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闪光指数

/Guide Number; GN/
条目作者沙占祥詹小洪
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沙占祥

詹小洪

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最后更新 2024-12-04
浏览 237
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表示电子闪光灯总闪光能量高低的技术性能指标。又称GN指数、闪光曝光指数。

英文名称
Guide Number; GN
又称
GN指数、闪光曝光指数
所属学科
摄影学

闪光指数GN是摄影者精确控制闪光曝光量的依据。闪光指数GN愈高,表示该闪光灯所发射出的总闪光能量愈高,被照明的景物愈明亮。若闪光灯的发光角度与被摄景物所需闪光照度均确定后,闪光指数GN愈高,则闪光灯与被摄主体间愈需适当拉开略远的照明距离,从而可照明更大的景物范围。为获得适宜曝光,若闪光灯的照明距离不变时,闪光指数GN愈高,则对应着的曝光指数EV值愈大,即摄影者愈需选用更小的光圈(较大的光圈数F)拍摄,从而使所摄画面得以获得更大的景深效果(反之,此时欲拍摄出小景深的画面效果,可利用闪光灯的功率比功能,人为令闪光灯仅发出其总能量的若干分之一)。

GN指数的计算公式如下:



(1)

式中,GN为闪光指数,单位为m,K为常数,0.0713(等于),单位为m·cd-1/2·s-1/2It为光输出,单位为cd·s,S为感光材料的感光度(按ISO100/21º计算)。

摄影时,为获得适宜闪光照明效果的闪光曝光计算公式如下:



(2)

式中F为光圈,L为照射距离。

由公式(2)可获得针对被摄景物手控直接闪光时,闪光曝光控制的计算公式如下:


(3)


(4)

譬如,由上述公式可知,当使用GN32的闪光灯摄影时,为了获得闪光曝光适宜的画面,若选用F2的光圈则可拍摄16米远的景物,选用F4的光圈则可拍摄8米远的景物,选用F8的光圈则可拍摄4米远的景物,选用F16的光圈则可拍摄2米远的景物。

为了便于摄影者进行闪光曝光计算与曝光控制,并用统一标准来比较各厂家、各型号闪光灯的性能高低,生产厂家在机顶闪光灯的产品说明书上,所标注的闪光指数GN值,均指在感光度为ISO100/21°条件下,且其闪光灯的全部光能按标准焦距镜头的视角投射出去时(即闪光灯的光线投射角度调至与标准焦距摄影镜头的视角相匹配时),闪光灯的闪光指数值,并称之为基准闪光指数GN。

对于同一款闪光灯,其闪光灯的闪光总能量是固定的,当摄影所用感光材料的感光度ISO值改变时,或把闪光灯的发光投射角度调至不同宽窄时(即与不同焦距的摄影镜头视角相匹配时),其所对应的计算闪光曝光量的实际闪光指数GN值是不同的:感光材料的感光度ISO愈高,其对光线强弱愈敏感,则为获得优美影调所需的适宜闪光曝光量就相对愈少,故此其所对应的实际闪光指数GN值就相应愈高。显然,当摄影者使用不同感光度时,需把基准闪光指数GN值,换算为相应的实际闪光指数值。

当所用感光材料的感光度改变时,实际GN指数的换算公式如下:


(5)

例:已知某闪光灯的基准闪光指数GN100为32,求ISO400时的GN400指数:

此外,同一款闪光灯投射出之光线的夹角愈大,愈能照明更宽广的景物范围,但被摄景物单位面积上所获得的光能量将明显变弱而使照度降低,其所对应的实际闪光指数GN值就相应愈低;反之,闪光灯投射出之光线的夹角愈窄小,闪光能量就愈聚拢、集中,被摄景物就可获得更强的光能与更高的照度,其所对应的实际闪光指数GN值就相应愈高。

已知变焦距镜头在变焦至不同焦距值时,其视角也在改变——短焦距时视角较广,长焦距时视角较窄。为充分利用闪光灯的闪光光能,有些闪光灯所发出之光线的投射角度被设计成可以调节、改变的(俗称可变焦闪光灯),以供与摄影镜头调至不同焦距值时的不同视角相匹配,从而使闪光灯既能均匀照明全部被摄范围,又能充分有效利用其所发出的全部光能量。

例如,当匹配广角摄影镜头时,可把闪光灯发出的全部光能扩散到宽广的空间角度上;而当匹配长焦距摄影镜头时,又可把闪光灯发出的全部光能聚拢到较窄的角度内。显然,把同一可变焦距闪光灯的发光角度调节到不同焦距状态下时,其实际GN指数值将有所差异——调至更长焦距镜头时的GN指数就较大,调至更短焦距镜头时的GN指数就较小,调至标准焦距镜头时的GN指数居中。

