佳能EOS閃光測(cè)光技術(shù)

正如前面的章節(jié)所述，EOS相機(jī)的自動(dòng)閃光測(cè)光是由相機(jī)和閃光燈相互配合共同完成的，而與環(huán)境光測(cè)光則是分開獨(dú)立完成的。通過多年發(fā)展，佳能為EOS相機(jī)創(chuàng)建了兩套基本的閃光測(cè)光技術(shù)：僅用于膠片相機(jī)的TTL技術(shù)，以及用于較新型號(hào)的膠片相機(jī)和全部型號(hào)數(shù)碼相機(jī)的E-TTL技術(shù)。下面介紹這些技術(shù)的工作原理。

TTL閃光測(cè)光技術(shù)

TTL是“ThroughTheLens”的縮寫，意思是“透過鏡頭”，TTL閃光測(cè)光技術(shù)最早于20世紀(jì)70年代中期，由奧林巴斯發(fā)明。佳能最早采用該技術(shù)的機(jī)型是具有傳奇色彩的T90手動(dòng)對(duì)焦相機(jī)，不久之后全系列EOS膠片相機(jī)都標(biāo)配了TTL測(cè)光功能。盡管幾乎所有的EOS膠片相機(jī)都使用TTL測(cè)光功能，但該功能并未被EOS數(shù)碼相機(jī)所使用。

TTL閃光測(cè)光技術(shù)通過測(cè)量從被攝物體表面反射回來并射入鏡頭的閃光脈沖強(qiáng)弱來判斷閃光輸出功率的大小。光感應(yīng)器并不是設(shè)置在鏡頭和膠片之間，因?yàn)檫@樣一來就會(huì)對(duì)入射光線造成一定程度的遮擋，因此光感應(yīng)器設(shè)置于反光鏡箱底部。實(shí)際上光感應(yīng)器檢測(cè)的是從膠片表面反射回來的光線的強(qiáng)弱，因此這種光感應(yīng)器被稱為off-the-film（OTF）感應(yīng)器。當(dāng)相機(jī)內(nèi)部的感應(yīng)器檢測(cè)到足夠的反射光線，可以保證完成一次正確的閃光曝光時(shí)，相機(jī)就會(huì)發(fā)出信號(hào)控制閃光燈關(guān)閉或者“熄滅”。如圖2所示。

盡管TTL測(cè)光技術(shù)與自動(dòng)閃光技術(shù)具有相似的原理，都是通過實(shí)時(shí)測(cè)量閃光燈發(fā)出的照明光線的強(qiáng)度完成測(cè)光，但二者還是有著顯著的區(qū)別。TTL測(cè)光感應(yīng)器位于相機(jī)內(nèi)部，而非閃光燈內(nèi)部，因此TTL閃光測(cè)光必須在相機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段就考慮進(jìn)整個(gè)相機(jī)的設(shè)計(jì)中，且相機(jī)和閃光燈之間必須能夠相互通信。從技術(shù)角度而言，TTL閃光技術(shù)與手動(dòng)閃光和自動(dòng)閃光有著本質(zhì)區(qū)別，因?yàn)楹笳邇H僅依賴于機(jī)身發(fā)出的一條簡(jiǎn)單的“現(xiàn)在發(fā)出閃光！”同步指令。

還有一個(gè)區(qū)別在于，感應(yīng)器集成在閃光燈中的自動(dòng)閃光測(cè)光，容易受到與膠片感光無關(guān)的、其他物體反射回來的光線的影響，并導(dǎo)致測(cè)光錯(cuò)誤。而TTL測(cè)光只判斷最終在膠片上成像的光線強(qiáng)弱。不會(huì)受到任何安裝于閃光燈上的光線修飾裝置，或鏡頭前安裝的濾鏡等其他因素的影響。TTL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，攝影師無需計(jì)算閃光燈到被攝物體之間的距離或調(diào)整閃光輸出功率，從而大大減輕了攝影師的勞動(dòng)強(qiáng)度。幾乎全部型號(hào)的EOS膠片相機(jī)都支持TTL。

TTL的限制

TTL并非完美無缺。TTL閃光感應(yīng)器很容易受到畫面視野范圍內(nèi)可見的高反光表面或偏離中心的反射光的干擾，從而導(dǎo)致測(cè)光失誤。TTL是針對(duì)典型的彩色負(fù)片的反光率進(jìn)行優(yōu)化的，一旦使用其他不同類型乳劑的膠片就會(huì)發(fā)生測(cè)光失誤。它無法與多只閃光燈配合工作，并且不支持無線操作。另外，與所有的自動(dòng)閃光測(cè)光系統(tǒng)一樣，TTL無法可靠地與手動(dòng)閃光混用。

