De seguro las dos fotos que sacaste no tienen exactamente el mismo encuadre y la cámara midió la luz en otra zona.
Si bien bajaste la velocidad, lo cual asumiría que la toma debería salir mas sobre expuesta, el que controla la potencia del flash es el exposímetro de la cámara y el grado de compensación de la exposición con flash que uno tenga seteado. Abrir más el diafragma aportará mas luz al sensor pero reducirá la profundidad de campo y tal vez no es lo que estas buscando o lo que pretendes.
La teoría indicaría que no depende de la velocidad de obturación y/o diafragma colocado en la cámara. El exposimetro debería darle la información a la cámara y la cámara fijarse en el grado de compensación de la exposición con flash que uno tenga seteado (por lo general 0) y autoajustar la potencia del flash para que la imagen resultante salga con un valor neutro de 0. A menos que uno tenga el grado de compensación de la exposición con flash seteado en +1, por ejemplo. En este caso debería ajustar la potencia para que la imagen resultante salga sobre expuesta en +1
Bajando mucho la velocidad corres el riesgo de tener movimiento en la imagen. En realidad, trabajando con flash, no es tan así pero depende mucho de la iluminación del lugar. Se suele jugar mucho con bajar la velocidad de disparo al utilizar un flash (Externo) y especulando con que lo que genera el congelado de la imagen es el destello propio del flash. Es una técnica muy usada pero requiere de mucha práctica.
No es posible ver el histograma de una imagen antes de que la cámara la tome. En algunos modelos es posible obtener un Histograma "en vivo" pero solo en el modo de grabación de video. No recuerdo si es posible obtener el histograma en vivo al utilizar el Live View.
Saludos:
Matias.