闪光灯小百科
发展简史
閃光燈對攝影效率可謂有決定性的影響。在未有閃光燈的時代，你可能無法想像拍一張照片的時間可以多漫長。尤其當年菲林感光度大約只有 ISO25，光圈大約是 f8 甚至更低，單靠自然光，被拍攝者要固定姿態 10 幾秒甚至 1 分鐘，困難程度可想而知。
其實不少學者早已研究如何用人造光線輔助攝影，早於 1839 年，已有科學家利用石灰燈 (limelight) 為顯微鏡影像曝光到銀版攝影片 (daguerreotype) 之上，需時 5 分鐘，比自然曝光所需的 30 分鐘快了許多。待至 1859 年，有英國科學家發現燃燒鎂條所產生的強光可以輔助拍攝高速移動的物件，亦即是鎂光燈的雛型，後來改良成鎂及氯酸鉀的混合粉末作為閃光燃料。待至 1927 年，美國的通用電力 (GE) 發明了閃光燈泡 (Flash blub)，才打開了電力閃光燈與快門同步的第一道門。
鎂光燈用的粉末閃光燃料
Kodak Brownie Hawkeye 裝上閃光燈的模樣，燈泡藍膜為矯色之用。
設有機頂閃光燈插座的單鏡反光機，其實早於 1935 年已由德國的 Exakta 創製，該燈腳座僅限插上閃光燈，需要另一條接線 (PC sync) 引發閃光，做到快門與閃光燈同步。閃光燈在當年一直是專業攝影師才用的工具，就當年的鎂光燈，也普遍使用於新聞攝影逾半個世紀至 1950 年代。閃光燈得以普及是待到 1960 年代，當年 Kodak 推出 126 及 110 菲林相機，同時推出了閃光方磚 (flash cube)，內有四顆閃燈，每曝光一格菲林就用一顆，四顆用完就要換。這個發明，讓一般人也可以享受閃光燈攝影的樂趣，不用每次都要睇天做人。
Exakta 的Exa 1B，機頂設有熱靴，並非今天的單點觸發型。
Kodak Instamatic X15 裝上 flash cube 的模樣
而踏入 1960年 代亦可謂閃光燈變革的重要年代，氙氣閃光管 (xenon flashtube) 開始應用於設有熱靴 (hot shoe) 的閃光燈上。初期推出時仍無法控制光量，直至美國的 Honeywell 發展出自動測光閃光燈 (automatic flash)，才開始有對應距離及光圈進行測光系統，可改變光量；及後晶閘管及儲電電容的出現，可控制電量及將未用的電力儲起，成為現代專業閃光燈的雛型。
Honeywell 的自動閃光燈
燈頂設有光圈及距離轉盤，再讓閃光燈自行測光。
Vivitar 283 是早期使用晶閘管的閃光燈，不少人都曾擁有一支。
直到約 30 年前，Olympus推出菲林單鏡反光機 OM2 (約 1978 年)，同時推出了設有 TTL 測光的閃光燈系列，成為日後各大相機生產商的發展目標，亦可謂改變現代攝影技術的一個重要轉捩點。
Olympus T32 對閃光燈發展可謂影響深遠
現代閃光燈其中一個代表 Canon 580EX II，己發展至防塵及防水滴，應付惡劣工作環境的需要。
你需要闪光灯吗？
這不是多餘的問題，用不用閃光燈，對於一些人來說是哲學問題。攝影巨匠布列松 (Henri Cartier Bresson) 為保持拍攝景物的自然與真實感覺，一直不用閃光燈進行攝影；著名戰地記者麥富林 (Don Mccullin)，在戰場上絕不能用閃光燈，否則會被發現行蹤，只有人物專訪才會用到。或許這些事實能給你一些安慰，因為你使用閃光燈攝影的技術，可能比這兩位大師都要出色。除非閣下對以上兩位大師是死忠派，否則有心攝影，尤其使用 DSLR，甚少會欠缺外置閃光燈。可以肯定，有閃光燈可以選擇用或不用，但沒有時才想到要用就太遲。
就如第一篇發展簡史所述，沒有閃光燈，攝影工作不僅沒有效率可言，我們還會錯過很多肉眼看不到的精彩世界。假如你的攝影題材包括以下各種，相信閃光燈是必備的：
‧人像 ─ 突出主體輪廓、在陰暗環境下補光、製造氣氛；
‧微距 ─ 自然光源不足或被遮擋，需要人工光源；
‧婚禮 / 活動 ─ 室內外遊走紀錄重要時刻，兼顧廣角及近距攝影；
‧運動 / 高速 ─ 凝固主體的動作，如守門員撲球或水滴皇冠等；