根據(jù)型號(hào)不同，EOS相機(jī)會(huì)配備一個(gè)、3個(gè)或4個(gè)TTL感應(yīng)器。這意味著相機(jī)會(huì)傾向于使偏離視野中心的景物過曝，因?yàn)殚W光感應(yīng)器接收到的從膠片邊緣反射回來的光線相對(duì)較少。佳能TTL技術(shù)不能利用對(duì)焦點(diǎn)的距離信息，因此無法將距離較遠(yuǎn)的高反光物體和近在眼前的弱反光物體區(qū)分開來。

數(shù)碼相機(jī)與TTL閃光

數(shù)字影像感應(yīng)器的發(fā)展給佳能和其他相機(jī)生產(chǎn)商的工程師們帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)榕f有的TTL閃光技術(shù)無法可靠地配合數(shù)碼相機(jī)工作。這是因?yàn)閿?shù)字影像感應(yīng)器表面反射光線的特性與傳統(tǒng)膠片表面的反光特性有很大區(qū)別。好在佳能當(dāng)時(shí)已經(jīng)開發(fā)出了E-TTL測(cè)光技術(shù)。

正是由于上述原因，佳能的EOS數(shù)碼單反機(jī)身，從EOS D30開始就不再支持TTL電子閃光技術(shù)，而只支持E-TTL。因此僅支持TTL的Speedlite閃光燈，或者設(shè)置為TTL模式的EX系列閃光燈，安裝于EOS數(shù)碼單反相機(jī)后，要么只能全功率輸出，要么干脆無法發(fā)出閃光。

當(dāng)你選購(gòu)用于EOS數(shù)碼機(jī)身的外置閃光燈時(shí)，需要注意不要選擇較老的非EX型號(hào)的閃光燈，不管銷售人員如何保證它們的兼容性也不要考慮。如果打算選擇第三方廠商的產(chǎn)品，一定要選擇聲明支持E-TTL的型號(hào)而不是僅支持TTL的。

注意：僅支持TTL的閃光燈（E、 EG、EZ系列Speedlite閃光燈）在配合EOS數(shù)碼相機(jī)使用時(shí)，無法自動(dòng)測(cè)光。EX系列閃光燈設(shè)置為TTL模式時(shí)同樣無法測(cè)光。

E-TTL閃光測(cè)光技術(shù)

“評(píng)價(jià)型透過鏡頭”閃光測(cè)光技術(shù)（E-TTL或預(yù)閃光技術(shù)）于1995年面世，并作為EOS相機(jī)的閃光測(cè)光技術(shù)沿用至今。該技術(shù)與TTL技術(shù)完全不兼容，并且與環(huán)境光測(cè)光共用同一個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)光感應(yīng)器，而不像TTL技術(shù)那樣使用單獨(dú)的OTF閃光感應(yīng)器。如圖3所示。

E-TTL通過主閃光燈管發(fā)射一束已知亮度的低功率閃光來測(cè)量所需的正確閃光曝光量。相機(jī)通過評(píng)價(jià)測(cè)光對(duì)場(chǎng)景中反射回來的預(yù)閃光線進(jìn)行測(cè)量，并以中間調(diào)為基準(zhǔn)換算出正確照亮整個(gè)場(chǎng)景所需的閃光功率。接著相機(jī)升起反光板，釋放快門，并指示閃光燈按照預(yù)先計(jì)算出來的閃光功率發(fā)出主閃光，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明。

與A-TTL一樣，E-TTL也會(huì)在反光板升起前預(yù)先發(fā)出預(yù)閃閃光。E-TTL同樣依賴相機(jī)進(jìn)行全部的測(cè)光和計(jì)算工作。但這兩種技術(shù)的原理和體系是完全不同的，包括預(yù)閃的時(shí)機(jī)、預(yù)閃的目的以及對(duì)預(yù)閃閃光進(jìn)行測(cè)光的方式，都有所區(qū)別。

首先，E-TTL的預(yù)閃發(fā)生在快門釋放前的一瞬間，而不是半按快門釋放按鈕的時(shí)候。E-TTL預(yù)閃對(duì)于閃光曝光量的確定是必不可少的，而不是可有可無的。有些用戶甚至不敢相信E-TTL竟然還發(fā)出了預(yù)閃閃光。在通常情況下，整個(gè)過程在一瞬間完成，以至于很難察覺到預(yù)閃閃光。而當(dāng)開啟了閃光曝光鎖定（FE lock）或采用后簾同步模式配合長(zhǎng)快門拍攝時(shí)，則非常明顯。然而，預(yù)閃閃光就解釋了為什么通過取景器觀察時(shí)，可以看到一道輕微的閃光，而照明整個(gè)場(chǎng)景的主閃光卻看不到。這是因?yàn)榘l(fā)出主閃光的時(shí)候，反光板已經(jīng)升起，取景器里也就看不到景物了。

