就開始移動。這樣，傳感器不是一次完全打開，而是打開了一條縫，這條縫從傳感器一端移動到另一端，完成曝光?？p的寬度越窄，對應的曝光時間越短。比如還是尼康D700，如果縫的寬度是整個傳感器寬度的一半，那么對應的曝光時間是1/500s。如果縫的寬度是整個傳感器寬度的1/4，那么對應的曝光時間是1/1000s。以此類推。就是靠這個方式，D700的最高快門速度達到了1/8000s。 如前所述，快門的臨界速度是閃光同步速度的上限，對應最高閃光同步速度。比如，尼康D700的最高閃光同步速度是1/250s，佳能5D Mark II的最高閃光同步速度是1/200s。注意，這個參數(shù)是由相機決定的，跟閃光燈無關。 閃光燈通常的工作模式是這樣的：在極短的時間內(nèi)發(fā)出一束高頻的脈沖光線（色溫5000-6000K），照亮被攝體。這個高能量脈沖光持續(xù)的時間通常是1/1000s-1/10000s，遠遠小于相機的閃光同步速度。因為能量很高而持續(xù)時間很短，可以把被攝體瞬間照的很亮，如果被攝體足夠近。我們可以把這個時間叫做一次閃光的持續(xù)時間。（美茲閃光燈50AF-1和58AF-2在全功率模式下的一次閃光持續(xù)時間不夠短，是1/125s，慢于尼康D700和佳能5D Mark II的最高閃光同步速度。） 如果在閃光燈工作期間整個影像傳感器或膠片都打開了，那么整個傳感器或膠片都被閃光燈照亮了，或者說被閃光燈曝光了。如果傳感器只打開一條縫，那么影像傳感器只有一部分被閃光燈曝光，其余部分閃光燈沒有照到因此是黑的或暗的（跟環(huán)境光強度有關），因為曝光還沒完成閃光燈就已經(jīng)關閉了。因此，最高閃光同步速度＝快門簾掃過整個影像傳感器或膠片的時間＝整個影像傳感器或膠片被曝光所需要的最短快門時間或最高快門速度。 很多現(xiàn)代的相機都有這樣一個功能：使用閃光燈的時候，在自動模式下相機會自動阻止快門速度高于相機設定的閃光同步速度。即便在自動模式下選擇了比設定的閃光同步速度還高的快門速度，相機也會使用和設定的閃光同步速度一樣的快門速度進行曝光，以免照片只有一部分被閃光燈照亮。 如果快門速度低于最高同步快門速度會怎樣呢？這時會允許更多的環(huán)境光參與曝光。如果你想要更多的環(huán)境光參與曝光以顯示照片的真實性，可以使用低于閃光同步速度的快門速度進行曝光。 上圖是使用尼康D3拍攝的例子，最高閃光同步速度是1/250s。實際上，如果快門速度恰好等于最高同步快門速度，照片右側出現(xiàn)了輕微的陰影。這是快門簾邊緣的陰影。（這種現(xiàn)象在閃光燈離機引閃的時候存在，由引閃信號的有限傳播速度引起的，參見http:///tangents/2010/08/02/high-speed-flash-sync/），所以，特別是在閃光燈離機引閃的時候，快門速度要比最高閃光同步速度慢一點。這個例子里邊，較慢的不同快門速度對應的成像幾乎沒有分別，因為環(huán)境光很暗。 左圖中，環(huán)境光很暗。這時，只要快門速度不高于最高閃光同步速度，相機的實際快門速度不影響主體的曝光，只影響背景環(huán)境的曝光。原因是閃光燈一次閃光的時間非常短，遠遠短于最高閃光同步速度；實際的曝光時間是閃光燈一次閃光的時間。這也導致被攝主體的動作能夠被很好地凝聚下來，不管快門速度多慢。右圖中，環(huán)境光很明亮，閃光燈只是用來補光（填充陰影）。曝光參數(shù)是1/100s @ f/16 @ ISO100（陽光16法則）。