一张清晰的图像曝光到胶卷上需要大量光线。对于大多数室内摄影(周围的光线相对较弱)而言,您需要将胶卷长时间曝光或瞬间增加光线强度才能获得清晰的照片。对于大多数拍摄对象而言,增加曝光时间并不合适,这是因为任何快速运动(包括相机本身的移动)都会使照片变得模糊。
电子闪光灯可以解决摄影这个固有的问题,并且使用简单、价格低廉。它们的唯一用途是在您按下快门时发出瞬间亮光,从而在胶卷曝光的瞬间照亮房间。
闪光灯的内部结构
正如全自动相机中所介绍的,一个基本的照相机闪光灯系统有三个主要部分:一块用作电源的小电池、一个实际产生闪光的气体放电管、一个用于连接电源和放电管的电路(由多个电子元件组成)。
系统两端的两个元件非常简单。将电池的两极接通电路时,电池将强制电子通过电路从电池的一极流向另一极。正在移动的电子(即电流)向连接到电路的各个元件提供能量(有关详细信息,请参阅电池工作原理)。
放电管与霓虹灯或荧光灯非常相似。它由一个充满氙气的管子构成,管子的两端是电极,中间是一个金属触发板。
一个典型的照相机闪光灯管(拆去其外壳)
类似于一个微型荧光灯
闪光灯管位于触发板之前。
触发板被向前反射闪光灯光线的反射物质所遮挡。
它的基本原理是通过灯管中的氙气将电流从一个电极传导(移动自由电子)至另一个电极。自由电子在移动时将使氙气原子通电,从而使其发出可见光子(有关原子如何生成光子的详细信息,请参见光的原理)。
处于正常状态的氙气无法导电,这是因为其中的自由电子非常少,也就是说,几乎所有电子都与原子结合在一起,使得氙气中几乎没有带电粒子。要使氙气能够导电,必须向电子与原子的结合体提供自由电子。
另一个照相机闪光灯管设计:
在这根弯曲的灯管中,触发板与灯管上的玻璃直接相连。
这正是金属触发板的作用所在。如果向该板瞬间施加一个很高的正电压(电动势),它将对原子中的负电子施加很强的引力。如果该引力足够强,则它将从原子中拖出电子。这种除去原子中的电子的过程称作离子化。
由于自由电子具有负电荷,因此它们在处于自由状态后,将从负电极移动到正电极。电子在移动时将与其他原子发生碰撞,使得这些原子也失去电子,从而使氙气离子化。高速运动的电子将与氙气原子发生碰撞,从而使其通电并产生光(有关更多信息,请参见荧光灯工作原理)。
完成此过程需要相对较高的电压(电“压力”)。在两个电极之间移动电子需要数百伏电压,而产生足以使氙气导电的自由电子需要几千伏电压。