7 章 シャッターと時間

シャッター速度 は、センサーに光を当てている時間です。5 章で見たとおり、時間が 2 倍になれば光も 2 倍になり、写真は 1 段明るくなります。

ただ、写真として面白いのは、明るさよりも副作用のほうです。光を当てている間に動いたものは、その動いた跡が写ります。

写真は瞬間を切り取る、という言い方をされますが、正確ではありません。切り取っているのは瞬間ではなく、1/1000s や 1/30s や 10s といった一定の長さの時間で、その長さを撮影者が決めています。時間を短くすれば動きは凍りつき、長くすれば動きは流れや軌跡になります。

シャッターの仕組み#

フォーカルプレーンシャッター#

一眼レフやミラーレスのシャッターは、センサーの直前にある 2 枚の幕でできています。センサーのすぐ前（焦点面＝フォーカルプレーン）にあるので、フォーカルプレーンシャッター と呼ばれます。

1. 撮影前は、先幕がセンサーを覆っています
2. シャッターを切ると、先幕が下へ走り、上から順にセンサーが光にさらされます
3. 設定した時間だけ遅れて、後幕が同じ向きに走り、上から順に光をさえぎっていきます

どの行も、先幕が通り過ぎてから後幕が来るまでのちょうど設定した時間だけ、光を受けます。

1 の「撮影前は先幕が覆っている」は一眼レフの場合です。一眼レフでは、撮影前の光はミラーでファインダーへ送られていて、センサーの前は先幕で閉じています。ミラーレスでは、撮影前もセンサーで像を読んで背面モニターや電子ビューファインダーに映しているので、幕は開いたままです。そのため、メカシャッターで撮るときは、シャッターを切るといったん先幕が閉じ、そこから改めて先幕が走って露光が始まります。この「閉じてから開く」動きが、あとで触れる振動の原因になります。

幕が画面を横切るのにかかる時間（幕速）は、多くのカメラで約 1/250s です。シャッター速度がこれより遅ければ、先幕が下りきってから後幕が走り出すので、ある瞬間に画面全体が開いています。速ければ、先幕が下りきる前に後幕が追いかけてくるので、2 枚の幕の間の細い隙間（スリット）だけが画面を走ります。1/8000s のような速いシャッター速度は、幕を速く動かしているのではなく、スリットを細くすることで実現しているのです。

画面全体が一度に開く最も速いシャッター速度を シンクロ速度 と呼びます。ストロボの光は一瞬で終わるので、スリットの状態で光らせると画面の一部しか照らせません。これがストロボ撮影でシャッター速度に上限がある理由で、11 章で扱います。

電子シャッター#

幕を使わず、センサーの画素をリセットした瞬間を露光の始まり、電荷を読み出した瞬間を露光の終わりとするのが 電子シャッター です。音も振動もなく、機械の限界を超えた速いシャッター速度（1/32000s など）や、毎秒数十コマの連写ができます。

ただし、多くのセンサーは画面を上の行から順に読み出していくので、上の行と下の行で撮った瞬間が少しずつずれます。読み出しに 1/30s かかるセンサーなら、画面の上と下で 1/30s の時間差があることになります。シミュレーションの右の図のように、速く動くものや回転するものが曲がって写るのが ローリングシャッター歪み です。カメラを素早く振ると、建物の柱が斜めに傾いて写ります。

ほかにも、蛍光灯や LED の照明の下では、照明の明滅が行ごとの明るさの違いになり、画面に横縞が出ることがあります（フリッカー）。

読み出しの速い積層型センサーでは歪みは小さくなり、全画素を同時に露光・読み出しする グローバルシャッター では、歪みはなくなります。

スマートフォンには機械のシャッターがなく、いつも電子シャッターで撮っています。そのため、ここで見たローリングシャッター歪みとフリッカーは、スマートフォンでも同じように起きます。走る電車の窓から外を撮ると電柱が斜めに傾く、LED の照明の下で画面に横縞が出る、といった現象はこれです。

