La synchronisation en X est la plus simple à expliquer et à mettre en œuvre : le flash est déclenché à l’instant où l’obturateur est complètement ouvert. Les équipements de flash électronique produisent un flash très court.
Les appareils conçus pour être utilisés avec des ampoules de flash avaient généralement un ou plusieurs des modes de synchronisation S (lent), M (moyen), F (rapide) ou FP/FPX (pic plat), conçus pour être utilisés avec les types d’ampoules correspondants. Ces modes de synchronisation ferment les contacts quelques millisecondes avant l’ouverture de l’obturateur, afin de donner à l’ampoule du flash le temps d’atteindre sa luminosité maximale avant d’exposer le film. Les ampoules de classe M atteignent leur pic de luminosité 20 millisecondes après l’allumage, et les lampes de classe F atteignent leur pic à environ 5 millisecondes. La plupart des ampoules de flash standard utilisent la synchro M. La synchronisation X ferme le contact du flash juste au moment où les lames de l’obturateur sont presque complètement ouvertes.
Les appareils photo avec des vitesses de synchronisation pour S, M et F avaient des retards conçus pour que la vitesse d’obturation la plus rapide de n’importe quel appareil photo donné soit centrée sur le point d’intensité maximale pour n’importe laquelle des trois classes d’ampoules à retard donné. Cela a permis de maximiser le nombre guide aux vitesses d’obturation les plus rapides, car des erreurs de quelques millisecondes seulement entraîneraient des sous-expositions importantes. Comme l’illustre le graphique de droite pour le General Electric Synchro-Flash No. 11, qui était une ampoule de classe « M » (20 ms de retard au pic par conception), un appareil photo de type obturateur à feuille avec une vitesse d’obturation supérieure de 1/400 e de seconde ouvrirait son obturateur 19 millisecondes après que le courant électrique ait été appliqué à l’ampoule.
La synchronisation FP était utilisée avec des ampoules de flash FP (flat-peak) conçues spécifiquement pour être utilisées avec des obturateurs à plan focal. Dans ces obturateurs, bien que chaque partie du film soit exposée pendant le temps d’exposition nominal, le film est exposé par une fente qui se déplace sur le film en un temps (la « vitesse X-sync ») de l’ordre de 1/100″ ; bien que l’exposition de chaque partie du film puisse être de 1/2000″, la dernière partie du film est exposée plus tard par le temps X-sync que la première partie, et un bref flash n’éclairera qu’une bande de film. Les ampoules FP brûlaient près de la pleine luminosité pendant tout le temps de synchronisation X, exposant l’ensemble du cadre même à des vitesses d’obturation élevées.
Le Nikon F offrait des synchronisations d’ampoules FP, M et ME, en plus de la synchronisation X.
La synchronisation X (xénon) est un mode conçu pour être utilisé avec un flash électronique. Dans ce mode, la synchronisation des contacts coïncide exactement avec l’ouverture complète de l’obturateur, car les flashs au xénon répondent presque instantanément.
En raison de leur construction, les obturateurs à plan focal, tels qu’ils sont utilisés sur la plupart des reflex, ne permettent d’utiliser les flashes xénon normaux qu’à des vitesses d’obturation suffisamment lentes pour que l’ensemble de l’obturateur soit ouvert en même temps, généralement à des vitesses d’obturation de 1/60 ou plus lentes, bien que certains appareils modernes puissent avoir une vitesse de synchronisation X aussi élevée que 1/500 (par exemple, les reflex numériques D40 de Nikon). Les flashes électroniques spéciaux pour les obturateurs à plan focal se déclenchent plusieurs fois lorsque la fente se déplace sur le film. Les obturateurs électroniques utilisés dans certains appareils photo numériques n’ont pas cette limitation et peuvent permettre une vitesse de synchronisation X très élevée.
Les obturateurs à lame, qui sont généralement situés dans le boîtier de l’objectif, s’ouvrent pour exposer toute l’image en une seule fois et permettent donc la synchronisation du flash sur toutes les vitesses d’obturation (jusqu’à 1/1600″ avec un objectif Schneider Kreuznach sur un appareil photo Phase One/Mamiya 645DF).
L’obturateur à lames Synchro-Compur de Friedrich Deckel du Braun Paxette Reflex offrait la synchronisation des flashes V, X et M, le V (allemand : « Vorlauf ») étant utilisé conjointement avec le retardateur.
Les vitesses de synchronisation plus élevées sont utiles car elles permettent de contrôler la lumière ambiante en augmentant la vitesse d’obturation plutôt qu’en réduisant l’ouverture. Cela permet d’obtenir la même exposition à la lumière ambiante avec une plus grande ouverture ; cette plus grande ouverture réduit à son tour la quantité de flash nécessaire pour éclairer un sujet.
Aujourd’hui, certains flashs au xénon modernes ont la capacité de produire un éclair de plus longue durée pour permettre la synchronisation du flash à des vitesses d’obturation plus courtes, donc appelée synchronisation haute vitesse (HSS). Au lieu de délivrer un seul éclat de lumière, les unités délivrent plusieurs éclats plus petits sur un intervalle de temps aussi court que 1/125 de seconde. Cela permet de délivrer de la lumière sur toute la surface du film ou du capteur d’image, même si l’obturateur n’est jamais complètement ouvert à un moment donné, comme avec la synchronisation FP. L’inconvénient est que l’intensité du flash est moins efficace puisque les rafales individuelles sont moins puissantes que la capacité normale du flash. Seules certaines combinaisons d’appareils photo et de flashs prennent en charge cette fonction, et les combinaisons appareil photo-flash proviennent presque exclusivement du même fabricant. Les déclencheurs de flash à distance sans fil dotés de ces caractéristiques sont de plus en plus courants.