‧商品 ─ 保持商品色調一致，或製造特定色調。
基本上配備兩支閃光燈、遙控線及外置電池組，已可應付大部份的攝影工作
決定了主題，也決定了性能和數量上的需求。例如婚禮攝影時一支 GN 42 或以上的閃光燈加一個外置電池組就可應付；如果是認真的人像攝影，做足三點燈光 (three points light) 如主光、背光及側光的話，可能已經要準備三支閃光燈。再進一步，也許是考慮是否需要用到影樓燈 (studio flash)，當然那已經超出了我們討論熱靴外置閃光燈 (hot shoe flash) 的範圍。不過隨著技術進步，不少外置閃光燈只要指數 (GN) 足夠，其實已經差不多可以達到影樓燈的專業效果，還具有非常出色的攜帶便利性。
最後一點必需提及的，就是如中長焦距拍攝又只能手持的話，會因鏡頭晃動做成影像模糊。利用閃光燈可放心使用較快的快門，也做到足夠曝光，加上防手震功能的幫助，還可以運用較低的感光度，令畫面的細緻度進一步提升。
闪光灯“四两拨千斤”之术
要令閃光燈閃光，其實要用上 1000V 或以上的電壓。哪為何 4 顆 AA 電池也可以推動一支閃光燈？
閃光燈之所以能夠發光，是將閃光管內的氙氣 (Xenon) 以高壓電電擊，令氙氣原子離子化 (ionize)，從而產生強光，原理和光管接近，只是光管是不斷的供電，而閃光燈供電只是一瞬間。
閃光燈的內部可分成多個部份，包括變壓器 (Transistor)、振頻器 (Oscillator)、電容 (Capacitor) 及閃光管 (Flashtube) 。要將 6V 的直流電變成 1000V，要通過兩次升壓過程。變壓器內由兩組電線圈組成，以振頻器令電線圈振盪，變成電磁鐵的感生電原理，在交換過程將電壓提升至高達 300V 的交流電。以下就是過程：
閃光燈內部的分佈簡圖
- 接通電源後，振頻器配合第一組線圈，與第二組線圈產生感生電流，由於第二組線圈比第一組大，會產生升電壓 (Voltage) 降電流 (current) 作用，令電壓由 6V 升壓至 300V 的交流電。在升壓過程中，會聽到高頻聲響。
- 第二組線圈的交流電會通過一個單向二極管，將電流由交流電變回直流電，儲藏在電容內，即進行充電。
- 電容與一個顆帶電阻的指示燈連接，尤如一個自動開關，當燈全亮時，就會中斷充電過程。
- 當閃光燈連接相機，快門打開時，亦即同時合上閃光燈迴路，接通電容後，電流會通過第二個升壓器，將300V 電流再升壓至 1000V 或以上。
- 在超高電壓下，大量電子衝擊閃光管內的氙氣，令絕緣的氙氣進入電離狀態，轉化成光能，形成一次閃光。
這是最基本的閃光過程，如果是帶自動測光元件的閃光燈，在閃光過程中會同時測光，當光度足夠時就將放電迴路截斷，減少電容內電力的無謂損耗。此時電池再供電，因為電容有餘下的電力，不用由零開始充電，可令電池壽命延長。
浅谈TTL
在歷史上 TTL 其實分兩個階段發展，一個是相機內藏 TTL 測光及備有 TTL 功能的閃光燈。有趣的是，由相機 TTL 發表後差不多 15 多年後，才有 TTL 閃光燈出現。TTL 的出現，給用家最大方便莫過於就算在倉卒情況下拍攝，來不及估計距離、調較光圈，用閃光燈時都不會有太大偏差，令新聞攝影等工作變得更容易。
外測光到內測光
TTL 全名是 Through The Lens，意指 「通過鏡頭」。未有 TTL 之前，相機測光主要靠機身外的 Cds (Cadmium-Sulfide 硫化鎘光敏電阻)，易受環境光影響，未能反映光線經過多層鏡片或加上濾鏡時出現的光量損失，會造成曝光不足。而 TTL 的測光元件則設於機身內部，約為鏡頭後接近底片的位置。由於是測量通過鏡頭後的光線，所以 TTL 的準確度比外測光更為優秀。
先說 TTL 相機歷史，其實在聲稱世界上首個使用 TTL 測光系統的相機也存在爭論。因為在 60 年代，幾家相機公司包括 Topcon、Nikon 及 Pentax 等都先後推出有 TTL 測光的相機，Pentax 先於 1960年提出這個概念，但要待至 1964 年推出 Spotmatic 才正式量產，反而 Topcon 於 1963 年先行推出市場，略佔先機。