電子先幕#

先幕だけを電子的に（画素のリセットを後幕と同じ向き・同じ速さで走らせて）行い、後幕は機械の幕を使う方式を 電子先幕シャッター と呼びます。先幕が走るときの振動（シャッターショック）がなくなるので、1/30s〜1/125s あたりで起きやすい、わずかなブレを防げます。多くのミラーレスの標準の設定です。一眼レフでもライブビュー撮影のときに使える機種があります。

露光の終わりは機械の後幕が決めるので、ローリングシャッター歪みはメカシャッターと同じ程度に収まります。ただし、電子の先幕はセンサーの面そのもので、機械の後幕はそこから少し前にあります。この位置のずれのせいで、1/2000s より速いシャッター速度と明るいレンズを組み合わせると、ボケの形が欠けたり、露出がわずかにむらになったりすることがあります。速いシャッター速度で開放付近を使うときは、メカシャッターに切り替えると安心です。

止めるか、流すか（Google 画像検索）#

動きをどう写すかで、目指すシャッター速度は正反対になります。

5 章の露出のシミュレーションでシャッター速度を動かすと、走る人がどれだけ流れるかを確かめられます。

どれだけ流れるかを見積もる#

ブレの量は、露光の間に被写体が画面の上で何ミリ動いたかで決まります。

画面上で動く距離 ＝ 被写体の速さ × シャッター速度

時速 18km（秒速 5m）で走る人を 1/125s で撮ると、露光の間に 4cm 動きます。人物を全身で撮るなら、画面の幅はおよそ 3m なので、4cm は画面の約 1.3% です。2400 万画素のカメラなら 80 画素ほど流れることになり、拡大すればはっきり分かります。1/1000s なら 5mm、10 画素ほどで、ほぼ止まって見えます。

同じ速さでも、画面に大きく写っているほどブレは目立ちます。望遠で寄って撮るとき、被写体がカメラを横切るとき（近づいてくるときより、横に動くときのほうが画面上の動きは大きい）は、速めのシャッターが必要です。

手ブレと被写体ブレは別物（Google 画像検索）#

撮った写真がぶれていたら、まず原因を見分けます。ブレには原因の違う 2 種類があります。

• 被写体ブレ — 被写体が動いた。動いたものだけが流れる
• 手ブレ — カメラが動いた。画面全体が同じ向きに流れる

切り分けは簡単です。写真の中の、動いていないはずのもの（壁、地面、背景）を見てください。そこまで流れていれば手ブレ、被写体だけが流れていれば被写体ブレです。

手ブレの目安#

手持ちで手ブレが出にくいシャッター速度は、経験的に 焦点距離分の 1 秒 とされています。これが 焦点距離分の 1 秒 です。50mm なら 1/50s、200mm なら 1/200s が目安になります。

望遠ほど速いシャッターが要るのは、画角が狭いぶん、同じ角度の揺れが画面上で大きく写るからです。APS-C では 35mm 換算の焦点距離で考え（50mm なら 1/75s）、4000 万画素を超えるような高画素のカメラで等倍まで見るなら、さらに 1 段速い 1/(焦点距離 × 2) を目安にすると安全です。

手ブレ補正#

手ブレ補正 は、カメラの揺れを検知して、レンズの中の一部のレンズ群か、センサーそのもの（ボディ内手ブレ補正）を逆向きに動かし、像がセンサーの上で動かないようにする仕組みです。性能は「何段分」と表され、5 段分の補正なら、1/125s が必要な場面を 1/4s でぶれずに撮れる計算になります。

三脚にしっかり固定しているときは、手ブレ補正が逆に誤動作することがあるので、オフにするのが基本です（最近のカメラは自動で判断するものも多くなっています）。

スマートフォンの夜景モードは、別の方法で手ブレを避けています。1 枚を長く露光するかわりに、短めのシャッター速度で何枚も続けて撮り、位置を合わせて重ねることで、長く露光したのと同じくらいの光を集めます（1 章の コンピュテーショナルフォトグラフィ）。1 枚ごとの時間が短いので手持ちでもぶれにくいのですが、重ねている間に動いた人や車は、ぶれたり二重に写ったりすることがあります。被写体ブレを防げないのは、手ブレ補正と同じです。