其次，預(yù)閃閃光測(cè)光與環(huán)境光測(cè)光共同使用位于相機(jī)機(jī)身內(nèi)的環(huán)境光感應(yīng)器，這意味著E-TTL測(cè)量的是進(jìn)入鏡頭的預(yù)閃反射光線，因而比位于機(jī)身外部的感應(yīng)器更加精確，而不容易受到其他角度的反射光線的干擾，且不會(huì)讀取影像感應(yīng)器或膠片范圍之外的反射光信息。同時(shí)這也意味著測(cè)光系統(tǒng)可以對(duì)畫面中更多的區(qū)域分別進(jìn)行測(cè)光分析。

當(dāng)使用閃光燈進(jìn)行填充閃光時(shí)，E-TTL也普遍優(yōu)于TTL和A-TTL。在日光照明下進(jìn)行填充閃光時(shí)，E-TTL的算法能夠更好地平衡填充閃光和自然光。E-TTL閃光還可與當(dāng)前使用的對(duì)焦點(diǎn)聯(lián)動(dòng)，因此理論上可以獲得比TTL更加精準(zhǔn)的曝光值（后者僅有一或三個(gè)測(cè)光區(qū)域）。

實(shí)現(xiàn)E-TTL要求同時(shí)具備支持E-TTL的機(jī)身和閃光燈。從20世紀(jì)90年代中期開始發(fā)售的EOS膠片機(jī)身，以及從D30開始的所有的EOS數(shù)碼機(jī)身均支持E-TTL，但較早的僅支持TTL的機(jī)身無法升級(jí)至E-TTL。所有型號(hào)中帶有字母X的佳能Speedlite系列閃光燈都意味著支持E-TTL。

E-TTL的局限性

E-TTL在過去數(shù)年中取得了很大發(fā)展。許多早期的E-TTL膠片相機(jī)不支持無線閃光光比控制或造型閃光。早期的EOS數(shù)碼機(jī)身同樣在E-TTL測(cè)光方面遇到了一些難題。佳能對(duì)閃光測(cè)光算法進(jìn)行改進(jìn)并推出E-TTL II，從而解決了許多問題。近年來推出的EOS數(shù)碼機(jī)身比起早期的EOS D30甚至EOS 10D，能夠更好地配合閃光燈使用。

理論上講，E-TTL是一個(gè)高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，它對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化的響應(yīng)并不總是那么直觀。然而，當(dāng)使用E-TTL的時(shí)候需要注意幾個(gè)關(guān)鍵問題。

首要的一點(diǎn)就是E-TTL會(huì)與對(duì)焦點(diǎn)聯(lián)動(dòng)，或偏重于當(dāng)前處于激活狀態(tài)的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行測(cè)光。換句話說，它會(huì)假設(shè)當(dāng)前激活的對(duì)焦點(diǎn)就落在畫面中最重要的主體上。因此當(dāng)實(shí)際情況與該假設(shè)不符，或者當(dāng)對(duì)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的物體偏亮或偏暗時(shí)，就容易出現(xiàn)測(cè)光錯(cuò)誤。

這就是為什么使用傳統(tǒng)的“鎖定對(duì)焦點(diǎn)并重新構(gòu)圖”技巧拍攝時(shí)，容易導(dǎo)致閃光曝光失誤的原因之一。由于閃光測(cè)光是在環(huán)境光測(cè)光之后進(jìn)行的，因此鎖定對(duì)焦點(diǎn)并重新構(gòu)圖時(shí)只會(huì)鎖定環(huán)境光曝光量，而不會(huì)鎖定閃光曝光量。隨著構(gòu)圖的改變，很可能會(huì)干擾閃光測(cè)光。

注意：解決該問題的方法是，選擇與被攝主體最接近的對(duì)焦點(diǎn)，從而使閃光測(cè)光偏重于主體區(qū)域，使用閃光曝光鎖定（FE lock）功能鎖定閃光測(cè)光值，或?qū)㈢R頭切換為手動(dòng)調(diào)焦模式。由于手動(dòng)對(duì)焦模式下自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)不會(huì)被激活，E-TTL會(huì)對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行平均測(cè)光。上述幾種技巧都有各自的缺點(diǎn)，而E-TTL的這些局限性都可通過E-TTL II加以解決。