1963 年第一台推出市場的 TTL 測光相機 Topcon RE Super
1964 年推出的 Pentax Spotmatic
Pentax 待至 1971 年推出 Pentax ES，意指 electronic shutter，是全球首部可以由 TTL 系統連動控制快門速度的單鏡相機。由於使用電子控制，變成無段式快門，突破原本機械快門預設限制，如 1/ 53 秒或 1/ 1300 秒的速度都可以達到，令曝光的精確度提高，不過當年 Pentax 並沒有將此概念進一步發展具備 TTL 的閃光燈。約 7 年後，即 1978 年，Olympus 推出了全球首支 TTL 閃光燈 球首支 TTL 閃光燈 T32，TTL 測光加閃光系統才正式出現。
1971年推出的 Pentax ES
自動測光到 TTL測光
最初期的閃光燈不能改變輸出，每次閃燈都是全輸出。主體與相機之間的距離如果有所改變，就要靠調較光圈來控制閃光的接收量，從而得到合適的曝光。後來出現了設有外置測光原件的自動閃光燈，可以根據主體的受光程度來控制閃燈輸出。至於閃光燈控制光量的方法，在於控制閃光開與關的時間。閃光發生的時間僅在 1/1000 至 1/10000 秒之間，當快門開啟時，閃燈也同時作出輸出。當測光元件認為物件反射的光量足夠時，就會在曝光中途、快門仍然保持開啟時終止閃光輸出。主體的曝光於是就靠閃燈來完成，至於背景環境的曝光，主要靠快門開啟的時間來決定。
不過自動閃光燈正是重複相機外測光的問題，如果鏡頭裝上濾鏡，就會影響閃燈輸出的準確性。而 TTL 的閃光燈出現後，因為可從鏡頭測光得到光圈及主體光度等數據，就能如實反映所需光量，更精確地控制閃光時間，省下過去要計算光圈及距離的麻煩。現代閃光燈更可以做到變焦連動，幫助調校照射範圍，令電源更有效利用而不致浪費。
設有外置測光元件的閃燈，安裝濾鏡後便要手動調高輸出。
TTL 閃燈測光設在機身，即使加上濾鏡、使用跳燈甚至離機閃燈亦可進行準確的輸出。
但有一點要留意，跟自動測光、曝光一樣，TTL 閃燈主要是提供一個正常的曝光量，有需要時仍可透過閃燈輸出補償（Flash Compensatoin）作出改動，一般閃光燈都有 1/3 級的 EV 調校。所以 TTL 最好作為正常曝光的參考指標，有需要時再作出改動，而非鐵板一塊。
另一方面，當我們將相機設定在自動曝光模式（如 P 或 Auto ）時，相機很多時都會將光圈及快門固定在某一數值。如果我們希望對景深、主體的動態表達及背景的光度有較佳的控制，就一定要使用 M 手動曝光模式。
与快门“无关”的事
給大家一個問題，試看看閃光燈的手動選項，有焦距、光圈、曝光值 (EV)、ISO 等，是否好像有一個選項沒有了？是的，沒有快門。對於閃光燈初學者來說，這個發現可能會令他們突然語塞，之前學過光圈和快門組合的概念，為何來到閃光燈卻沒有「相關」的快門設定？TTL 測光的閃燈不是也應該計算快門的嗎？
閃光燈 = 快門？
先來做一個試驗，準備閃光燈和相機，找一件物件做目標，盡量找一個近乎全黑的房子拍攝。相機用手動模式，鏡頭光圈設為 f/8，閃光燈設為 TTL 模式。拍攝時手持，不用腳架，用對焦輔助燈對焦後，手動調校快門，分別用 1/200、1/60、1/10、1 秒各試拍一張。跟著重開光源，再用剛才的快門去拍。
全黑環境下使用閃光燈的效果
帶有光源環境下使用閃光燈的效果
之後重看圖片，相信你會發現在全黑用閃光燈拍攝的相片，除了構圖可能因為手持時微微移動外，物件在曝光時是完全沒有分別的，也沒有因為手震而不清晰；但當室內光源重開，去到 1/10秒及 1 秒時用閃光燈，手震的殘像就出現了。
此時謎團解開了一半，曝光 1 秒的殘像，是因為閃光過後繼續吸收環境光。而全黑拍攝時的清晰畫面，則說明了閃光燈在曝光過程中與快門沒有太大關係。記得第四節提過嗎？閃光燈在 1/1,000 與 1/10,000 之間爆發。其實在閃燈輸出的一瞬間，本身就是一個快門動作。而這個極短暫的曝光時間，甚至可以超過機械快門達到的極限。例如一些凝結高速動作（如發射中的子彈）的相片，就是用閃燈極短時間內便可輸出足夠光線曝光的特性，跟相機的快門速度無關。