環(huán)境光很亮的時候，如果主體是快速運動的，長的曝光時間可能會產(chǎn)生重影，一個是閃光燈曝光的影像，另一個是環(huán)境光曝光的影像。 （三）高速閃光同步 如果需要比最高閃光同步速度還快的快門速度怎么辦？這完全有可能需要，比如我們需要使用大光圈產(chǎn)生的淺景深。這可以通過高速閃光同步（High Speed Flash Sync）來實現(xiàn)。 一些（高端）相機和（高端）閃光燈支持高速閃光同步，也叫高速同步（HSS），或焦平面閃光（Focal Plane Flash，F(xiàn)P Flash）。在HSS（FP）模式下，在快門簾掃過影像傳感器或膠片的整個過程中，閃光燈快速地發(fā)出一系列的閃光脈沖，以照亮整個傳感器或膠片。平均來講，傳感器和膠片上不同部分接收到的閃光曝光量是相同的。 尼康D3使用HSS（FP）模式的效果 在HSS（FP）模式下，因為每個閃光脈沖只能照亮傳感器（膠片）上的一條縫而不是全部，閃光燈的有效功率大為降低，因為很多光線是浪費在照亮快門簾上。因此，最高閃光同步速度也是閃光燈的效率最高的快門速度：在最短的快門時間內(nèi)閃光燈使用全部光線照亮了整個影像傳感器（膠片）。當你想讓閃光燈發(fā)揮最大功率以壓住環(huán)境光的時候，應該設置快門速度在最高閃光同步速度，或稍稍低于閃光同步速度（以免產(chǎn)可能生快門簾陰影）。 閃光燈在正常模式下工作的時候，它發(fā)出的是瞬時的閃光脈沖，其持續(xù)時間一般大大短于相機的最高閃光同步時間。只要在這期間影像傳感器和膠片全部打開，閃光燈就可以使整個傳感器和膠片均勻曝光。 在高速閃光（HSS或FP）模式下（只有在快門速度快于最高閃光同步速度的時候才會有效），閃光燈的輸出實際上相當于連續(xù)光，持續(xù)一個較長的時間直到整個傳感器和膠片曝光。在這個模式下，跟使用連續(xù)光源一樣，曝光結果依賴于曝光時間（如上圖）。因為HSS（FP）閃光相當于連續(xù)光源，跟連續(xù)光源一樣，曝光對它的反應也是線性的。也就是說，曝光量和快門時間成正比，曝光遵守光圈和快門的互易律，如圖（1/500@f4 = 1/1000@f2.8 = 1/2000@f2）： 但應注意，當快門速度非常高的時候（比如1/4000s），互易律可能會失效（http:///tangents/2010/08/02/high-speed-flash-sync/）。 如果只是想用大光圈產(chǎn)生淺景深而不想要非常高的快門速度，除了使用高速閃光模式還有其它的辦法，比如選擇低ISO值，或者使用中性密度濾鏡減少光強，這樣可以加大曝光時間。 （四）使用閃光燈的幾個竅門
（五）關于最高閃光同步速度的簡單總結 相機的閃光同步速度是指在普通閃光模式下（非高速閃光模式）閃光燈能讓整個影像傳感器或膠片同時曝光的快門速度。最高閃光同步速度是閃光同步速度的上限。把相機快門設置在最高閃光同步速度能讓閃光燈發(fā)揮最大的效率，對給定距離的被攝主體提供最亮的照明，給出最大的閃光/環(huán)境光比例。如果相機快門速度低于最高閃光同步速度，延長的曝光時間導致相機撲捉到更多的環(huán)境光。如果相機快門速度高于最高閃光同步速度，通過快速閃光同步模式也可以讓整個影像傳感器或膠片曝光，但閃光燈的有效功率大幅降低。 參考文獻： |
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