與E-TTL隨之而來的另一個(gè)問題是，預(yù)閃閃光可能會(huì)導(dǎo)致被攝人物眨眼，從而拍攝出人物閉眼的照片。即使從預(yù)閃到主閃光發(fā)出的時(shí)間間隔非常短暫，也很難避免閉眼。特別是對(duì)于拍攝集體照來說，有人閉眼就更是司空見慣了。類似的問題也同樣會(huì)困擾生態(tài)攝影師，例如鳥類攝影師。這個(gè)問題在使用慢速快門配合后簾同步閃光時(shí)就很少碰到了，因?yàn)閺念A(yù)閃到主閃光之間相隔的時(shí)間較長(zhǎng)。如圖5、6。

解決該問題的唯一可靠的方法就是，通過按下FE鎖定按鈕來人為觸發(fā)預(yù)閃閃光，然后等待片刻再拍攝照片。當(dāng)使用FE lock時(shí)，最好事先提醒被拍攝的人共有兩次閃光，否則當(dāng)預(yù)閃閃光發(fā)出后，他們會(huì)認(rèn)為已經(jīng)拍攝完畢，眼睛可能會(huì)望向別的地方。

最后一個(gè)問題是，E-TTL預(yù)閃閃光可能會(huì)提前觸發(fā)那些光觸發(fā)從屬閃光燈，造成從屬閃光燈提前發(fā)出主閃光。這一問題的后果是造成主閃光曝光不足或者根本沒有主閃光。預(yù)閃閃光還會(huì)對(duì)手持閃光測(cè)光表造成干擾。

E-TTL II

發(fā)布于2004年的E-TTL II作為E-TTL的改進(jìn)技術(shù)，為佳能數(shù)碼單反相機(jī)的測(cè)光性能帶來了兩個(gè)方面的顯著改善。E-TTL II不需要對(duì)閃光燈或鏡頭做出任何改造，而只需要對(duì)相機(jī)機(jī)身進(jìn)行一定的改進(jìn)，因?yàn)樗械淖兓荚醋詸C(jī)身內(nèi)部。支持E-TTL II的機(jī)身無法提供對(duì)E-TTL的支持，較早型號(hào)的機(jī)身亦無法通過升級(jí)支持E-TTL II。

要點(diǎn)：與E-TTL不同，E-TTL II不會(huì)將測(cè)光與處于激活狀態(tài)的對(duì)焦點(diǎn)聯(lián)動(dòng)。

E-TTL II經(jīng)過改進(jìn)的閃光測(cè)光算法

E-TTL II會(huì)在E-TTL預(yù)閃發(fā)出前和發(fā)出后，分別對(duì)相機(jī)的中央評(píng)價(jià)測(cè)光區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。任何一個(gè)發(fā)生輕微亮度變化的相關(guān)區(qū)域都會(huì)被加權(quán)，或授予更高的測(cè)光優(yōu)先級(jí)。此舉解決了E-TTL遇到的高反光材質(zhì)區(qū)域干擾閃光測(cè)光的問題。在閃光測(cè)光過程中，相機(jī)不會(huì)測(cè)量畫面邊緣區(qū)域的曝光量，因?yàn)橄鄼C(jī)假設(shè)被攝主體不會(huì)過于靠近畫面構(gòu)圖的邊緣區(qū)域。

從某種意義上來說，E-TTL II測(cè)量的閃光數(shù)據(jù)橫跨了一個(gè)假想的平面，而非某一點(diǎn)上的閃光數(shù)據(jù)，而閃光測(cè)光覆蓋區(qū)域的大小取決于被攝物體的大小。另外，不論采用自動(dòng)調(diào)焦還是手動(dòng)調(diào)焦，測(cè)光的結(jié)果都不會(huì)受到影響。

通常情況下，E-TTL II在閃光測(cè)光中使用評(píng)價(jià)算法，但有些機(jī)型支持在閃光測(cè)光中使用平均測(cè)光而非評(píng)價(jià)測(cè)光。該功能對(duì)于某些使用無法傳遞對(duì)焦點(diǎn)距離信息的鏡頭的情況下可能會(huì)非常實(shí)用，如圖7。

距離信息

大部分佳能EF和EF-S鏡頭都內(nèi)置了旋轉(zhuǎn)式解碼器，用于檢測(cè)處于焦點(diǎn)范圍內(nèi)的被攝物體與相機(jī)之間的大致距離，如圖8。在一定條件下，E-TTL II可將距離信息用于閃光輸出功率的計(jì)算。該功能主要適用于確認(rèn)高光反射區(qū)域或非反射區(qū)域是否與被攝物體的合焦區(qū)域處于相同的距離范圍內(nèi)。當(dāng)使用鎖定焦點(diǎn)重新構(gòu)圖的拍攝技巧，且未設(shè)定FE lock時(shí)，該功能尤其有效。在此類情形下E-TTL II可以顯著減少閃光測(cè)光失誤問題的發(fā)生。

