閃光燈基本理論

在利用自然光攝影的情況下,控制相機曝光的要素主要有三個——光圈、快門、ISO。根據景深大小、曝光時間長短和控制噪點的多少,並結合倒易率即可得到一張理想的照片。而在閃光燈攝影中,控制曝光的要素除了光圈、快門、ISO,還有閃光燈輸出功率閃光燈到拍攝對象的距離。接下來,我將結合實例從這五個要素分別講講它們各自如何影響閃光燈曝光。

還有一點要說明,因為有五個要素影響閃光燈曝光,所以在測試的時候需要控制變數,控制4個要素不變,研究某一個要素與閃光燈曝光的關係。簡單的初中物理實驗方法。

註:本文所有Ev值按整一檔變化,非1/2或1/3。

圖多預警!!!

一、光圈

閃光燈閃光時間很短,一般在1/1000s內完成閃光。光圈能控制閃光燈曝光的原因是:光圈控制著進入鏡頭光線的數量,而不是時間長短問題。

先來看一下光圈如何影響閃光燈曝光的:

本組照片閃光燈輸出功率固定1/128,閃光燈位置不變,到主體距離不變。

EXIF: f/1.4 1/250s iso 100

EXIF: f/2 1/250s iso 100

EXIF: f/2.8 1/250s iso 100

EXIF: f/4 1/250s iso 100

EXIF: f/5.6 1/250s iso 100

EXIF: f/8 1/250s iso 100

EXIF: f/11 1/250s iso 100

EXIF: f/16 1/250s iso 100 請注意,這是張照片!!!

從這組照片可以看出:光圈控制閃光燈曝光。光圈越大,通光孔徑越大,閃光燈發出的光線進入CMOS感應器的數量越多,閃光燈曝光量(輸出)越大。就像水龍頭放水一樣,出水口徑越大,流出的水越多。

二、快門

快門速度並不會影響閃光燈曝光。閃光燈發出的光線是瞬間完成的,前面說過,一般在1/1000s內完成,由於閃光時間極短,對環境光不產生影響。所以說快門速度控制環境光

快門速度加快,鏡頭進光量減少,背景(環境光)變暗;n快門速度減慢,鏡頭進光量增加,背景(環境光)變亮。n

再來看看快門速度是如何影響環境光的

本組照片閃光燈輸出功率固定1/128,閃光燈位置不變,到主體距離不變。

EXIF: 1/250s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/125s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/60s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/30s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/15s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/8s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/4s f/1.4 iso 100

EXIF: 1/2s f/1.4 iso 100

三、ISO

改變ISO時,相機將改變對閃光和周圍環境的感光靈敏度,所以當改變ISO時,你同時改變了光圈和快門速度。

繼續看ISO如何影響閃光燈曝光和環境光

本組照片閃光燈輸出功率固定1/128,閃光燈位置不變,到主體距離不變。

EXIF:iso 100 f/8 1/250s

EXIF:iso 200 f/8 1/250s

EXIF:iso 400 f/8 1/250s

EXIF:iso 800 f/8 1/250s

EXIF:iso 1600 f/8 1/250s

EXIF:iso 3200 f/8 1/250s

EXIF:iso 6400 f/8 1/250s

EXIF:iso 12800 f/8 1/250s

四、閃光燈輸出功率

也叫閃光燈的出力,對熱靴閃光燈而言,閃光燈的輸出功率一般表示如下:

1/1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128。

1/1表示閃光燈全功率輸出,從左到右輸出按一檔逐漸減少,光線逐漸減弱。比如1/1比1/4高兩檔,1/128比1/8低4檔。這和快門變化是類似的,同樣,功率也可以按1/3為步長增減,比如1-1/3,1/4+2/3……

接著看閃光燈輸出功率對閃光燈曝光的影響

本組照片閃光燈位置不變,到主體距離不變。

EXIF:1/128 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/64 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/32 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/16 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/8 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/4 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/2 iso 100 f/8 1/250s

