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数码相机与外置闪光灯的闪光同步问题
作者：詹小洪    转贴自：本站原创    点击数：3220

      一般的外置闪光灯都有闪光同步装置，如影室闪光灯。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。
      上面说的是传统照相机，现代数码相机就不一定这样。比如说，当数码相机闪光时，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，曝光是正常的；一旦用了外置闪光灯，图像反而严重欠曝。这是怎么回事？
      摄影师肯定认为外置闪光灯的同步装置有问题，闪光同步滞后。其实错了，如果你再用1s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1s。但不是滞后又会是什么？
      还有另一个细节，其实闪光已经同步，并且影响了影像，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影像产生影响——“欠曝”呢？
      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。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照片上成红色，这就是俗称的“红眼”。 瞳孔越大，红眼就越明显。
      照相机要解决红眼问题，就增加了防红眼装置，在开启快门之前先闪光几次以刺激眼睛，让眼睛瞳孔缩小，然后再开启快门并闪光。由于瞳孔小，红眼就没了。
      使用防红眼装置照相是不能使用外置闪光灯的，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闪光了。
由于防红眼闪光的几次闪光间隔比较长，大约在100ms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，有摄影师来电话询问，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。这是笔者第一次听到的消息，没有见到相机，不知其然。当时笔者还怀疑照相机是否有故障？
      不久又接到其他摄影师的电话：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！
      笔者找了一台奥林巴斯C-720数码相机，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。然后笔者作了更进一步的实验，产生了闪光灯闪光了两次的设想。按照这个思路，果然发现其中奥秘！
      在笔者又测试了尼康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，既然照相机闪光两次，为什么我们没有看出来？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像组合起来的。我们看到的图像实际上是以24Hz的频率播放的，也就是说，在1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“没有图像”的“黑屏”，但是人们并没有发现中间有24次（大约20ms）的间隔，在视觉里保留的是一个连续动态的电影图像，这就是影像在视觉中有逗留的结果。

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      两次闪光的间隔时间在几毫秒时，人的眼睛是难以分辨的。不过，如果你仔细并用心去观察且对比，间隔几毫秒的两次闪光和小于1ms的正常闪光（闪光灯的闪光持续时间一般都在1ms之内，特殊情况也有2ms的）还是有明显区别的。笔者就能够很明确地分辨两次或者一次的闪光。
      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？把工作原理说清楚就能理解。
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，某公安正在选择影室灯试用，发现影室灯虽然闪光了，但没有与照相机同步。笔者知道他的照相机肯定是二次闪光的，我要求他们换相机，但是，他们已经采购回来大批的奥林巴斯C-4000相机，并且二代身份证照片采集系统的软件也已经按此相机开发了，所以只能根据照相机去选择影室灯了。