不使用對(duì)焦距離數(shù)據(jù)的情況

E-TTL II只有在使用正向直射閃光時(shí)才會(huì)參考對(duì)焦距離數(shù)據(jù)。當(dāng)鏡頭無法提供距離數(shù)據(jù)、閃光燈燈頭角度發(fā)生俯仰或搖擺、使用微距閃光燈或配合無線E-TTL II使用時(shí)，將不會(huì)使用對(duì)焦距離數(shù)據(jù)。

當(dāng)使用反射閃光時(shí)（例如，當(dāng)閃光燈燈頭處于除水平正向閃光外的其他所有位置時(shí)），相機(jī)將無從獲得閃光燈發(fā)出的光線經(jīng)過各種反射最終到達(dá)被攝物體所經(jīng)過的距離。從墻壁、天花板或其他表面反射的光線會(huì)被分散和衰減。由于反射閃光是改善場(chǎng)景照明光質(zhì)感的一種常見技術(shù)手段，這就意味著當(dāng)使用反射閃光時(shí)，E-TTL II的最大優(yōu)勢(shì)就只有改善評(píng)價(jià)閃光測(cè)光了。有一個(gè)小小的例外：當(dāng)500EX系列閃光燈的燈頭向下傾斜7°時(shí)，對(duì)焦點(diǎn)距離信息并不會(huì)被屏蔽。

其余兩種情況比較相似。當(dāng)使用微距閃光燈時(shí)，相機(jī)與被攝物體的距離太近，以至于無法確定精確的距離信息；而當(dāng)使用無線E-TTL閃光時(shí)，相機(jī)無從獲得各個(gè)閃光燈與被攝物體之間的相互位置關(guān)系。

然而，當(dāng)通過離機(jī)引閃線纜連接相機(jī)熱靴與閃光燈時(shí)，E-TTL II仍可使用對(duì)焦距離信息。這意味著使用閃光燈架的用戶仍能享受E-TTL II帶來的便利。實(shí)際上這意味著當(dāng)閃光燈的位置比相機(jī)距離被攝物體更近或更遠(yuǎn)時(shí)，或者閃光燈的指向偏離鏡頭光軸而閃光燈頭仍處于水平正向閃光位置時(shí)，閃光測(cè)光將會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。只要所使用的鏡頭支持對(duì)焦距離信息傳遞，就無法屏蔽該功能，不過只要將閃光燈頭稍微偏離水平正向閃光位置，就可以達(dá)到屏蔽距離信息的目的，而閃光效果則不會(huì)受到明顯影響。

關(guān)鍵在于這樣一來，就可以讓E-TTL II在可用或適當(dāng)?shù)臅r(shí)候利用距離信息，而并不過于依賴距離信息。

數(shù)碼相機(jī)使用E-TTL閃光燈進(jìn)行環(huán)境光測(cè)光

當(dāng)開啟閃光燈時(shí)，大多數(shù)支持E-TTL的相機(jī)不會(huì)改變測(cè)光模式，即仍保持用戶設(shè)定的測(cè)光模式。然而EOS 1系列機(jī)身有所不同。當(dāng)開啟閃光燈時(shí)，1系列相機(jī)會(huì)自動(dòng)切換為評(píng)價(jià)測(cè)光，但測(cè)光時(shí)的權(quán)重分配與激活中央自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)時(shí)相同。這就意味著使用1系列機(jī)身配合閃光燈工作時(shí)，其測(cè)光風(fēng)格與中央重點(diǎn)平均測(cè)光非常相似。

對(duì)E-TTL閃光測(cè)光的算法做更加詳細(xì)的描述是不現(xiàn)實(shí)的。佳能從未公開過相關(guān)信息，而不難想象E-TTL的算法比TTL更加復(fù)雜。不同型號(hào)的相機(jī)的測(cè)光行為也各不相同，而且E-TTL經(jīng)過多年的發(fā)展，自身也在不斷改進(jìn)。

E-TTL與環(huán)境光測(cè)光使用同一枚感應(yīng)器，只是在不同的階段使用。典型的E-TTL測(cè)光采用評(píng)價(jià)測(cè)光模式，但部分型號(hào)允許用戶通過自定義功能選擇不同的測(cè)光模式。有些型號(hào)的相機(jī)在手動(dòng)對(duì)焦模式下使用平均測(cè)光。

在自動(dòng)對(duì)焦模式下，E-TTL相機(jī)會(huì)將閃光測(cè)光偏重于當(dāng)前選中的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)。大部分早期EOS數(shù)碼機(jī)身在開啟閃光燈后對(duì)背景進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)光，而不使用點(diǎn)測(cè)光或局部測(cè)光模式。在手動(dòng)對(duì)焦模式下，部分EOS機(jī)身會(huì)切換至平均測(cè)光。