有些厂家在标注其可改变投射角度的闪光灯的型号时,不按折算为标准焦距镜头视角投射闪光时的基准闪光指数标注,而按调节至某长焦距状态时的实际闪光指数标注,亦即按把全部光能集中投射到更窄小角度上时的实际闪光指数标示。这种通过虚标增大后的闪光指数,意图欺骗顾客的行为是很可悲的。

为此,应引起摄影者注意:摄影者在对比具有变焦功能的闪光灯性能时,应注意把此类各闪光灯的不同的GN指数,均折算为在50mm标准焦距镜头状态下的基准闪光指数值后(可查说明书中的规格表获知),再公平对比其性能高低。

把闪光灯灯头朝向白色或浅色且距离适当的前侧方墙壁,或高度合适的前斜上方天花板闪光,利用墙壁或天花板的漫反射光间接照明被摄物体的间接闪光方式,可使闪光照明光线更加柔和些,从而获得影调自然,阴影柔和的光影效果。此法可有效避免闪光灯直接向人物闪光时,影调扁平且生硬的光影效果,及避免由闪光灯投射光线与摄影镜头光轴间存在夹角所造成的黑暗阴影。

间接闪光时曝光计算公式如下:



(6)



(7)

式中La为闪光灯至反射面之间的距离,Lb为反射面至被摄物体之间的距离,ρ为反射面的反光率。

常见闪光灯的GN指数(均指在ISO100/21°感光度与标准焦距镜头下的基准闪光指数)如下:

专业闪光灯的GN指数较大,一般达GN32甚至GN40以上,专业灯一般有“功率比”功能。

业余闪光灯的GN指数中等,一般为GN16-28。

内置闪光灯的GN指数较小,一般为GN10左右(一般不大于GN12)。

影楼用闪光灯的发光性能高低,一般不用闪光指数GN标示,而用闪光能量J(单位为焦耳、瓦·秒、W·s)标示,即用闪光灯储能电容器的储存能量En标示,计算公式如下:


(8)

式中,En为储存能量J(焦耳),C为储能电容器的电容(量),F(法拉),U为峰值电压,V(伏特)。

如果把影楼用闪光灯的发光能量折算为GN指数时,其一般约大于GN60(约等于或大于300W·s)。

各闪光灯厂家生产之影楼用闪光灯所配置之反光罩的材料特点、所镀反光膜层的品质存在着不同,从而导致其各自反光率高低存在着差异,这将使得各反光罩所反射出之总光能量的多少有所不同。而厂家所产之反光罩的结构形状(如灯罩的方形、矩形、八角形)与尺寸大小的不同,又将导致其各自所采集与投射出之光线的实际角度大小存在着差别,其中闪光灯反光罩采集的光线角度愈广,投射出的光线角度愈窄而集中,则同等距离处单位面积上所接受到的实际闪光照度值就将相对愈高。此外,不同摄影者在闪光灯前方是否附加了漫射屏、反射屏、反光伞,以及实际附加之漫射屏、反射屏、反光伞等所存在的性能差异,也将导致各闪光灯投射出之总光能量的具体损失多少有所不同。

显然,对于不同厂家生产的影楼用闪光灯,上述现象必将导致具有相同闪光能量的闪光灯,在投射到同等距离处的物体表面上时,其各自的实际闪光照明效果将有所不同。故此,很难把不同厂家所产影楼闪光灯的同一闪光能量值,统一折算成准确的闪光指数GN值进行标示,并控制摄影曝光量。这就是各闪光灯厂家所生产的影楼用闪光灯,一般不用闪光指数GN标示其产品性能高低的原因。

专业摄影者在使用影楼用闪光灯摄影时,一般也不用GN指数控制闪光曝光,而用专业闪光测光表直接测量被摄景物表面所接收到的实际闪光照度值高低,并据此精确确定如何控制光比及摄影曝光量的。

为精确控制闪光曝光量,闪光测光表上显示的光圈数F,一般按光圈数F的十分之一级的级差显示,并以1-9的下脚注来标示(一般不标注0),如:F2.88、F2.89、F4、F41、F42、F43、F44、F45、F46、F47、F48、F49、F5.6、F5.61、F5.62……其中下脚注的数字表示过十分之几级,如F43表示比F4再缩小十分之三级光圈。现代照相机的自动曝光模式,一般也是按十分之一级差调节、控制F光圈数的。

此时,公式(2)将精进为下列公式:


(9)

式中n为该挡光圈数F再缩小十分之几级的级差,如光圈数F43在公式中表示为:

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