露出の仕組みシャッターと絞り

明るさと絞りシャッター速度の関係についての基本的な説明です

露出とは(シャッターと絞りの役割)

露出とはフィルムに光をあてること(デジタルなら撮像素子に)
この露出の量を決める要素が「絞り」「シャッター速度」です

絞りは、光がレンズを通過してくる穴の大きさを調整すること
f5.6とかf8などと表され数字が小さいほど光の通過する穴の面積が大きくなり
数字が大きくなると光の通過する穴の面積が小さくなります

シャッター速度はフィルムに光を当てる時間です

基本的に、絞りは穴が大きい順に
F1.4 → f2 → f2.8 → f4 → f5.6 → f8 → f11 → f16 → f22と表され
この場合だと1つ右にずれると、穴の面積(光の通り道)が1/2になって行きます

絞りの操作で数字を大きい方に操作する(穴の面積を減らす)ことを「絞る
その逆に、数字を小さい方に操作する(穴の面積増やす)ことを「開ける」と言います
一番小さい数字にしたときのことを「絞り開放」とか「開放絞り」と言います

レンズの絞りが動くイメージ写真
上の写真はレンズを正面から写したものです。

絞り羽根が動いて穴の大きさが変わる感じがわかると思います。
穴が小さいほど絞りの値は大きくなります

シャッター速度も、基本的には
1/500s 1/250s 1/125s 1/60s 1/30s 1/15s 1/8s 1/4s 1/2s 1s 2s 4s(sは秒)
1段変えると光がフィルムにあたる時間が倍になったり、1/2になります

絞りもシャッター速度も「基本的には」と書いたのは、最近(結構前からですが)は1段ごとではなく1/2段とか、1/3段ステップと中間も選べるからです

実際に写真を撮る場合は特定の絞りと特定のシャッター速度の組み合わせを選び
どれだけの量の光をフィルムに当てるかは撮影者が自由に決めることになります

自由に決めることはできますが、ちゃんと写るかどうかは別問題
フィルム(撮像素子)が表現できる露光量には限界があり
その範囲を超えると露出オーバー露出アンダーとなり、フィルムにはちゃんと写りません


意図した感じで写ったもの
参考データ:絞りf4・シャッター1/250(ISO感度100)

露出オーバーの写真
露出オーバーになったもの
参考データ:絞りf1.4・シャッター1/100(ISO感度100)

露出アンダーの写真
露出アンダーになったもの
参考データ:絞りf8・シャッター1/4000(ISO感度100)

その時の被写体の明るさによってフィルムにあたる光の量(露出の量)を調整する必要があります
強い光があれば露出量は小さくなり、弱い光なら露出の量は大きくなります

大事なところですので、実際の撮影環境を想定しながら説明していきます

私が散歩に行く時に持っていくのはハッセルブラッド501CMというカメラ、このカメラはオートフォーカスはもちろんのこと内臓の露出計もありません。写真を撮るときは、単体露出計で露出を図って絞りとシャッター速度を決めます。
でも突然シャッターチャンスが訪れた時、単体露出計を出して測定してカメラをセットして・・・なんてやっている時間的余裕はないです。なので常用しているISO感度100のフィルムを入れて、晴天の春、真昼頃に陽のあたっている場所をカメラを持って散歩している時でしたらとりあえず、絞りを<f8>・シャッター速度を<1/250秒>に合わせておきます
この条件の明るさなら、この設定で「当たらずとも遠からず」な感じで撮れます

この場合は、絞り8にして光がレンズを通過する穴の多いさを決め・シャッター速度1/250秒ですから1/250秒だけ光をフィルムや撮像素子に当てる(露光する)操作をしました、この時の明るさは、この設定でちょうど良い明るさということですが、明るさというのは条件により変わるので「今これくらいの明るさだよ」という感じで明るさを表す基準があり、単位は「EV」で表示します。つまり

EVというのは露出の明るさを示す数値です

写真を始めたばかりの方は「なんかややこしくなってきたな」と思われるかもしれませんが、自然にわかるようになってきますので、今のところは「あぁ、そんなもんか」でいいです

本題に戻りまして
絞り8・シャッター速度1/250秒(ISO100の場合)の露出の明るさは<EV14>です

EV14の明るさの時なら、[f8 – 1/250]以外の組み合わせ、例えば
[f5.6 – 1/500]・[f11 – 1/125]・[f1.4 – 1/8000]でも同じ明るさに写ります

絞りとシャッター速度の関係イメージ図
図で表すとこんなイメージですが

黄色い円形部分が『絞りによって変化する穴の大きさ』青色の筒の部分が『シャッター速度の時間の長さ』です
穴から入ってくる光の量は、シャッターが開いている時間によって決まるので、図で言うと筒の体積が光の量ということになります

図の場合、黄色い部分の面積は中央を基準にすると、左のものは2倍、右のものは1/2青色の筒の長さも中央を基準とすると、右のものは1/2、左のものは2倍などで、3つとも体積は同じになります

カメラの絞りやシャッター速度に置き換えてみると
[f5.6 – 1/500][f8 – 1/250][f11 – 1/125]の関係と同じです

 
露出に関する基本的なことを書きましたが、これを読んでいただいた初心者の方の中には「実際の撮影に際してどう活かして良いのか分からない」という感想の方もいると思います。

EVという単語が出てきた以降の説明は、実際の撮影現場を想定すると「単体露出計の入射光モード」で測って露出を決めているイメージです。入射光式の露出計を使うときは、被写体のところからカメラに向けて露出を図り『被写体にどれだけの強さの光が当たっているか』を図り、この強さならEV〇〇だなということで絞りとシャッタースピードを決めて撮りますが、普通一眼レフで撮影するときは【反射光式】の露出計なので露出補正が必要になってくるのです。

 
この露出補正のことについては、別の記事露出補正(&必要な理由)で書いてありますが、今日のところは光の強さで絞りとシャッタースピードの組み合わせが変わるということがわかってもらえば良いと思います。

 

EVについては別に詳しく書きます。
ここでは明るさに対する絞りとシャッター速度の関係が理解できればいいと思います。

余談ですが、ISO400のフィルムを入れた(デジカメでISO400に設定)時は、上より2段少ない露出量になるので、絞り8なら1/1000秒のシャッター速度です。理屈は露出係数のところで説明します

ここで「同じ明るさの組み合わせが何通りもあっても、結局同じ明るさに写るなら同じでは?」
と思った方いませんか?(私はカメラを始めた頃思いました)
ですが、明るさは同じですがレンズの絞り値やシャッター速度を変えることで写り方が変わってきます
 
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