正如前文所述，對(duì)激活的對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行偏重測(cè)光會(huì)帶來一系列潛在的問題，因?yàn)殚W光測(cè)光幾乎在以相當(dāng)于點(diǎn)測(cè)光的模式工作。許多E-TTL閃光測(cè)光問題似乎都與此有關(guān)。例如，如果自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)恰好對(duì)準(zhǔn)的是一個(gè)較暗的物體，閃光測(cè)光幾乎肯定會(huì)過曝，反之亦然。

解決該問題的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用FE鎖對(duì)中間調(diào)的物體測(cè)光，但這種方法在婚禮和運(yùn)動(dòng)題材的拍攝中顯然并不合適。另一種辦法是如上文所述，將鏡頭設(shè)為手動(dòng)對(duì)焦模式，但這種方法同樣尷尬。

最早的EOS數(shù)碼機(jī)型（D30與D60）在E-TTL閃光方面就遇到過這樣的問題。EOS 10D及后續(xù)機(jī)型通過技術(shù)手段降低了閃光測(cè)光失準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)，方法是將E-TTL模式下的測(cè)光模式設(shè)為平均測(cè)光，即使鏡頭處于自動(dòng)對(duì)焦模式也是如此。

E-TTL II閃光測(cè)光模式

E-TTL II采用了一種完全不同的方式進(jìn)行閃光測(cè)光，而不再對(duì)當(dāng)前激活的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行偏重測(cè)光。取而代之的方法是，在E-TTL預(yù)閃前后分別檢測(cè)每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)光區(qū)域，接著獨(dú)立計(jì)算每個(gè)區(qū)域的權(quán)重，降低那些在預(yù)閃光中呈現(xiàn)高反光率的區(qū)域的權(quán)重。這意味著E-TTL II不再使用相機(jī)的幾種固有測(cè)光模式，而是對(duì)每次拍攝進(jìn)行動(dòng)態(tài)的計(jì)算。配備E-TTL II的相機(jī)與過去的型號(hào)相比，閃光測(cè)光通常更加可靠。

機(jī)械快門工作原理

相機(jī)快門通常被認(rèn)為是一片簡(jiǎn)單的薄片，滑向一邊使膠片或影像感應(yīng)器感光，再滑回原位結(jié)束曝光過程。某種情況下對(duì)于傻瓜機(jī)來說確實(shí)如此，但現(xiàn)代單反相機(jī)的快門更為復(fù)雜。

單反相機(jī)快門的機(jī)械組件，包括數(shù)片相互重疊的“刀鋒狀”快門葉片，葉片可以像電梯門一樣滑動(dòng)收縮到一個(gè)深槽內(nèi)。但與大多數(shù)電梯門不同，相機(jī)快門有兩個(gè)分開的“門”稱為快門簾，兩組快門簾在關(guān)閉時(shí)都可以覆蓋整個(gè)膠片或感應(yīng)器。典型的電梯門是成對(duì)開閉的，而EOS相機(jī)的快門每組快門簾有三到四片快門葉片，用復(fù)合塑料或鋁合金制成。這類快門設(shè)計(jì)稱為“焦平面快門”，因?yàn)榭扉T緊挨著膠片或影像感應(yīng)器，而感光器件就位于焦平面上。

下面是快門打開的正常步驟，不考慮特殊情況，如數(shù)字實(shí)時(shí)顯示模式下的靜音拍攝模式，或當(dāng)快門速度超過最高閃光同步速度的情況。

●“第二簾”（尼康稱為后簾）首先打開。相機(jī)內(nèi)的電腦系統(tǒng)啟動(dòng)一具電磁馬達(dá)，釋放快門簾鎖定機(jī)構(gòu)，使第二簾快門沿著與光路垂直的方向升起。而此時(shí)感光區(qū)域仍被第一簾（前簾）遮擋。

● 第一簾下落，使感光區(qū)域感光?？扉T按照相機(jī)計(jì)算出的快門速度值打開相應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)。通常此時(shí)是相機(jī)向閃光燈發(fā)出同步信號(hào)的時(shí)刻。

● 當(dāng)相機(jī)內(nèi)的電腦確定快門已打開達(dá)到正確時(shí)間，就會(huì)關(guān)閉第二簾阻擋光線通過。第一簾保持降下和開啟狀態(tài)。