EXIF:1/1 iso 100 f/8 1/250s

下表是ISO和閃光燈功率的轉換關係,注意f/8的位置,對應的四組曝光量相等(1/1,ISO100、1/2,ISO200、1/4,ISO400、1/8,ISO800),可以類比倒易率。

表格數據並不是絕對的,要看具體情況分析,也可能你在使用閃光燈測光時1/1對應的光圈是f/16(ISO 100),你只需要將光圈按f/16、f/11、f/8、f/5.6……的順序排列就行了。

還可以看到:

閃光燈功率不變時(比如1/1時),ISO100 ,f/8、ISO200,f/11、ISO400,f/16、ISO800,f/22這四組曝光量相同;nISO不變時(比如ISO100時),1/1、f/8;1/2、f/5.6;1/4、f/4;1/8、f/2.8;1/16、f/2;1/32、f/1.4 這6組曝光量相同。n

對第一句話進行解釋:閃光燈功率為1/1固定不變,ISO從100變為200,閃光燈曝光量增加一檔,為了使曝光量不變,光圈應該減一檔,f/11比f/8小一檔,所以ISO200,f/11和ISO100,f/8等效。其餘的可以自己推導。

五、燈距

閃光燈到拍攝對象的距離,也叫燈距。不是相機到拍攝對象的距離,因為閃光燈不一定作為機頂燈,而是當離機閃使用。

談到燈距對閃光曝光的影響,不得不提「平方反比定律」。

內容:光源對物體的照射亮度和它照射距離平方成反比。

簡單的解釋就是:在ISO、光圈、快門、閃光燈出力不變的前提下,閃光燈到主體的距離變為原來的2倍,那麼主體的亮度變為原來亮度的1/4(不是1/2,平方反比關係);如果閃光燈到主體的距離變為原來的3倍, 那麼主體的亮度變為原來亮度的1/9(不是1/3,平方反比關係) 。

同時也會發現,在閃光燈距離主體比較近的情況下,光線衰減很快,而閃光燈距離主體比較遠時,光線衰減很慢。

再來看看上面這張圖,閃光燈發出的光線是立體的,我們把它假想成一個椎體,每個截面就是閃光燈的照射面,也是主體的位置,閃光燈能照亮的範圍也就是截面的面積。設f/11位置距閃光燈1m,f/5.6位置距閃光燈2m,f/2.8位置距閃光燈4m;現在看正方形面積,分別是1、2

2

、4

2

。從1m到2m位置 ,燈距增加1倍,根據平方反比定律,主體亮度變為原來的1/4(衰減),光線減少2檔,所以要保證在2m位置的曝光量和1m的曝光量相等,必須增加2檔光線。而f/5.6比f/11高兩檔,所以在2m位置我們用f/5.6可以保證同等曝光量。同理可以分析4m位置的光線。給出下表

閃光燈功率減少一檔,光圈增加一檔;n閃光燈功率增加一檔,光圈減少一檔。n

目的是保證兩次曝光量相同,很像倒易率!

這張圖可以明顯看出不同距離下閃光燈發出光線的亮度變化。在1m範圍內,由於離閃光燈比較近,根據「平方反比定律」光線衰減比較快,差了3檔以上光線;在1m到2m之間,光線衰減減慢,差2檔光線;2m到3m之間差了1檔多一點點,再往後衰減就更慢了。這告訴我們在用閃光燈拍多人合照時為了避免光線分布不均,我們只要將閃光燈遠離主體就行了。在閃燈攝影中,我們會無數次利用這個原理,所以它非常非常重要。

結語:

光圈控制閃光燈曝光,快門控制環境光曝光

光圈控制閃光燈曝光,快門控制環境光曝光

光圈控制閃光燈曝光,快門控制環境光曝光

本文內容均屬原創,除後面幾張原理圖來源於網路,其餘均為自己拍攝。文中部分內容選自微信公眾號——熱靴筆記,沒錯,也是我寫的,現在換個平台,重新配圖發文,同時加深一下對基本理論的理解。歡迎大家關注本專欄以及我的原創公眾號,公眾號每周一更。

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