瞬發光與持續性光
閃光燈是瞬發光，光度強但維持的時間短；持續光則不斷提供光源，好像陽光和燈光都是持續性光。
在只用一種光源曝光（閃光燈或燈泡）的情況下，假設使用相同光圈、感光度，我們要從閃光燈或燈泡吸收同樣能量的光線，閃光燈只需 1/1,000 至 1/10,000 秒便能一次過輸出所有能量，而燈泡則需要更長快門時間（假設 1 秒）輸出同樣能量。當相機的快門設定為 1/200 秒時，閃光燈爆發時又比快門速度快，所以相機即使將快門速度設定在 1/200 秒，仍可吸收到閃光燈的所有輸出光線。而使用燈泡時，因為燈泡的輸出功率遠不及閃光燈，所以就有需要延長快門時間，去吸收更多的持續光線到足夠為止。
光圈管主體，快門管背景
不過在日常應用情況下，我們很少會在全黑情況下使用閃燈拍攝，即使在晚上的街道或者室內，環境本身亦都有一定的光度。假設我們在尖沙咀海傍拍攝以維港作背景的人物照，這時用閃燈拍攝，人物的曝光便會由閃光燈負責。至於背景的維港對岸，由於距離太遠，閃燈光線根本不能到達，因此背景大廈的曝光便靠慢速的快門速度來吸收大廈本身的光線，情況跟一般夜景拍攝相似，只不過我們要用閃燈來照亮近距離的主體。改變快門速度會改變背景的光度，不過主體的曝光則只受閃燈影響。
如果在現場光較強的環境（如酒樓）用閃燈拍攝，使用太快的快門速度會令背景太暗，大大減弱現場氣氛；使用太慢的快門速度，主體則會受較多現場光線影響，容易產生因手震而出現的模糊。那麼我們應該用多快的快門呢？視乎現場光線的強弱，我們只要使用比現場光快一級的快門速度，便可以保留到背景的氣氛，又可減少手震的影響。例如相機測光錶指示背景的曝光需要 1/15 秒、f/4 光圈，那麼我們便可用手動模式，將快門設定至 1/30 秒。
用光圈或 EV 調校
所以在全黑環境用閃光燈攝影時，快門並不會改變主體的受光量。當閃光燈在手動模式輸出固定的功率，調校光圈就能改變曝光度。但要留意，如果用 TTL 模式，閃光燈會給你自動對應光圈，自動調整閃燈的輸出，那就要加或減閃燈 EV 去調整你所需的曝光效果。
凡用過閃光燈的人都會明白，閃光燈不能照亮全世界，任何閃光燈的輸出光量及射程都有極限，不過閃光燈規格繁多，輸出光量有別，要了解甚麼級別的閃光燈適合自己，答案就在 GN (Guide Number，閃光指數)。
從光圈與距離看 GN
GN 常見反映於閃光燈的型號，如 Canon 580EX II、Sony HVL-FM58A 等，他們的 GN 都是 58。閃燈的 GN 愈高，代表閃燈的輸出功率越大，可照射的距離愈遠。不過要留意 GN 並不等於完全代表著閃燈的輸出功率，「輸出功率」是指閃燈的最大輸出光量值，是一個固定值；而「閃光指數」則會隨著所用菲林的感光度或閃燈的焦距覆蓋設定而有所改變。例如 A 及 B 兩支閃燈，廠方標示的 GN 同樣是 40，不過 A 是在 35mm 焦距時計算的，而 B 是在 85mm 焦距計算的，那麼 A 便實際上擁有更高的輸出功率。
在未有 TTL 閃燈的年代，要使用閃燈得到正確的曝光是需要利用 GN 計數的，其公式如下︰
閃光指數 ÷ 閃光距離 = 鏡頭光圈值
舉例說，假設閃光指數是 GN40、閃燈與被攝主體的距離是 5 米，那麼我們便需要將光圈設定於 40 / 5 = f/8 了。
如果我們知道閃燈的 GN 以及鏡頭的光圈，那麼我們也可以計算出照射距離，其公式如下︰
閃光指數 ÷ 鏡頭光圈值 = 閃光距離
例如閃燈的 GN 是 40，在 ISO 100、光圈 f/8 的設定下，最遠可以照射到 5 米 (40 / 8)。再遠的話，攝影目標就會曝光不足。 如要照得更遠，可以加大光圈，或將 ISO 提高。如光圈加大至 f/4，GN 40 的有效範圍就能增加到 10 米 (40/4 = 10) 。
