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写真のしくみ
  1. 序 はじめに
  2. 01 カメラという装置
  3. 02 レンズ
  4. 03 センサーと画質
  5. 04 ピントとオートフォーカス
  6. 05 露出と段
  7. 06 絞りと被写界深度
  8. 07 シャッターと時間
  9. 08 測光とヒストグラム
  10. 09 焦点距離と遠近感
  11. 10 自然光
  12. 11 ストロボと人工光
  13. 12 色
  14. 13 RAW 現像とレタッチ
  15. 14 構図
  16. 15 アングルとショットサイズ
  17. 16 ポートレート
  18. 17 風景
  19. 18 夜景と星
  20. 19 物撮りと料理
  21. 20 スナップ
  22. 21 動きもの

第 2 部 露出

5 章 露出と段

写真の明るさを決める 3 つのつまみと、それらを同じものさしで比べるための「段」、そして 3 つのうちどれをカメラにまかせるかを決める撮影モードを扱います。

光の一本道のうち、この章の範囲

  1. 光
  2. レンズ
  3. 絞り (この章で扱う)
  4. シャッター (この章で扱う)
  5. センサー (この章で扱う)
  6. 現像

この章でわかること

  • 露出が何の量で、何によって決まるのか
  • 絞り・シャッター速度・ISO 感度を「段」で数えるということ
  • 相反則と、設定を選ぶことの本当の中身
  • シーンの明るさを数で表す EV と、晴天 16 の法則
  • P・A・S・M の撮影モードと、オート ISO の使いどころ
この章の見出し(5)

露出 は、1 枚の写真を作るためにセンサーに当てる光の量です。少なすぎれば暗い写真に、多すぎれば白っぽい写真になります。

光の量を決めているのは、1 章で並べた一本道の 3 つの部品です。

  • 絞り — 光が通る穴の大きさ。穴が大きいほど、一度にたくさんの光が通ります
  • シャッター速度 — 光を当てている時間。長いほど、たくさんの光が溜まります
  • ISO 感度 — 受けた光をどれだけ増幅するか(3 章)。光そのものは増えませんが、写真の明るさは上がります

水道の蛇口でバケツに水を溜めるところを想像してみてください。蛇口をどれだけ開けるかが絞り、どれだけの時間水を出すかがシャッター速度です。同じ量の水は、蛇口を大きく開けて短い時間で溜めても、少しだけ開けて長い時間かけて溜めても溜まります。ISO 感度は、溜まった水を何倍に見積もるかの約束です。

3 つのつまみと、それぞれの副作用#

3 つのつまみは、どれも明るさを動かします。そのうえで、それぞれ明るさ以外のものも一緒に変えてしまいます。

露出トライアングル 1 段 1 段 1 段 絞り f/2.8 シャッター 1/125s ISO 400 露出 3 つの合計 被写界深度が変わる ノイズが変わる ブレが変わる
3 つのつまみはどれも露出を動かしますが、つまみごとに変わってしまうものが違います(各つまみの外側に書いたもの)。1 つを変えて明るさが変わったら、別のつまみで戻せます(相反則)。そのとき明るさは元に戻り、副作用だけが入れ替わります。
  • 絞り を変えると、ピントの合う範囲の厚み(被写界深度)が変わります(6 章)
  • シャッター速度 を変えると、動いているものの写り方(ブレ)が変わります(7 章)
  • ISO 感度 を変えると、ノイズの目立ち方が変わります(3 章)

撮影の設定を決めるとは、この 3 つの組み合わせを選ぶことです。そして実は、明るさ自体はどの組み合わせでも同じにできます。本当に選んでいるのは、副作用のほうです。

段という共通の単位#

3 つのつまみは、穴の大きさ、時間、増幅率と、まったく違う物理量です。それでも、光の量が 2 倍になる幅を 1 とする共通の単位で数えられます。これが 段 です。