● 一旦第二簾關(guān)閉，膠片或感應(yīng)器就會(huì)被完全遮蓋，曝光過程結(jié)束。

● 最終，快門狀態(tài)會(huì)重置，第一簾升起并回到起始位置，開始準(zhǔn)備下一次拍攝。此時(shí)膠片或感應(yīng)器完全被兩組快門簾遮蓋。

最高閃光同步速度

那么，單反快門應(yīng)該如何設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)閃光攝影呢？實(shí)際上非常復(fù)雜。在大多數(shù)快門設(shè)定下，快門葉片以極高的速度運(yùn)動(dòng)以使整個(gè)影像區(qū)域在一次拍攝過程中得到曝光。但機(jī)械快門無法單靠極快的運(yùn)動(dòng)速度來達(dá)到極高的快門速度，即使葉片運(yùn)動(dòng)的速度可達(dá)每小時(shí)32千米。

為了達(dá)到高速快門，解決方案是在第一簾尚未完全打開前就開始關(guān)閉第二簾。當(dāng)使用這種方法時(shí)，整個(gè)感光區(qū)域并不會(huì)同時(shí)完全暴露在光線下，而是通過兩組快門簾形成一道狹縫，掃過整個(gè)感光器件表面，有點(diǎn)類似于平板掃描儀或影印機(jī)。在大多數(shù)相機(jī)上，快門葉片運(yùn)動(dòng)的速度并未實(shí)際改變，曝光時(shí)間取決于一簾打開與另一簾關(guān)閉的時(shí)機(jī)。

在環(huán)境光線保持不變的情況下，移動(dòng)的狹縫可以保證畫面被均勻地照亮，照片效果是正常的。而當(dāng)使用閃光燈時(shí)，閃光脈沖持續(xù)的時(shí)間非常短。如果發(fā)出閃光時(shí)受到曝光的區(qū)域呈非常狹窄的帶狀，整個(gè)畫面的曝光就會(huì)出現(xiàn)異常。使用超過相機(jī)最高閃光同步速度的快門設(shè)置就會(huì)出現(xiàn)黑邊現(xiàn)象。

數(shù)碼相機(jī)有一種功能：電子快門。電子快門通過開啟和關(guān)閉影像感應(yīng)器來模擬機(jī)械快門的工作過程。機(jī)械快門仍是目前單反相機(jī)的主要配置，這是由CMOS數(shù)字感應(yīng)器的計(jì)時(shí)機(jī)制決定的。然而未來的影像處理芯片可能會(huì)讓單反相機(jī)不再需要機(jī)械快門，以提高閃光同步速度。實(shí)際上，使用了CCD而非CMOS感應(yīng)器的EOS 1D同時(shí)具備電子快門和機(jī)械快門，這就是為什么它的閃光同步速度高達(dá)非同尋常的1/500秒的原因。

截至本文寫作時(shí)，搭載實(shí)時(shí)顯示功能的EOS相機(jī)可以使用電子前簾。這意味著感應(yīng)器通過電子方式開啟，以模仿機(jī)械快門打開，而曝光結(jié)束則完全依靠傳統(tǒng)的機(jī)械后簾。

要點(diǎn)：配備焦平面快門的相機(jī)在使用閃光燈進(jìn)行普通閃光時(shí)，最高快門速度受到一定的限制。這就是相機(jī)的最高閃光同步速度，通常簡(jiǎn)寫為“X-sync”。

最高閃光同步速度限制

通常情況下，EOS用戶不會(huì)遇到被較暗的矩形黑邊毀掉的照片，因?yàn)橄鄼C(jī)會(huì)控制快門速度保證不會(huì)超過最高閃光同步速度。這就是為什么當(dāng)開啟外置閃光燈或彈起內(nèi)置閃光燈后，快門速度可能會(huì)降低的原因：相機(jī)會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行這項(xiàng)內(nèi)部限制。

最高閃光同步速度可以從低端消費(fèi)機(jī)型的1/90秒到專業(yè)機(jī)身的1/250秒或1/300秒（EOS 1D可達(dá)1/500秒）。搭載小幅面影像感應(yīng)器或APS-C畫幅的相機(jī)，一般傾向于比全畫幅機(jī)身（35毫米膠片機(jī)身）具備更高的最高閃光同步速度，因?yàn)樗鼈兊目扉T組件更小、運(yùn)動(dòng)速度更快。

從另一個(gè)角度來說，在使用閃光燈時(shí)，有3種情況可以突破最高閃光同步速度的限制。第一種情況是非Speedlite閃光燈。如果閃光燈被通過手動(dòng)連接所觸發(fā)，相機(jī)將無從得知閃光燈已經(jīng)在使用中。只有與Speedlite兼容的自動(dòng)閃光燈安裝到相機(jī)熱靴上（當(dāng)然，內(nèi)置閃光燈肯定可以被識(shí)別）才能被機(jī)內(nèi)電腦所感應(yīng)。這就是為什么使用影室閃光燈時(shí)畫面一側(cè)很容易出現(xiàn)黑邊的原因。

