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（一）前言：闪光同步 所谓相机的闪光灯同步速度，是指能够保证在闪光灯工作的时候胶片或者数码相机的影像传感器全部打开同时接受曝光的相机快门速度。胶片/影像传感器的各个部分同时接受曝光，这就是“同步”的含义。 如果相机使用的是镜间快门，每个快门速度下快门叶片都是全部打开，胶片/影像传感器各部分同时接受曝光。所以，镜间快门相机的每一个快门速度都是闪光同步速度。 如果相机使用的是焦平面快门，那么存在一个临界快门速度：当快门速度高于临界快门速度的时候，胶片/影像传感器不是全部打开，快门前帘和后帘打开一条缝隙，缝隙扫过胶片/影像传感器完成曝光。只有当相机的快门速度低于这个临界速度的时候，闪光灯才能和相机快门同步，保证胶片/影像传感器的各个部分同时曝光。当快门速度高于临界速度的时候，由于胶片/影像传感器各个部分不是同时打开，胶片/影像传感器各部分不是同时曝光，导致照片的曝光严重不均匀（闪光灯的亮度是随时间迅速变化的）。如果闪光灯的脉冲时间非常短，会导致照片上只有一个窄条曝光正常，其余部分很暗因为没有接收到闪光灯的光线。 所以，对于使用焦平面快门的相机，低于临界速度的快门速度都是闪光同步速度，高于临界速度的快门速度都不能闪光同步。临界快门速度是相机的最高闪光同步速度，它给出了相机实现闪光速度的快门速度上限。现代的单反相机一般都使用焦平面快门，最高闪光同步速度在1/200s-1/500s之间。 （二）焦平面快门和闪光同步速度详解 为了更好地理解闪光同步速度，需要先理解相机的解焦平面快门是如何工作的。 所谓焦平面快门，即快门的位置放在相机的焦平面处。焦平面快门由两个帘子（快门帘）组成，可以叫做前帘和后帘，或者第一帘和第二帘。有的相机快门帘沿着竖直方向移动，有的相机快门帘沿着水平方向移动。相机曝光的时候，前帘先打开，露出胶片或影像传感器开始曝光。曝光结束，后帘向前帘方向移动，关闭快门。 因为帘子的移动有一定的速度，如果等胶片或传感器全部打开后再关闭，快门速度就有一个最快的上限。比如尼康D700，帘子竖直移动，扫过传感器所用时间（即传感器全部打开所需时间）是1/250s，这就是传感器全部打开对应的最快快门速度（即前边说的临界快门速度）。那么比这个速度还快的快门速度（比如1/1000s）是怎样实现的呢？窍门是，前帘开始移动但传感器（或胶片）还没完全打开的时候，后帘就开始移动。这样，传感器不是一次完全打开，而是打开了一条缝，这条缝从传感器一端移动到另一端，完成曝光。缝的宽度越窄，对应的曝光时间越短。比如还是尼康D700，如果缝的宽度是整个传感器宽度的一半，那么对应的曝光时间是1/500s。如果缝的宽度是整个传感器宽度的1/4，那么对应的曝光时间是1/1000s。以此类推。就是靠这个方式，D700的最高快门速度达到了1/8000s。 如前所述，快门的临界速度是闪光同步速度的上限，对应最高闪光同步速度。比如，尼康D700的最高闪光同步速度是1/250s，佳能5D Mark II的最高闪光同步速度是1/200s。注意，这个参数是由相机决定的，跟闪光灯无关。 闪光灯通常的工作模式是这样的：在极短的时间内发出一束高频的脉冲光线（色温5000-6000K），照亮被摄体。这个高能量脉冲光持续的时间通常是1/1000s-1/10000s，远远小于相机的闪光同步速度。因为能量很高而持续时间很短，可以把被摄体瞬间照的很亮，如果被摄体足够近。我们可以把这个时间叫做一次闪光的持续时间。（美兹闪光灯50AF-1和58AF-2在全功率模式下的一次闪光持续时间不够短，是1/125s，慢于尼康D700和佳能5D Mark II的最高闪光同步速度。） 如果在闪光灯工作期间整个影像传感器或胶片都打开了，那么整个传感器或胶片都被闪光灯照亮了，或者说被闪光灯曝光了。如果传感器只打开一条缝，那么影像传感器只有一部分被闪光灯曝光，其余部分闪光灯没有照到因此是黑的或暗的（跟环境光强度有关），因为曝光还没完成闪光灯就已经关闭了。因此，最高闪光同步速度＝快门帘扫过整个影像传感器或胶片的时间＝整个影像传感器或胶片被曝光所需要的最短快门时间或最高快门速度。 很多现代的相机都有这样一个功能：使用闪光灯的时候，在自动模式下相机会自动阻止快门速度高于相机设定的闪光同步速度。即便在自动模式下选择了比设定的闪光同步速度还高的快门速度，相机也会使用和设定的闪光同步速度一样的快门速度进行曝光，以免照片只有一部分被闪光灯照亮。 