Это не проблема синхронизации, это ограничение затвора в фокальной плоскости, при скоростях, превышающих 1/250 с, затвор начинает закрываться до того, как полностью откроется, поэтому при срабатывании вспышки затвор не полностью открывается и частично изображения не будут освещены вспышкой, показывая черный цвет.
Мало что можно с этим поделать, некоторые вспышки способны очень быстро пульсировать, эффективно выступая в роли непрерывных источников света, но при этом значительно снижая выходную мощность.
Зачем вам нужно использовать более высокие скорости затвора? Если вам нужно заморозить движущийся объект, то в этом нет необходимости, поскольку короткая вспышка делает это за вас, вплоть до определенного момента. Чтобы это работало, вспышка должна быть значительно ярче, чем окружающий свет.