  • シャッター速度: 1/125s → 1/60s で 1 段明るい(時間が 2 倍)
  • ISO 感度: ISO 400 → ISO 800 で 1 段明るい(増幅が 2 倍)
  • 絞り: f/2.8 → f/2 で 1 段明るい(穴の面積が 2 倍)
絞り・シャッター速度・ISO 感度の 1 段刻み 明るい 暗い 絞り f/1.4 f/2 f/2.8 f/4 f/5.6 f/8 f/11 f/16 f/22 シャッター速度 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000 1/4000 ISO 感度 6400 3200 1600 800 400 200 100 50 25 1 列右へ動かすと、どの行でも光の量は半分(1 段暗い)
3 つの行は、それぞれまったく違う物理量です。それでも「1 列ぶん動かすと光の量が 2 倍(または半分)」という点ではそろっています。たとえば f/4 1/125s ISO 800 から絞りを 1 列右(f/5.6)へ動かしたら、シャッター速度を 1 列左(1/60s)へ動かせば、明るさは元に戻ります。

絞りの数字が 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8 と飛び飛びなのは、F 値が穴の直径に関係する数だからです。面積を 2 倍にするには、直径を √2 倍(約 1.4 倍)にする必要があります。そのため F 値の刻みは、およそ 1.4 倍ずつになっています。くわしくは 6 章で扱います。

1/3 段の刻み#

実際のカメラのダイヤルは、1 段をさらに 3 つに分けた 1/3 段ずつ動くのが普通です。

1 段1/3 段ずつの刻み
絞りf/2.8 → f/4f/2.8 f/3.2 f/3.5 f/4
シャッター速度1/125s → 1/250s1/125 1/160 1/200 1/250
ISO 感度ISO 100 → ISO 200100 125 160 200

見慣れない数字が出てきたら、表の「1 段」の列に並ぶ値のどれとどれの間にあるかを考えると、明るさの見当がつきます。

相反則:明るさを保ったまま、副作用だけを入れ替える#

段という共通の単位があるので、「絞りを 1 段開けて、シャッター速度を 1 段速める」という交換ができます。明るさは差し引きゼロで変わりません。これが 相反則 です。

下のシミュレーションで、つまみを 1 つ動かして明るさを変え、別のつまみを逆向きに同じ段数だけ動かして戻してみてください。

読み込み中…

F5.6 1/125 ISO100 適正との差 適正 設定の露出値 EV 12
f/5.6
1/125s
ISO 100
ボケ
絞りが決める
ブレ
シャッター速度が決める
ノイズ
ISO 感度が決める
4 つのプリセットはいずれも明るさは適正のまま、何を引き換えにしたかだけが違います。1 つのつまみを動かして明るさが変わったら、別のつまみを逆に 1 段動かして戻してみてください。明るさは元に戻りますが、副作用は入れ替わっています。
被写体は横へ 5m/s(走る速さ)で動いています。ブレは露光時間を細かく分けて描いて重ねたもの、ノイズはセンサーが受けた光の粒の数から計算したものです。右下は背面液晶と同じヒストグラムで、端が光ったら白飛びか黒つぶれです。

4 つのプリセットは、いずれも明るさが適正のままで、何を犠牲にしたかだけが違います。

  • 背景をぼかす(f/1.4 1/2000s ISO 100)— 被写界深度を浅くした。ブレもノイズも出ない
  • 隅々までピント(f/16 1/15s ISO 100)— 深くした代わりに、シャッターが遅くなって被写体が流れた
  • ブレを止める(f/2.8 1/4000s ISO 800)— 速さを買った代わりに、ISO を上げてノイズが乗った
  • 深さも速さも(f/8 1/4000s ISO 6400)— 両方取った代わりに、ノイズが最大になった

撮影の設定とは、明るさを適正にする組み合わせの中から、どの副作用を受け入れるかを選ぶことです。暗い場所では、3 つすべてを望みどおりにすることはできません。そのときは、写真にとっていちばん大事なものを守り、いちばん気にならないものを差し出します。

シーンの明るさを数える:EV#

シーンそのものの明るさも、段で表せます。露出値 は、ISO 100 で適正に写るときの絞りとシャッター速度の組み合わせを、1 つの数にまとめたものです。

EV = log₂( F 値² ÷ シャッター速度 )

式を覚える必要はありません。大事なのは、f/1 1s のときを 0 として、光を 1 段減らす組み合わせになるごとに 1 増える(明るい場面ほど大きい)、という点です。f/5.6 1/125s なら EV 12、f/16 1/125s なら EV 15 です。そして、同じ EV の組み合わせは、どれも同じ明るさに写ります。

