閃光燈同步模式

2010/08/27 15:57

對於閃光燈同步模式解釋起來有點麻煩, 最簡單的方法就是來幾張圖...

要表現前簾同步與後簾同步的差異, 最好的例子是晚上到街上拍開燈急駛的車子, 可是現在的駕駛人罰單收怕了, 對 "照相" 蠻敏感的, 為避免造成傷亡慘重的連環車禍, 還是在家中玩玩國中物理好了.


架好相機, 放手讓物品落下同時按快門, 就這麼簡單...

Part 1:

超小白光 led 匙圈手電筒, 忘了是那家店送的贈品...


Fig 1. 前簾同步


Fig 2. 後簾同步


Fig 3. 頻閃

Part 2:

接下來由我們家章小姐擔綱演出, 這是第一次當主角, 請掌聲鼓勵...


Fig 4. 前簾同步, 看起來是一飛衝天, 實際上是往下掉...


Fig 5. 後簾同步, 自然多了...


Fig 6. 頻閃, 瞧瞧我們章小姐的身手...

效 果不好?! 知道知道, 自己來報: 相機沒架直, 沒有不反光的背景, 光圈快門沒調好, 燈光也沒調整, 導致拍出來的東西整個泛白, iso 又放在 1600 忘了切回來. 話說天氣雖冷, 這樣搞個幾分鐘也是滿身汗, 原本就是玩玩而已, 所以也懶得多調了...

所有照片以 1/5 sec 拍攝, 頻閃部份為 50Hz 閃十次, 正好是 1/5 sec

聲明:
沒有任何一隻章魚在拍攝本實驗過程中受傷或失去生命.

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以上是 2003 年寫的舊東西, 當中並沒有對原理多做解釋, 現在來說清楚一點...

什麼是前簾後簾或第一快門簾第二快門簾(1st/2nd curtain) 呢? 一般單眼相機採用的是由兩片快門簾共同運作的焦平面快門(Focal-plane shutter), 運作的方式概略如下面這張圖:

Fig 7

藍色代表前簾(1st curtain), 紅色代表後簾(2nd curtain), 白框則是底片或 CCD/CMOS 的曝光窗口.

7a. 待攝狀態, 前廉封住感光口.
7b. 按下快門, 前簾打開, 開始曝光過程, 一直到預設的快門時間...
7c. 時間到, 後簾跟上, 遮住感光口, 結束曝光, 然後過片機構會將前後簾拉回 a 的待機狀態.

通常在 7b 前簾開到定位後會送出閃光燈觸發信號, 這就是前簾同步. 如果是在曝光結束, 後簾即將啟動時送出觸發信號, 就是後簾同步.

這麼說應該夠清楚了, 前後簾是單眼相機的說法, 其他類型的相機並沒有所謂的前後簾, 但是也沿用這樣的說法, 也就是說, 不管您用的是那種相機那種快門, 在快門開啟時閃燈就是前簾同步, 在快門即將關閉前閃燈就是後簾同步.

另外, 老式的單眼相機快門簾是如同圖中所畫的左右移動, 新式相機則改為上下移動, 稱為垂直快門或縱走式快門(Vertical-travel shutters), 因為移動間距縮短, 速度可以更快一點, 只要看看照片的寬高比例就不難理解.

那閃光燈同步快門的速度限制又是怎麼來的?

現代相機快門上數千分之一秒不成問題, 但當開啟閃光燈, 快門速度就自動降到 1/200 或更低, 往往造成許多人的疑惑. 其實這在過去是單眼用家必知常識, 必需手動設限, 現在相機聰明了, 許多人反倒不知所謂何來, 甚至有奇怪的論調出現...

閃光燈同步快門稱為 X-sync, 舊式橫移快門通常在 1/60 sec(我有一台是 1/30), 縱走式快門為 1/125 sec, 現代相機可達 1/200 秒, 頂級的可到 1/250 sec. 有人誤以為是閃光燈太慢了, 所以相機必需降速配合(嗯! 很直覺的想法...)... 錯了, 是閃光燈太快了! 閃光時間是以 ms 計的! X-sync 的限制其實是來自快門簾能多快打開多快關上...

回到圖 7b, 前簾到定位, 這時感光窗全開, 正是閃燈的時機, 這時候整張底片都可以吃到閃光.

但換成高速快門時, 會變成:

Fig 8

8a. 待攝狀態.
8b. 按下快門, 前簾打開, 開始曝光過程, 但因為曝光時間極短, 所以沒等前簾到定位, 後簾就得先開跑了.
8c. 等前簾到定位, 後簾也快到了.
8d. 後簾到定位, 結束曝光.

由此我們可以看出, 當快門速度高到某種程度, 感光窗就不會全開, 而是類似一道開口掃過, 在這種情況下使用閃光燈, 結果就是只有部份畫面可以接受到閃光, 這就是 X-sync 限制的原因.

解決方法呢? 開啟閃光燈高速同步功能. 這又是一個容易讓人誤解的地方, 看到高速兩個字, 會以為是加快閃光燈速度, 其實這個功能是延長閃光時間來涵蓋整個曝光過程, 不管前後簾間的開口掃到那, 都有閃光照射. 缺點呢? 必需高檔一點的閃燈才有這個功能, 而且啟用之後出力會大幅降低...

Fig 9.
從上到下, 快門速度分別是 1/200, 1/500, 1/800, 1/1250 sec, 由此可看出不理會 X-sync 限制會有什麼後果...

Fig 10.
開啟高速同步, 1/1250 sec.

開啟閃光燈, 快門速度反而降低了, 那麼想利用閃光燈凍結高速畫面, 豈不無解? 該怎麼做?

不會的, 前面說過, 閃光燈其實是很快的, 1/200 sec 加上閃燈, 已足以應付大部份場合, 看看前面章小姐那幾張照片, 快門時間可長達 1/5 sec 呢! 還不照樣定住.

如果您想做得更好, 可以:

1. 收光圈, 或是在暗處拍攝, 減少環境光的影響, 避免拖影.
2. 使用高速同步閃燈.
3. 改用持續光源.


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