閃光燈 – 瞬間篇

我一開始接觸閃光的時候，最大的疑問就是，為什麼都只有講光圈大小來表示閃光燈的曝光？有些棚內攝影甚至整張照片曝光的資訊就是個光圈而已。難道不用考慮快門時間長短嗎？這也是閃光燈入門最重要的概念：不是怎麼計算曝光量，而是簡單一句話「閃光一瞬間」。這聽起來好像是廢話，閃光燈本來就是一閃即過，兼有凝結瞬間動作的效果。不過下面我們要從相機的動作來看。

首先先看看「一瞬間」到底是多久。閃光燈基本上是由氙氣燈管和高壓電容連結組成。觸發以後，一方面將氙氣離子化（ionize），使之從惰性氣體分子，變成可導電的離子狀態；一方面將燈管和電容的線路接通，讓儲存在電容中的能量一次釋放。氙氣原子內部的電子躍遷的時間極短（nano-second，<1/1000000 等級），所以閃光燈發光的時間主要取決於電容放電線路的設計，也就是要把儲存的電能釋放的時間，一般在 0.4 到 2 ms 之間（1/2500 – 1/500 秒）。這個「一瞬間」稱之為閃光持續時間（flash duration）。有人在實驗室裡實際測試了 Canon 580Ex 的時間，全力放送時約 1/1000 秒，降低出力最快可到 1/35000 秒。

知道了閃光燈所花的時間，也要考慮相機的時間。之前提到，相機上時間的機械單位是「同步速度」，也就是快門開關所花的時間，通常在 1/200 秒左右。同步速度同時也是底片可以一整張同時曝光完成的最短設定。用 1/250 秒同步速度的例子，如果在 1/1000 秒的設定下閃光，只有 1/4 張底片在閃光燈發光的那時候暴露在外，照出來便是一條有曝，其餘皆暗。這裡有實驗結果（圖，實際上比理論的1/4大塊得多，而且各個快門值還不太成比例）。但只有在同步速度的快門設定下，整張底片才會得到完整的閃光曝光。

有的相機如 K10D，當快門設定快過同步速度時，機身便關閉閃光功能，不再觸發。也有比較高階的閃燈，會以 1/1000 秒的間隔，連閃四次，把四個長條型的曝光範圍都照亮，稱作高速同步（high speed sync）或焦平面閃光（Focal Plane Flash），但要連閃四次，每次也只能是 1/4 的出力。一般來說，同步速度可以稱作是相機機身可以使用閃光燈的快門極限。

所以如果想要高速攝影，拍下子彈打穿蘋果的一瞬間，機身快門最快也只能 1/250 秒，重點是要找閃光持續時間很短的閃光燈。換句話說，假設沒有其他的光源，快門設 1/250 秒或是 250 秒，照到的都是閃光那 1/1000 秒的效果而已，快門便不再是考慮曝光是否正確的因素了。

Apple with Bullet, Harold Edgerton
source: artnet.com