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ISO感度とシャッター速度と絞りと…

先にカメラの露出を決める要素として
①ISO(ASA)感度
②シャッター速度
③絞り
の3つがあると説明しました。
①ISO(ASA)感度 とは、12・25・50・100・200・400・800・1600・3200・6400・12800・25600…
②シャッター速度 とは、1S・1/2・1/4・1/8・1/15・1/30・1/60・1/125・1/250・1/500・1/1000・1/2000・1/4000・1/8000…
③絞り とは、F1・F1.4・F2・F2.8・F4・F5.6・F8・F11・F16・F22・F32…
といった数列です。

その詳細を順に説明します。

①ISO(ASA)感度

もともとはフィルムの感光し易さを示したものでした。
この規格には、ドイツの規格(DIN規格)とアメリカの規格(ASA規格)の2種類があり、それぞれ一長一短あり、後に国際工業規格(ISO規格)の制定に当たっては、その両方が取り入れられました。
しかし、シャッター速度、絞りとの計算上からはASA規格の方が理解し易い為、いま多くカメラのISO感度の表示はほぼASA規格の感度に統一されています。

DSC01023.jpg
フィルムの感度 右がISO100、左がISO400のフィルム

さて、そのISO感度ですが、

12・25・50・100・200・400・800・1600・3200・6400・12800・25600…
という数列です。
現在のデジカメではこれらの中間値での使用も可能ですが、基本はこの倍数列と記憶しておいてください。

常用感度としては100・200・400あたりで、フィルムの多くはこの感度でした。
フィルムの場合、感光剤をフィルムに塗布しているのですが、低感度のフィルムの場合、この感光剤の粒子をきめ細やかなものに出来ます。
したがって、低感度のフィルムの方がより解像度の高い写真を撮影できた訳です。

さて、この感度数値が大きくなればなるほど、暗い場所での撮影が可能になります。
暗い場所でもフラッシュをたかずに撮影が出来ますと、感度1600などのフィルムも発売されていました。
こうしたフィルムは感光剤の粒子が粗くなる為、撮影した場合、どうしても粒子の荒れた写真になります。
しかし、これはこれで味があるので、わざとそうした使い方をする場合もありました。

デジカメになって、暗い場所での撮影において、感度1600とか感度3200といった数値で設定した場合、やはりノイズが発生しやすくなります。
このあたりはカメラメーカーの腕の見せ所なのですが、高感度でも破綻の無い絵作りの出来る撮像センサーが開発されてきていて、より後発のものの方がその性能は良くなってます。
数年前のカメラでは感度1600あたりでノイズが出ていたものが、今は感度3200でも大丈夫といった撮像センサーが出てきています。

先にも書きましたが、昔はある感度のフィルムをカメラに入れると、そのフィルムの撮影し終えるまで、そのフィルム感度で撮影しなければならなかったのですが、現在のデジカメでは一枚ごとに設定の変更が可能になっています。

②シャッター速度

カメラの撮像センサー(フィルム)へ与える光の量を時間的に制御するのがシャッターです。
カメラのシャッターには大きく2種類あって、レンズの中に組み込まれたレンズシャッターと撮像センサー(フィルム)の直前に取り付けられたフォーカルプレーンシャッターの2種類があります。
いずれにしても、設定した時間だけ撮像センサー(フィルム)に光を通す仕組みです。

シャッター速度の数値は秒表示で 1S(1秒)・1/2(1/2秒)・1/4(1/4秒)・1/8(1/8秒)・1/15(1/15秒)・1/30(1/30秒)・1/60(1/60秒)・1/125(1/125秒)・1/250(1/250秒)・1/500(1/500秒)・1/1000(1/1000秒)・1/2000(1/2000秒)・1/4000(1/4000秒)・1/8000…
といった倍数列になっています。
これは実際には近似値で表示されていて
1S(1秒)・1/2・1/4・1/8・1/15(実際は1/16秒)・1/30(同1/32秒)・1/60(同1/64秒)・1/125(同1/128秒)・1/250(同1/256秒)・1/500(1/512秒)・1/1000(1/1024秒)となります。

レンズシャッターの場合、あまり問題にはなりませんが、フォーカルプレーンシャッターでは、高速シャッターの場合、シャッターが撮像センサー(フィルム)の一部を覆ってしまう為、シャッターが全開になる速度に設定する必要があるので、ストロボ同調シャッター速度が設定されます。

③絞り

カメラレンズの口径を示す数値です。
一般にF値って呼ばれます。

F1・F1.4・F2・F2.8・F4・F5.6・F8・F11・F16・F22・F32…

といった数値なのですが… よく解らないですね。
ただし、この数値をこう置き換えると解りやすくなります。

1=1
2=2
2の2乗=4
2の3乗=8
2の4乗=16
2の5乗=32
2の6乗=64
2の7乗=128
2の8乗=256…

それぞれの累乗根(√)を算出すると…
√1=1
√2=1.41…
√4=2
√8=2.8…
√16=4
√32=5.6…
√64=8
√128=11…
√256=16…

絞り値になったでしょ。

つまり、絞り値も倍数列なのです。
この絞り値は数値が大きくなるほど口径が小さくなります。

(これが理解できた時に、数学ってこう言う事の為に使うんだと感動した覚えがあります。)

DSC01019.jpg
絞りの一例(F2.8開放絞り)

DSC01020.jpg
絞り値F8

DSC01021.jpg
絞り値F16(最小絞り)


こうしてみるとISO感度も、シャッター速度も、絞り値もいずれも倍数列になっている事がわかります。

「シャッター速度を1段上げて…」
とか、
「(絞りが)1段明るいレンズ…」
なんて言い方をする場合がありますが、これは前者が

(例えば)1/500のシャッター速度を1/1000にする。
(つまりシャッター速度を1/2の速度にする。)

後者が
開放F値がF4のレンズをF2.8のレンズにする。
(F値が2倍になる。)
といった具合に2の倍数で変更をする訳です。

先にも書きましたが、現在のデジタルカメラの場合、より細やかな設定が可能で1/2段とか1/3段での設定も出来ますが、説明しやすいのでこのまま続けます。

一例ですが
ISO感度100で、シャッター速度1/30、絞り値F8という測光結果が出たとして、
シャッター速度が低いから手ブレしそうだなという場合には、
例えば絞り値はそのままにISO感度を400に変更すればシャッター速度は1/125になりますし、
ISO感度はそのままに絞り値をF4にすれば、同じくシャッター速度1/125が得られると言う訳です。


この3つの要素を自在に組み合わせる事でいろいろな効果を生み出す事ができる様になります。

例えば、シャッター速度を上げて撮影すると手ブレを防ぐ効果だけではなく、動いているものをストップした様な写真(ストップモーションと言います)が撮れます。
逆に遅いシャッター速度を選ぶと、シャッター速度にもよりますが、動いているものが激しくぶれて動感あふれる写真になったりします。

また、絞り値については回を改めてレンズの項で詳細を説明しますが、開放F値にして明るくするとピントがあう範囲が狭くなり、被写体を強調できますし、絞り込むとピントを気にせず撮影できたりします。

ISO感度を上げると暗い場所での撮影が楽になります。
しかし、これらはいずれもトレードオフの関係になるので、用意できる機材との相談になる訳です。

つまり、露出の決定とは光の強さをISO感度とシャッター速度と絞りという3つの条件を当てはめて必要とする表現に合わせてコントロールするという事なのです。

3要素の関係A
ISO感度とシャッター速度と絞りの関係


続く

最初から読む。


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【2014/01/12 01:18】 | kumaのカメラ講座
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