シャッター速度を使った表現#

ここまでは、ブレを避けるためのシャッター速度の話でした。逆に、ブレや流れを目的として選ぶ使い方もあります。

パンニング（Google 画像検索）#

パンニング は、動く被写体をカメラで追いかけながら、遅めのシャッターを切る技法です。カメラと被写体が同じ速さで動くので、被写体はカメラに対して止まって見え、背景だけが流れます。走る車やバイク、自転車、走る人で、スピード感を出す定番の表現です。

• シャッター速度は 1/30s〜1/125s から始めます。遅いほど背景はよく流れますが、失敗も増えます
• 被写体が来る前から追いかけ始め、シャッターを切ったあとも追い続けます（途中で止めない）
• 腰をひねって、上半身ごとカメラを回します
• AF-C（4 章）で追いかけ、連写します
• 手ブレ補正にパンニング用のモードがあれば使います（流す向きの補正だけ止める）

長秒露光（Google 画像検索）#

数秒から数分の長い露光では、肉眼では見えない時間の積み重ねが写ります。

• 川や滝の水は、絹のような白い流れになります（1/4s〜2s）
• 海の波は、霧のような平らな面になります（10s より長く）
• 雲は、空を流れる筋になります（30s より長く）
• 車のライトは、光の線（光跡）になります
• 人通りの多い場所を長く写すと、動き続ける人は消え、建物だけが残ります

長秒露光にはカメラを固定する三脚が欠かせません。シャッターボタンを押す振動を避けるため、セルフタイマー（2 秒）かリモコンを使います。

30 秒より長く露光するときは、シャッターボタンを押している間（または 2 回目に押すまで）開き続ける バルブ撮影 を使います。

ND フィルター#

昼間に長秒露光をしようとすると、光が多すぎて、絞りきって ISO を最低にしても真っ白になってしまいます。そこで、レンズの前に色を変えずに光だけを減らす ND フィルター を付けます。

ND フィルターは、昼間の長秒露光のほか、晴れた屋外で絞りを開けてボケを出したいとき（シャッター速度の上限を超えてしまう場面）や、動画で決まったシャッター速度を保ちたいときにも使います。

ズームブラー（Google 画像検索）#

露光中にズームリングを回すと、像が画面の中心から外へ放射状に引き伸ばされ、飛び込んでいくような流れが出ます。これが ズームブラー です。1/8s〜1/2s 程度で、三脚に据えて、露光のあいだに一定の速さで回します。

星を撮る：点で止めるか、線で流すか#

星は地球の自転によって、空を少しずつ動いています。

• 点で写す — 星が流れて見えない露光時間の目安は、フルサイズで「500 ÷ 焦点距離」秒です（500 ルール）。20mm なら 25s です。高画素のカメラで等倍まで見るなら、その半分くらいを目安にします
• 線で写す（星の軌跡） — 30 秒ほどの露光を何十枚も連続で撮り、明るいところだけを重ねる 比較明合成 で 1 枚にします。1 枚で何十分も露光するより、ノイズや光害の影響を抑えられます

星の撮影は 18 章でくわしく扱います。

長秒露光とノイズ#

露光時間が長いと、センサーが熱を持ち、光が来ていない画素にも電子が溜まって、ところどころに明るい点（ホットピクセル）が出ます。長秒時ノイズ低減 は、撮影直後にシャッターを閉じたまま同じ時間だけもう 1 枚撮り、そこに写った点を差し引いて消す機能です。そのぶん撮影に 2 倍の時間がかかります。

ストロボと組み合わせる#

遅いシャッター速度とストロボを組み合わせると、暗い背景と、ストロボで照らした人物を 1 枚に同時に写せます。夜景を背景にした記念写真の定番で、スローシンクロと呼ばれます。仕組みは 11 章で扱います。