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摄影技术

数码相机与外置闪光灯的同步问题

         一般的外置闪光灯都有闪光同步装置,比如影室闪光灯等。当照相机上的闪光灯闪光时,外置闪光灯的闪光同步装置被触发而闪光,这是常识。

        上面说的是过去的传统照相机,现在的数码照相机就不一定是这样了。比如说,当数码相机的闪光灯闪光时,外置闪光灯也被触发闪光了,但是,你会发现在CCD上的影像比没有外置闪光灯时曝光量反而更少。换一句话说,不用外置闪光灯时,曝光是正常的,一旦使用了外置闪光灯,图像反而严重欠曝。这是怎么回事?

        这时候,摄影师的第一反应就是认为外置闪光灯的同步装置有问题,闪光同步滞后了。其实错了,如果你再用一秒的快门速度试试,其结果是一样的。如果是闪光同步滞后,再怎么滞后也不至于超过一秒。但如果不是滞后,又是为什么?

        你没有注意到另一个细节,其实闪光已经同步,并且已经影响了影像,但它不是“正面影响”而是“反面影响”,因为用了外置闪光灯以后,反而“欠曝”了。所以说明外置闪光灯的闪光已经影响了成像。没有同步怎么可能对它产生影响?

        照相机上的防红眼装置,大家并不陌生,不仅数码相机有此功能,在传统照相机上也有此功能。人的眼睛有“自动曝光”功能,当环境光很弱时,为了让视觉“曝光”足够,眼睛会自动调整为“大光圈”即瞳孔变大。而人的瞳孔成像后在图像上成红色,这就是俗称的“红眼”。 瞳孔越大,红眼就越严重。

        照相机要解决红眼问题,就增加了一个防红眼装置,在开启快门之前先闪光几次以刺激眼睛,让眼睛的瞳孔缩小,然后再开启快门并闪光。由于瞳孔小了,红眼就没有了。

        如果使用防红眼装置照相是不能使用外置闪光灯的闪光同步装置,因为开快门之前的闪光已经引闪了外置闪光灯,当开启快门的时候,外置闪光灯就不会闪光了。实际上,外置闪光灯是在开启快门之前(提前)闪光了。

        由于防红眼闪光的几次闪光间隔比较长,大约在200毫秒以上,所以人们看得出来,对此很容易理解,把防红眼功能解除了,外置闪光灯就正常工作了。

        当然,本文要说的并不是防红眼装置,只是用防红眼装置来说明下面的问题,让读者更容易理解。

        2003年,有人来电话告诉我,他的奥林巴斯数码相机不能与影室灯闪光同步,虽然影室灯被引闪了,但曝光反而严重不足,并且他强调影室灯与其他照相机都能同步闪光。防红眼装置也已经解除。这是我第一次听到的消息,我没有见到相机,所以不知其然。当时我还误以为是照相机故障。

        不久又接到另一个摄影师的电话,佳能数码相机与影室灯不同步,闪光不正常。再后来又尼康、索尼、松下……,纷纷与外置闪光灯不同步。谈及此类事情的越来越多。我知道,这肯定不是照相机故障,是我们还没有了解的新知识!

        后来我找了一台奥林巴斯C-720数码照相机,对它的闪光进行研究,首先发现闪光持续时间似乎比较长,闪光在视觉中有明显的滞留现象。然后我作了更进一步的实验,让我产生了闪光灯闪光了两次的设想。按照这个思路,果然发现了其中奥秘!

        在测试了尼康D50、奥林巴斯C-7070照相机后发现,闪光灯确实闪光了两次,第一次闪光是为了测光,照相机并没有开启快门。当开启快门时,它又发出了第二次闪光,并且根据第一次闪光时测定的环境光强度自动释放出适当量的闪光以达到标准的曝光量。其实外置闪光灯是在照相机第一次闪光的时候就已经被引闪了,等开启快门闪光的时候,外置闪光灯来不及充电,并没有闪光。人们看到的外置闪光灯是在开启快门之前闪光的。这就与上述的防红眼装置是一个道理,在开快门之前外置闪光灯已经被引闪了。

        有人要问,既然照相机闪光了两次,为什么我们没有看出来,感觉只闪光一次?这是由于两次闪光的间隔时间只有数毫秒。我们的眼睛所看到的影像不会马上消失,影像在视觉中能保留一段时间,大约几十毫秒。第一次闪光虽然已经结束,但视觉中仍然保持着闪光的影像,在保持的影像消失之前,第二次闪光又开始了,所以人们的眼睛发现不了两次闪光之间的间隔。

        关于影像会在视觉中逗留的问题,用电影的原理来说明就很容易理解。大家知道,电影实际上是由断断续续的图象组合起来的。我们看到的图象实际上是以24Hz的频率播放的,也就是说,在一秒钟的时间里面,在电影的屏幕上显示过24张连续且完全不一样的画面,并且中间还有24次是“没有图象”的“黑屏”,但是人们并没有发现中间有24次(大约20毫秒)的间隔,在视觉里保留的是一个连续动态的电影图象,这就是图象在视觉中有逗留的结果。

        二次闪光的间隔时间在几毫秒时,人的眼睛是难于分辨的。

        不过人的眼睛分辨率还是很高的,如果你仔细并用心去观察且对比,间隔几毫秒的二次闪光和小于1毫秒的正常闪光(闪光灯的闪光持续时间一般都在1毫秒之内,特殊情况也有2毫秒的)还是有明显区别的。笔者就能够很明确地分辨二次或者一次的闪光。