如果快门速度低于最高同步快门速度会怎样呢？这时会允许更多的环境光参与曝光。如果你想要更多的环境光参与曝光以显示照片的真实性，可以使用低于闪光同步速度的快门速度进行曝光。 上图是使用尼康D3拍摄的例子，最高闪光同步速度是1/250s。实际上，如果快门速度恰好等于最高同步快门速度，照片右侧出现了轻微的阴影。这是快门帘边缘的阴影。（这种现象在闪光灯离机引闪的时候存在，由引闪信号的有限传播速度引起的，参见http:///tangents/2010/08/02/high-speed-flash-sync/），所以，特别是在闪光灯离机引闪的时候，快门速度要比最高闪光同步速度慢一点。这个例子里边，较慢的不同快门速度对应的成像几乎没有分别，因为环境光很暗。 左图中，环境光很暗。这时，只要快门速度不高于最高闪光同步速度，相机的实际快门速度不影响主体的曝光，只影响背景环境的曝光。原因是闪光灯一次闪光的时间非常短，远远短于最高闪光同步速度；实际的曝光时间是闪光灯一次闪光的时间。这也导致被摄主体的动作能够被很好地凝聚下来，不管快门速度多慢。右图中，环境光很明亮，闪光灯只是用来补光（填充阴影）。曝光参数是1/100s @ f/16 @ ISO100（阳光16法则）。环境光很亮的时候，如果主体是快速运动的，长的曝光时间可能会产生重影，一个是闪光灯曝光的影像，另一个是环境光曝光的影像。 （三）高速闪光同步 如果需要比最高闪光同步速度还快的快门速度怎么办？这完全有可能需要，比如我们需要使用大光圈产生的浅景深。这可以通过高速闪光同步（High Speed Flash Sync）来实现。 一些（高端）相机和（高端）闪光灯支持高速闪光同步，也叫高速同步（HSS），或焦平面闪光（Focal Plane Flash，FP Flash）。在HSS（FP）模式下，在快门帘扫过影像传感器或胶片的整个过程中，闪光灯快速地发出一系列的闪光脉冲，以照亮整个传感器或胶片。平均来讲，传感器和胶片上不同部分接收到的闪光曝光量是相同的。 尼康D3使用HSS（FP）模式的效果 在HSS（FP）模式下，因为每个闪光脉冲只能照亮传感器（胶片）上的一条缝而不是全部，闪光灯的有效功率大为降低，因为很多光线是浪费在照亮快门帘上。因此，最高闪光同步速度也是闪光灯的效率最高的快门速度：在最短的快门时间内闪光灯使用全部光线照亮了整个影像传感器（胶片）。当你想让闪光灯发挥最大功率以压住环境光的时候，应该设置快门速度在最高闪光同步速度，或稍稍低于闪光同步速度（以免产可能生快门帘阴影）。 闪光灯在正常模式下工作的时候，它发出的是瞬时的闪光脉冲，其持续时间一般大大短于相机的最高闪光同步时间。只要在这期间影像传感器和胶片全部打开，闪光灯就可以使整个传感器和胶片均匀曝光。 在高速闪光（HSS或FP）模式下（只有在快门速度快于最高闪光同步速度的时候才会有效），闪光灯的输出实际上相当于连续光，持续一个较长的时间直到整个传感器和胶片曝光。在这个模式下，跟使用连续光源一样，曝光结果依赖于曝光时间（如上图）。因为HSS（FP）闪光相当于连续光源，跟连续光源一样，曝光对它的反应也是线性的。也就是说，曝光量和快门时间成正比，曝光遵守光圈和快门的互易律，如图（1/500@f4 = 1/1000@f2.8 = 1/2000@f2）： 但应注意，当快门速度非常高的时候（比如1/4000s），互易律可能会失效（http:///tangents/2010/08/02/high-speed-flash-sync/）。 如果只是想用大光圈产生浅景深而不想要非常高的快门速度，除了使用高速闪光模式还有其它的办法，比如选择低ISO值，或者使用中性密度滤镜减少光强，这样可以加大曝光时间。 （四）使用闪光灯的几个窍门
（五）关于最高闪光同步速度的简单总结 相机的闪光同步速度是指在普通闪光模式下（非高速闪光模式）闪光灯能让整个影像传感器或胶片同时曝光的快门速度。最高闪光同步速度是闪光同步速度的上限。把相机快门设置在最高闪光同步速度能让闪光灯发挥最大的效率，对给定距离的被摄主体提供最亮的照明，给出最大的闪光/环境光比例。如果相机快门速度低于最高闪光同步速度，延长的曝光时间导致相机扑捉到更多的环境光。如果相机快门速度高于最高闪光同步速度，通过快速闪光同步模式也可以让整个影像传感器或胶片曝光，但闪光灯的有效功率大幅降低。 参考文献： |
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