場面EV(ISO 100)組み合わせの例
晴天の屋外・日なた15f/16 1/125s
晴天の日陰、明るい曇り12〜13f/8 1/60s
雨の日の屋外10〜11f/4 1/125s
明るいオフィス8〜9f/2.8 1/60s
夜の明るい繁華街7〜8f/2 1/60s
家庭の室内6〜7f/2 1/30s
満月に照らされた景色−2 前後f/2.8 30s

晴天の日なたと家庭の室内では、光の量が 8〜9 段、つまり 300〜500 倍も違います。人の目は慣れてしまうので気づきませんが、カメラには明らかな違いです。室内で手持ちの写真がぶれやすく、ノイズが出やすいのはこのためです。

晴天 16 の法則#

晴れた日の日なたでは、f/16 のとき、シャッター速度を「1/ISO 感度」秒にすれば適正になる、という経験則があります。ISO 100 なら f/16 1/100s(実機では 1/125s)、ISO 400 なら f/16 1/400s です。これが 晴天 16 の法則 です。

露出計がなかったフィルムの時代の知恵ですが、今でも役に立ちます。カメラの示す露出が晴天 16 から大きく外れていたら、白い砂浜や雪のようにカメラが測り違えやすい場面(8 章)かもしれない、と疑うきっかけになるからです。

撮影モード:どのつまみをカメラにまかせるか#

カメラは画面の明るさを測って(8 章)、適正な露出を計算できます。撮影モード は、その計算結果をどのつまみに反映させるか、つまり何を自分で決めて、何をカメラにまかせるかの分担です。

モード自分で決めるカメラが決める向いている場面
P(プログラム)なし絞りとシャッター速度とりあえず写す。スナップ
A / Av(絞り優先)絞りシャッター速度ボケ・被写界深度を決めたいとき。最もよく使われる
S / Tv(シャッター優先)シャッター速度絞り動きの写り方を決めたいとき。スポーツ、乗り物
M(マニュアル)絞りとシャッター速度なし(露出計の表示だけ)明るさを一定に保ちたいとき。スタジオ、夜景、連続した撮影

※ Canon と PENTAX は絞り優先を Av、シャッター優先を Tv と表記します。多くのメーカーは A と S です。

絞り優先がよく使われる理由#

写真の印象をいちばん大きく左右するのは、背景がどれだけぼけるか、つまり被写界深度です。絞り優先なら、それを自分で決めたうえで、明るさの帳尻合わせをカメラにまかせられます。

ただし、カメラが選んだシャッター速度が遅すぎて手ブレしていないかは、ファインダーの表示で確かめる必要があります。暗い場所ほど、カメラは黙ってシャッター速度を遅くしていきます。

P モードとプログラムシフト#

P モードでも、ダイヤルを回すと、明るさを保ったまま絞りとシャッター速度の組み合わせを相反則に沿ってずらせます。これを プログラムシフト と呼びます。「とりあえず P で、必要ならダイヤルで背景をぼかす側に振る」という使い方もできます。

M モードを使う理由#

M モードは「難しい上級者向けのモード」と思われがちですが、実際には明るさを固定するためのモードです。

ほかのモードでは、カメラは 1 枚ごとに明るさを測り直すので、構図が少し変わって背景に白い壁が入っただけで、写真の明るさが変わってしまいます(8 章)。M モードなら、一度決めた明るさは、何を写しても変わりません。光の条件が一定のスタジオ撮影、明るさをそろえたい連続した写真、カメラの測光が当てにならない夜景や逆光で使われます。

オート ISO#

ISO 感度もカメラにまかせることができます。これが オート ISO です。

とくに便利なのが、M モードとの組み合わせです。絞りとシャッター速度を自分で決め、明るさの帳尻を ISO 感度で合わせてもらいます。「背景はこのくらいぼかしたい、動きはこのくらい止めたい、そのためならノイズはある程度受け入れる」という判断を、そのまま設定にできるのです。動く被写体を撮るときの定番の設定です(21 章)。

絞り優先でオート ISO を使うときは、シャッター速度がどこまで遅くなったら ISO を上げ始めるか(低速限界)を設定しておくと、手ブレを防げます。