有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)電腦控制的閃光同步速度與快門的實(shí)際物理速度不一致。有時(shí)可能會(huì)遇到在使用非自動(dòng)閃光燈時(shí)，相機(jī)的快門速度比標(biāo)稱的最高閃光同步速度更高的情況，花點(diǎn)時(shí)間設(shè)定不同的快門速度來找到相機(jī)的最高閃光同步速度還是很值得的。

佳能為影室閃光燈指定的閃光同步速度比Speedlite閃光燈更低一些，因?yàn)榇蟛糠钟笆议W光燈發(fā)出的閃光脈沖持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)一些。由無線引閃器觸發(fā)的閃光燈還可能會(huì)有額外的傳輸延遲。為影室閃光燈指定的時(shí)間值根據(jù)型號(hào)和設(shè)置的不同而各不相同，所以全部手動(dòng)影室閃光燈都屬于全新的領(lǐng)域，最好用不同的快門速度進(jìn)行測(cè)試。

可以突破最高閃光同步速度的第二種方法，高速同步模式，將在下一節(jié)探討。第三種情況，使用普威的PocketWizard HyperSync。

高速同步（FP閃光）

20世紀(jì)50到60年代，許多配備焦平面快門的相機(jī)可以使用焦平面（FP）閃光燈泡。FP燈泡比普通燈泡點(diǎn)亮的時(shí)間更長(zhǎng)，可以維持足夠長(zhǎng)的發(fā)光時(shí)間以確保在高速快門下整個(gè)畫面獲得均勻的、足夠的曝光。這是一種有效的變通方法，可以有效地提高相機(jī)的最高閃光同步速度。

隨著E-TTL的發(fā)布，佳能也給出了超越相機(jī)最高閃光同步速度壁壘的方案。高速同步閃光，最早由奧林巴斯實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)允許相機(jī)以任何所需的快門速度完成閃光攝影。

在高速同步模式下，相機(jī)控制閃光燈以極高的頻率連續(xù)發(fā)出多個(gè)閃光脈沖——頻率可達(dá)約50kHz。在這樣的高頻下，閃光燈管的發(fā)光亮度在每次發(fā)光之間不會(huì)下降過多，因此可以有效地進(jìn)行持續(xù)照明。然而全部閃光所需的能量必須由同一個(gè)電容充電周期提供（沒有足夠的時(shí)間在閃光間隙對(duì)電容進(jìn)行充電），因此總的發(fā)光功率比普通閃光有所下降。閃光燈管在快門打開前稍早開始發(fā)出閃光脈沖，并在整個(gè)曝光過程中持續(xù)發(fā)出閃光。如圖11和12所示。

該功能的叫法比較混亂，“FP閃光”、“FP模式”、“高速同步”和“高速（快門同步）模式”等叫法都曾在佳能的用戶手冊(cè)和相機(jī)菜單中出現(xiàn)過，指代的都是同一種技術(shù)。在本書中統(tǒng)一使用“高速同步”的叫法，因?yàn)椤癋P閃光”這種叫法已經(jīng)有點(diǎn)不合時(shí)宜了。FP的意思更類似于早期的FP燈泡，盡管也可以理解為“fast pulse快速閃光脈沖”模式，顧名思義。

圖1. EOS 500D數(shù)碼單反相機(jī)配備Speedlite 430EX閃光燈，并使用SB-E2閃光燈支架

圖4. EOS單反相機(jī)的五棱鏡。小型塑料鏡片組后方的電路板包含了環(huán)境光感應(yīng)器。這部分被完全包裹在相機(jī)的機(jī)頂外殼內(nèi)，從相機(jī)外面無法看到。

圖5. E-TTL造成人物閉眼。

圖6. 即使鳥兒也無法避免閉眼現(xiàn)象。

圖9. 雌性日本女郎蜘蛛，棒絡(luò)新婦。日本，京都，伏見稻荷大社攝。

此類場(chǎng)景對(duì)于三區(qū)域或四區(qū)域TTL，或者偏重焦點(diǎn)區(qū)域測(cè)光的E-TTL來說是個(gè)大麻煩。蜘蛛在整個(gè)畫面中只占據(jù)一小片面積，而它本身又相對(duì)明亮、呈高反光特性。E-TTL II恰到好處地照亮了蜘蛛，同時(shí)又不會(huì)使高光部分過曝。慢速快門同步使背景獲得正確的曝光。

圖10. 佳能EOS單反相機(jī)的機(jī)械快門組件。

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