大家可以發現，如果主體距離增加一倍的話，光圈需要增加 2 級才能夠補償（f/8 > f/5.6 > f/4）。同樣道理，如果想維持景深，保持光圈在 f/8 的話，如要提高 ISO 來得到足夠曝光，則是由 100 > 200 > 400 ，也是 2 級，才能補償距離增加一倍的影響。
假設輸出光量保持不變，就會出現受光量越遠越弱的情況，2 倍距離就會變成 1/2 x 1/2 = 1/4 受光量，3 倍距離就會變成 1/3 X 1/3 = 1/9 受光量…如此類推。
簡單點說，這是因為距離增加 1 倍 (2X)，光線散開時面積會增加 4 倍，所以當改變距離而輸出光量相同的話，實際受光會被攤薄，光線到達物件時就只有 1/4 光量。所以調校光圈時就要加 2 級，或將感光度加 2 級才能補充 4 倍的入光量，達到正常曝光。因此我們明白到距離增加，散射面積增加，閃光強度就會相對下降，形成一個反比例關係。
從焦距看 GN
所以選擇閃光燈時，就要注意每支閃光燈提供的數據，最大指數有時只反映最長焦段的輸出光量，例如規格為「ISO 100 / 105mm / GN 58」，即只在焦距覆蓋設定為 105mm 才能提供 GN 58 的光量。如果焦距縮短，角度加闊，GN 指數就會相應下調。好像 Nikon SB800 規格就說明 105mm 為 GN56； 35mm 為 GN38，正是因為 35mm 的散射面積比 105mm 焦段較大所致。
當閃燈設定至長焦距時，閃燈會將覆蓋角度收窄，令有效射程加長，所以 除了物件的距離，閃光燈改變焦距也是原因。
Nikon SB800 的 GN mode，在改變焦距或光圈時，可以看到對應的有效範圍，很有參考價值。
不過有一點要注意，以 GN 計算閃光燈照射有效距離，僅在向物件直射時才有參考價值，如果要反射天花或反光板，GN 對攝影的參考作用就相對較少。但肯定的是由於反射後的散射面積擴大，加上反射面本身亦會或多或少吸收部分光能，有效射程一定會大幅縮短。
浅谈慢速同步
近年一些入門級的單反相機或半專業數碼相機，甚至是普通的 DC，閃光燈會設有一個「慢速同步」的選項，用途常見於夜間拍攝人像。由於背景距離太遠，閃光燈對夜間背景根本不起作用，所以就要用慢快門拖長曝光時間使背景有足夠曝光，同時以閃光燈令主體曝光，故出現「慢速同步」的設定。
這是新手常犯錯誤，只用一般閃光模式，照亮前景，背景根本沒有足夠時間曝光。
如用夜景人像，由於本身是 slow sync 閃光設定，前後景都可以正常曝光。
夜景模式 = 慢速同步
如果有看過第五章「與快門無關的事」，只要快門在相機的最高同步速度以下，閃光燈都可以與快門同步，只是快門時間越長，越受環境光影響。大家此時應該明白，所謂慢速同步其實是混合環境光與閃光燈的攝影手法。閃燈用來使近距離的主體曝光，快門就用來控制背景的曝光量。
所以相機內置的「夜景人像」模式，其實就是預設的慢速同步程序。設定會因相機及預設 ISO 而異，可能會被拖慢至 1/15 秒、1/8 秒，甚至 1 秒也不定，所以要使用腳架避免背景模糊不清。
入門單反如 Nikon D3000，內部 slow sync + 防紅眼選項介面中，已經有一幅夜景人像示範照，可見夜景人像已使用了 slow sync。
故意玩弄殘影
不過如果能明白這個道理後，慢速同步其實是可以玩出一些特別效果。大家不妨嘗試故意用較慢的快門如 1/4 - 1/2 之間用閃光燈拍攝移動的物件，會發現拍到物件移動殘影的同時，又可以拍到物件動作凝固的一刻。這種手法，有些攝影師會用在舞會之中，看清舞者身影的同時，還帶有跳舞的動感，非常有趣。
使用 1/100 秒同步，物件動作被凝固， 沒有殘影留下。(ISO 400、1/100 秒、 f10、flash ouput 1/8)
故意使用 1/2 秒同步，閃光後因為 環境光的關係，令畫面留有殘影。 (ISO 400、1/2 秒、 f10、flash ouput 1/8)
不過要注意的是，閃光同步同時有前簾及後簾同步的設定，也會令攝影效果有所分別，這個功能下一節再談。