闪光灯的闪光持续时间 汽车闪光灯的工作原理

闪光灯的闪光持续时间

摘要：闪光速度，国际通用说法为——闪光持续时间。是指闪光灯从开始发光到达发光半峰值的时间长度。半峰值的表示为t=0.5。如某品牌闪光灯闪光持续时间表示为——闪光持续时间t=0.5：1/2000S

正文：

尽管我们一直以来强调闪光灯是瞬间的高速发光，但科学的精密的分析，闪光灯的整个发光过程是曲线的，如上图所示。闪光灯受到触发后开始发光，从t=0.1开始，到达t=0.5的半峰值，继而到达t=1的峰值(最大光量)，继而开始衰减，直到再次回到t=1完全停止。其中的过程是非常短暂的，一般以千分之一甚至万分之一秒计算。

闪光灯的发光原理是电源供电于高压电容，电容充电的过程称之为闪光灯回电，电容充电到达饱和值后，闪光灯即可通过触发全功率发光。触发时，电容放电，强电击打闪光灯管中的氙气，氙气会发出强烈的光线。。按照上段的闪光灯发光过程，又可以详细的解释如下：

触发后，电容放电，强大的电流击打氙气，闪光灯开始发光，因为开始时电容所释放的电流非常大，故氙气所释放的光线非常强烈，直到最强，这个过程几乎是线性的。当到达最高峰值的发光量时，由于电容上的电量已被大量消耗，电压降低电流缩小，闪光灯的发光虽没有停止，但开始发较弱的光，以抛物线下降，直到完全停止。

除了强度的曲线变化，还有色温的变化。闪光灯的发光我们往往直接认为色温为5600K色温左右，这种认识是概括的，是平均的算法。开始发光时，由于电流强大，所发的闪光实际为冷色的蓝光，随着电流的消耗，闪光衰减阶段开始发黄色暖光，整体平均为大致5600K的白光。

国际标准化组织(ISO)和德国标准化学会(DIN)都同意将t=0.5的时间作为闪光灯闪光持续时间的标准。事实上，这个标准非常含糊，因为在发光过程中，闪光灯有两次到达半峰值，一次为触发后，一次为到达峰值后衰减到半峰值。负责的闪光灯厂商多将第二次到达半峰值的时间作为闪光持续时间标准。

一定要记住，闪光灯的闪光持续时间并不是真正的闪光持续时间，这只是一个标准参考数据，闪光灯实际衰减到t=0.1时(即停止发光)，需要的时间是t=0.5时的3倍。如如某品牌闪光灯闪光持续时间表示为——闪光持续时间t=0.5：1/2000S，那该闪光灯真正的发光时间是3/2000S，大约在1/700S。

以上所说的均为闪光灯在最大功率时的表现，而闪光持续时间的标准也是以该闪光灯最大功率输出时的表现。当缩小输出功率，闪光持续时间会缩短。

闪光持续时间对于摄影的意义在于，如果闪光灯的持续时间太长，如某品牌闪光灯的闪光持续时间为——闪光持续时间t=0.5：1/300S，则根据3倍关系可计算出该闪光灯实际发光持续时间为1/100S，当相机使用1/250的快门时，快门结束时闪光灯仍在发光，而相机曝光并未利用到后续的低色温暖光，画面将会有所偏蓝。除此以外，如果闪光灯的持续时间过长，将不能拍摄飞行中的子弹等高速运动的物体。

实现更短的闪光持续时间，可使用更高电压的电容做电源箱。但要注意，太高的电压只能在使用全功率时发挥作用，当缩小发光功率时，需要缩小电源箱中的电容。

汽车闪光灯的工作原理

一、普通型闪光灯的基本工作电路

普通型闪光灯是指闪光输出的能量是不可调的闪光灯，即闪光灯的标称闪光指数GN为一恒定值。

电路由四部分组成：振荡升压部分、整流充电部分、电压指示部分和脉冲触发闪光部分。

当电源接通后，利用晶体管V1的开关特性，形成一个间歇振荡，使T1的初级获得一个交变电压，经T1升压，使其次级获得大于300V的交变电压。交变电压经二极管D1半波整流后变成直流电压，对主电容C2和触发电容C3充电储能。当电压充至额定电压的70%左右时，指示电路中的氖灯(Ne)起辉，指示闪光灯处于正常闪光等待状态。当按下按钮AN，触发电路(由R3、C3、T2和Xe组成)产生脉冲电压，在T2的次级感应出瞬间高压(约10kV)脉冲，通过Xe闪光管的触发极使Xe闪光管内氮气电离并导通，电容C2上储存的电能瞬间通过闪光灯管放电转化为光能，完成一次闪光。

照相机中的内藏闪光灯的工作原理同上。当外界景物的亮度不足时，照相机的测光系统便发出一个低照信息，此时用手动方式或由照相机自动接通闪光电路进行充电和闪光。有的照相机还具有自动控制闪光量的系统(自动调光闪光灯)，以获得更准确的曝光。

二、自动调光式闪光灯的工作原理

自动调光式闪光灯的控制框图，见图1-6-8。

闪光灯充足电后，照相机上的闪光同步触点接通闪光电路。在闪光灯发光期间，光从闪光灯发出照射到被摄物体上，从被摄物体反射回来进入照相机(进行曝光)和闪光测光元件上。此测光元件很快将光能量变换成电信号输入积分电路，再由积分电路输出一个与闪光光量值成正比的电信号;当闪光光量值达到合适曝光量的要求时，积分电路的输出电信号便使控制电路触发闪光停止电路，从而使闪光灯熄灭。由于闪光灯的持续闪光时间是很短的，要对它进行调光，所用的闪光测光元件必须是具有快速响应能力的光敏元件。

自动调光闪光灯的控制方式按其电路结构不同，可分为并联式和串联式两种。在主闪光灯管Xe的两端并联一个泄放管V。主闪光灯管的点燃工作电路与普通型的线路相同。当主闪光灯的发光量达到某个基准值时，通过测光元件接收，积分电路和控制电路触发泄放管将主控制方式中尚未泄放的能量立即泄放，使主闪光管熄灭。并联式自动调光闪光灯的电路结构简单，价格低，应用较多。但因它每次都将主电容未放完的剩余能量全部泄放完，所以再充电时间长，电池的消耗大串联控制方式是将半导体开关元件晶闸管整流器SCR与主闪光灯串联在在一起，当主闪光灯管输出的光量达到合适曝光的要求时，晶闸管整流器SCR自动切断放电回路，使主闪光灯管立即熄灭，实现自动调光控制。串联控制方式的优点是主电容器中剩余的能量仍保存着，因而可以缩短再充电的时间，电池的消耗也相应减少，有利于快速连闪和循环使用。缺点是电路比较复杂，成本较高。

闪光器是用于指明汽车行驶方向变化的闪光装置。闪光器设计有新型电路，由低电压开关电路，高电压开关电路，脉冲发生电路、二极放大双管输出电路和两组灯光指示电路组成。将其装在闪光器盒体内，通过它的控制能准确地指明汽车行驶方向，特别具备起自动保护作用的特点，在电路发生短路故障时能自动停止闪光器和灯泡工作，驾驶员通过闪光器上装有的故障指示直观闪光器工作状况，能随时发现和排除故障。常见的闪光器有电容式、翼片式和晶体管式三类。