撮影ハードウェア編の第3章となります。
1．露出とは？
露出とは、カメラに取り込まれる光の量のことです。
シャッター速度・F値・ISO感度によって決まります。
2．シャッター速度
シャッター速度とは、メカシャッターや電子シャッターの働きによって、センサーに光が当たっている時間のことです。
速度という名がついていますが、単位はkm/hなどではなく、秒「s」です。
センサーに光が当たっている「露光時間」を指します。
シャッター速度1/500とあれば、1/500秒間光が当たる設定と言うわけです。
露光時間が短くなるほど、1/nの分母が大きくなるほど、「シャッター速度が速い」です。
スピードが上がったから露光時間が短くなったと考えるとわかりやすいでしょうか。
3．シャッター速度と明るさの関係
センサーに光が当たる時間が2倍になれば、明るさも2倍となります。露光時間と明るさは比例関係です。
シャッター速度を1/60から1/30へ落とす場合、
露光時間が2倍になったので、明るさは2倍です。
4．シャッター速度とブレ
センサーは、シャッターが開いている時間、ずっと光を記録し続けています。
被写体（点P）が秒速100mmで動いているとしましょう。
1/10で撮影すると、10mm動きます。
その軌跡はずっと記録され続けるので、線になります。これがブレです。
次に、1/100で撮影してみます。
すると、移動量は1mmになりました。
明るさも1/10になりましたが、ブレも1/10になりました。
このように、シャッター速度を変更するとブレも変化します。
ちなみに、被写体が移動することによるブレを「被写体ブレ」、
カメラが移動して被写体が動いて見えることによるブレを「手振れ」と呼びます。
5．F値（絞り）とは？
絞りとは、目の光彩と同じ働きを持つレンズ内の機構です。
猫でたとえてみましょう。
昼間の猫の目を見ると、小さく細くなっています。夜に猫の目を見ると、大きく広がっています。
眼の光彩の大きさを調整することで、昼でも夜でも目に入る光量が一定になるように調整しているのです。
このようにカメラも同じような機能を搭載して光量を調整するのです。
絞り具合を数値化したものがF値です。
- 「絞る=F値を上げる=暗くなる」
- 「開く=F値を下げる=明るくなる」
と覚えてください。
F値と光量は、比例関係ではありません。以下の表をご覧ください。
1と1.4の倍数を小さい順に並べたものです。
例えば、絞ってF値が1から1.4になると、明るさは1/2になります。
逆に、絞りを開けてF値が1.4から1になると、明るさは2倍になります。
まずは、この数値と明るさの変化を覚えておきましょう。
ちなみに、F値を下げる(開く)とボケ具合が大きくなります。F値を上げるとボケ具合が小さくなります。
6．ISO感度
シャッター速度と絞りの調整が終わり、それでも暗すぎたり明るすぎたりする場合、ISO感度を調整しましょう。
ISO感度は画像編集です。明るさを変えることができます。
カメラにもよりますが、ISO 100~12800くらいの範囲で変えることができます。
数値と明るさは比例し、ISO100がISO200になれば、2倍の明るさとなります。
ただし、ISO感度をあげすぎるとザラザラに見えるノイズがのってしまいます。
7．なぜISO感度をあげるとノイズが増えるのか
センサーとは、小さな光量感知器の集合体です。この感知器ひとつひとつを画素と呼びます。
熱の影響やフォトダイオードの個体差により、どうしても測定誤差が発生してしまいます。
例えば、均一な100の明るさを持つ白い紙を真正面から撮影したとします。
ISO1600で撮影したとします。測定誤差は+-5としましょう。
この際、写真は95~105のばらつきを持ちます。
次に、シャッター速度や絞りを調整して、半分の光量で撮影しました。
明るさを補うためにISOを3200にしています。
すると、測定誤差も２倍になり、+-10となります。
写真のばらつきも90~110とばらつきが大きくなりました。
このばらつきを高感度ノイズと言います。
ISOをあげれば上げるほど、画像の明るさにばらつきが発生するため、ISOはできるだけ低く設定する必要があるのです。
高感度ノイズを発生させないように、シャッター速度やF値を調整して光量を多く取り込むことが大切です。
まとめ
- 露出は、シャッター速度・F値・ISO感度によって決まる。
- シャッター速度とは、センサーに光が当たっている時間。
- シャッター速度が上げると明るさは減る。反比例の関係。
- シャッター速度を下げるとブレるが明るい。シャッター速度を上げるとブレないが暗い。
- 絞り具合を数値化したのがF値。F値が低いほど明るく、高いほど暗い。
- ISO感度が上がるとノイズも増える。露出調整の最終手段。
- ISO感度が上がるとノイズが増えるのは、明るさと共に測定誤差も増えてしまうから。
↓第4章はこちら
↓ハードウェア編まとめ