        开快门之前的闪光有什么意义?为什么使用外置闪光灯时反而欠曝?这里把工作原理说清楚就能理解了。

        前面说过,开快门之前的闪光是测光用的。

        我们假定一个准确曝光值是“10”。而准确曝光值“10”等于“闪光”与“环境光”的和。

        再假定照相机测得环境光(加上照相机的第一次闪光)是“6”,照相机通过计算得出结果与准确曝光值差“4”。然后,当开快门的时候照相机自动增加闪光量为“4”的闪光值,这样就得到闪光“4”与环境光“6”的准确曝光值“10”。

        我们再假定一次,在上述环境下增加了一个外置闪光灯,当照相机第一次闪光进行测光时,触发了外置闪光灯同时闪光,假设这个外置闪光灯的闪光量是“3”,那么,照相机测得的结果是环境光“6”加上外置闪光灯的“3”等于“9”,通过照相机计算得出欠曝“1”的信号,所以开快门的时候的第二次闪光就增加了“1”的闪光值。遗憾的是由于刚才外置闪光灯已经被引闪,真正开快门的时候,外置闪光灯是没有闪光的,所以,实际曝光值只有闪光“1”与环境光“6”,实际曝光量差“3”。

        这下你就知道了,为什么用了外置闪光灯以后反而曝光更少了。

        根据这个道理还得出另一个结论:外置闪光灯的闪光强度越大,照相机所反映的结果是曝光量越少。

        2005年,二代身份证照片采集工作全面铺开。当时某公安采购了一批影室灯试用,发现影室灯虽然闪光了,但没有与照相机同步。当然,我知道他的照相机肯定是二次闪光的,我要求他们换照相机,但是,他们已经采购回来一大批奥林巴斯C4000照相机,并且二代身份证照片采集的软件也已经按此照相机开发了,所以只能根据照相机去选择影室灯了。

        当时中国根本没有可以给二次闪光的数码相机使用的影室灯。为了配合公安,我特地为他设计了一种能够与此类照相机闪光同步的影室灯产品。该产品用电脑芯片写入程序,让影室灯只在间隔100毫秒以内二次闪光的第二次闪光时触发闪光。为公安解决了闪光灯的同步问题。

        在生产二次闪光才同步的影室灯之前,我认为:即使影室灯与照相机闪光同步了,但从理论上说还是不能用的,因为照相机本身已经做到自动准确曝光了,在照相机的“计划外”增加曝光量,岂不是增加多少就过曝多少吗?

        然而实际上并不是这样,照相机内藏闪光灯实在有限,超过闪光灯的有效距离时,照相机内藏闪光灯的全部光释放出来也是曝光不够的。更重要的是在摄影室内拍摄人像,是不愿意让照相机上的闪光灯直接对着被摄者闪光的,往往要把照相机上的闪光灯作遮挡,只让部分闪光从遮挡中透出来完成触发外置闪光灯的工作。所以,二次闪光才同步的影室灯仍然大有市场。

        今年6月北京博览会上,电影学院教授带来一台索尼α700数码相机进行闪光同步测试,发现该相机也是二次闪光的,并且没有找到可以解除二次闪光的方式。该照相机虽然有热靴插座,但该插座又是非常规的,只能用原配闪光灯。还好该照相机有个连闪线插口,在连闪线插口上插入闪光灯或者无线遥控触发器,还是可以给外置闪光灯触发闪光。

        教授还提出一个问题:经他测试索尼α700数码相机虽然不能与国产影室灯同步闪光,但是可与爱玲珑影室灯同步闪光,并且是在没有任何一次或者二次选择的情况下。这又是怎么回事?

        通过分析,有这样一个可能:如果爱玲珑影室灯的闪光持续时间超过了索尼α700数码相机的二次闪光的间隔时间,那么,在爱玲珑影室灯闪光还没有结束之前,照相机的快门已经开启,所以有少部分闪光进入图象。

        我们再进行测试,用600WS的爱玲珑影室灯作外置闪光灯,索尼α700数码相机对着爱玲珑影室灯按下快门,明显感觉到外置闪光灯在影像中存在,但并没有严重曝光过度,说明爱玲珑影室灯只有部分闪光进入影像(如果600WS的影室灯近距离闪光且全部进入快门,影像绝对严重曝光过度的),从而证明上述理论成立。从而认定,不论是进口还是国产影室灯,只要闪光持续时间大于照相机的二次闪光间隔时间,闪光就能同步了,但是闪光效率极其的低,造成极大的浪费。且延长闪光灯的闪光持续时间又是不符合常规的。

        有二次闪光的数码相机很多,涉及到各品牌的各种产品,其中包括一般的小数码相机以及高档的专业数码相机。不过,大部分的专业(或者准专业)数码相机(有闪光灯热靴插座的)都可以进行一次闪光的选择,比如使用照相机的“M”档、强制闪光档、在热靴座上插外置闪光灯或者遥控触发器等等方式,都可以触发外置闪光灯闪光。

        关于这个问题,太多人不了解,今年6月见有人在北京摄影器材城买了影室灯以后发现影室灯能闪光但不同步,硬说是影室灯的问题要求退货。其实,就摄影器材城的经营者又有几个能够说出原因,当然最后只能满足客户退货的要求。

        更让我不可思议的,甚至见过有人买了影室灯以后,怎么闪光都不行,最后发现把闪光灯开关关闭以后,只用造型灯拍照其效果更好,所以干脆就用造型灯拍照。换一句话说就是花大几百元买了一个白炽灯照相。

        如果你的照相机也有这样的问题,请试着解除二次闪光。实在解除不了的,请使用二次闪光才触发的影室灯,或者使用持续发光的太阳灯等光源。特别说明,市场上所说的数码灯并不一定有二次闪光触发功能,一定要问清楚确实有此功能后才能买。或者直接把相机带去试拍,直接对着影室灯开快门,图片应该严重曝光过度,完全一片白,这才说明影室灯与相机同步闪光了。

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