露出倍数

焦点距離と露出の関係について

中間リングを付けると露出補正が必要な理由

接写リングなどの中間リングつけると焦点距離が長くなったことでレンズ単体の時よりも暗く(相対的な口径が小さくなり)なるため、その分絞りを開けたりシャッターを長くする必要があるからです。

補正が必要なのは単体露出計で露出測定した場合で、カメラ内蔵のTTL露出計で測った時は必要ありません。TTL露出計は、レンズを通過してきた光を測定する仕組みのためです。

 
焦点距離が長くなると暗くなるというところの説明からですが、レンズの焦点距離とレンズの口径、そのレンズのF値には一定の関係があります。式で表すと
焦点距離/口径=F値
となります。(フォトマスター検定を受けようとする方なら覚えてください)

例えば、焦点距離50mmのレンズの口径が25mmだったとしたら、50/25=2となりF値は2ということになります。

 
この式は、ピンホールカメラにも当てはまって、0.2ミリの穴(ピンホール)が開いていて、穴からフィルムまでが50mmなら50/0.2=250となって、そのピンホールカメラのF値はf250となります

 
話を戻しまして
接写リングなどの中間リングを取り付けるとレンズが前に出るため焦点距離が長くなるので、式に当てはめると計算結果でF値が大きくなります。ということはレンズに表示されているF値よりも穴が小さいですよということなので暗くなるのです。

中間リングを装着した時の補正量

では、どれだけ補正したらいいのということですが補正量を求める計算式があります。

露出倍数=(中間リングの厚さ/レンズの焦点距離+1)2乗
<但しピント位置が無限遠の時>です。

焦点距離50mmのレンズに、厚さ20mmの中間リングを装着した場合は
20/50=0.4
0.4+1=1.4
1.4の2乗で露出倍数は1.96(約2)となるので、絞りを1段開けるなどの操作が必要となります

 
蛇足ですが
ザックリで良いので簡単に知りたいなら焦点距離が元のレンズより何倍になったか計算します

50ミリレンズに、厚さ20ミリの上の例なら70/50=1.4で、1.4倍になっていることがわかるので
先に出た(焦点距離/口径=F値)この式から、左辺の分子が1.4倍ならば、右辺のF値も1.4倍になるので1段(露出倍数でいうと2)となります
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