露出係数の話

ISO感度やガイドナンバー、絞りが変化すると変わる露光量などについて

初心者のころに感じる、例えばISO感度の数字が4倍になったのに、露出の差は2段(4なのに2)とか
絞りを1段分操作して光の通過する面積を2倍にしているのに、絞りリングの表示は例えば4から2.8と意味不明な変わり具合い、など、分かってしまえば当たり前のことでも、理屈がわからないと疑問に感じてしまう内容について
私なりにこうやって理解すれば整理がつくのではと思っている考え方を説明します

 

絞りリングに表示されている数字

絞りリングに表示されている数字は
[1.4][2][2.8][4][5.6][8][11][16][22]
ですが

ルールを変えて表示すると
[√2][√4][√8][√16][√32][√64][√128][√256][√512]
となり、√(ルート)の値の小数点第1位までの数字が絞りにリングに表示されていると思ってください。

絞りの仕組みは1段操作するごとに光の通る面積を倍にしたり1/2にしたりすることですから、√の数字の方が倍になったり1/2になるので分かりやすいです。(ただし数字が大きくなるほど光が通る面積は狭くなります)

 
絞りの形状は丸に近いですが、仮に穴を正方形として考えた場合、絞りリングに書いてあるのは辺の長さ面積を2倍にするなら辺の長さは約1.4倍、面積4倍なら辺は2倍、面積8倍なら辺は約2.8倍という感じです(正方形の辺ではなくでなくても半径でも良いのですが、正方形の方がイメージしやすいかなと)

 

ISO感度が「4」倍なのに露出の段差が「2」段の話

ISO感度100を基準とした場合、400は4倍感じやすいという表示です
100の時に必要とした光の1/4の光の量で足りるということですので以下のようになります

1段操作するということは、光の量を2倍または1/2倍にすることなので
2段操作すると2×2となって、4倍または1/4倍になり
ちなみに3段だと2×2×2となって、光の量は8倍または1/8倍になります

 

ガイドナンバー(GN)

さらに初心者を迷わせるのがガイドナンバー(GN)ですが
これは光の強さは距離の2乗に反比例ということを忘れなければ大丈夫です
光と距離の関係のイメージ図
イメージ的には上の図の感じです。

光源A点からの光が[BCDE]で囲まれた正方形の位置に来た時の明るさを仮にとした場合、その倍の距離にある[FGHI]の正方形の位置に達したときの明るさは1/4になります。

したがって[BCDE]の位置と[FGHI]の位置にある物を、この光源だけの光で同じ明るさに写す場合[BCDE]にある物を写した時に比較して、[FGHI]を写すときにはストロボなら4倍の強さの発光をする必要があり、ISO感度で補正するなら4倍の感度にする必要があり、絞りなら2段分開ける(4倍の光を通す)必要があります。

 
では1段開ける操作で同じ明るさに写る位置はどこになるでしょうか
光と距離の関係のイメージ図
上のイメージ画像のように、光源から正方形[BCDE]の√2倍(約1.4倍)の距離になります。

 

ガイドナンバー、絞り値、距離の間には一定の公式があって
ガイドナンバー=絞り値×距離(ISO感度100の時)となります

被写体までの距離が決まっていて絞りを求めるなら
ガイドナンバー/距離=設定する絞り値(ISO100の時)

そして、これにISO感度が加わってくるとややこしくなるイメージですが、仮にISO感度200だとしたら、100に対して2倍感度がいいのですから、ISO100の時の数値に√2をかけてやれば良いことになります。例えば設定する絞り値をISO100で計算したものが5.6なら、それに√2をかけた8がISO感度200の場合の設定数値になります。

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