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撮影の基本ポイント

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ここでは、カメラ撮影の基本ポイントについて紹介します。カメラに興味がある初心者でもわかるように、昔のカメラ技術の内容と、最近のデジタルカメラとの関係などについても触れながら説明することにします。

▼目次

  1. 撮像素子について(基礎知識編)
  2. 撮像素子サイズについて(基礎知識編)
  3. 最短撮影距離と撮影倍率(基礎知識編)
  4. 露出について(基礎知識編)
  5. 露出について(ワンポイントアップ編)
  6. 交換レンズについて(基礎知識編)
  7. 画素数について(ワンポイントアップ編)
  8. スローシャッターについて(基礎知識編)
  9. 三脚使用時のスローシャッターについて(ワンポイントアップ編)
  10. 便利グッズ

 

1.撮像素子について(基礎知識編)

まず、カメラの撮像素子の説明から始めます。

撮像素子(イメージセンサー)は、フィルムカメラのフィルムに相当する半導体です。

カメラのレンズを通った光(画像)は電気信号に変換されて、信号処理をする集積回路(画像処理エンジン)に送られます。

 

ちょっと寄り道

自然界はアナログの世界です。

そのため、レンズを通って入ってくる信号は、全てアナログ信号です。

ところが、人間が作ったコンピュータはデジタルの世界です。そのため、カメラ内部に入ってきた信号は、撮像素子と画像処理エンジンとの間に、アナログ信号をデジタル信号に変換する為のアナログ・デジタル変換回路(A/Dコンバータ)が入っています。

撮像素子には、光の強さに応じた電荷を発生するフォトダイオードが、びっしりと埋め込まれています。例えば1200万画素の撮像素子の場合、このフォトダイオードが1200万個ある事を意味します。

しかしフォトダイオードは光の強さを電気信号として出力するので、どの色がどの程度の強さなのか、感知できません。そのため、カメラの信号処理回路(画像処理エンジン)には光の3原色(R:レッド,G:グリーン,B:ブルー)の色を検出出来るように工夫が施されています。

方法はいくつかありますが、現在主流となっているのは各フォトダイオード(=画素)にR,G,Bのカラーフィルタを装着する方法です。

その方式は、1つの画素が1つの色を担当し、1200万画素の場合RとBが300万画素,Gが600万画素に割り当てられます。GがRやBより多いのは、人間の眼が緑(G)に対する感度が高いためです。

尚、以上の方式とは別のやり方で色検知しているのは、シグマ社です。シグマ社の方式は、1画素から3原色の情報を得る方式を採用していますが、撮像素子の構造が複雑になる事や特許の関係で他社は採用していない様です。
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2.撮像素子サイズについて(基礎知識編)

フィルムカメラにおいて一般アマチュアに一番多く使われていたのは、35mm版フィルム(36mm×24mm)です。35mm版フィルムのサイズは、デジタルカメラでは、35mmフルサイズと呼ばれていますが、メーカーによって若干サイズが異なります。

35mmフルサイズはどちらかと言うと中級以上のハイアマチュアやプロ用の高級カメラに使用されているようです。

APS-Cについて

デジタル一眼カメラで一番多く使われているのは、APS-Cと呼ばれているサイズです。1990年代にコダック・フジ・ニコン・キャノン・ミノルタの5社が、共同でフィルムカメラにおける新しい規格(Advanced Photo System)を作りました。(この頭文字からAPSと呼称)

これはフィルムの装填を簡単にしたものですが、画面サイズは、H(ハイビジョン)・C(クラシック)・P(パノラマ)の3種類にセット出来ました。

このCタイプ(クラシック)の画面は24mm×16.7mmで、面積でいうと35mmフィルムの半分位の大きさです。昭和30年代末~40年代初めに良く使われたハーフ判位のサイズになります。

デジタルカメラの場合

デジタルカメラでは、Cタイプと同一サイズの撮像素子はないと思いますが、それに近いサイズのため、APS-Cと呼んだのだと思います。これもメーカーによってサイズが多少異なります。

日本でデジタル一眼レフが出始めた頃、オリンパスがデジタル専用にカメラ・レンズを新たに設計したフォーサーズシステムを発表しました。

フォーサーズシステム関連について

フォーサーズシステムの撮像素子サイズは17.3mm×13mmで、110判フィルムくらいに相当し、カメラ・レンズの小型化が図られています。その後カメラシステムをさらに小型化する為に、マイクロフォーサーズシステムを発表しました。

マイクロフォーサーズシステムは、ミラーレスカメラですが、撮像素子のサイズは変わりません。現在マイクロフォーサーズシステムのカメラはオリンパスとパナソニックから出ていますが、レンズは、左記2社以外のレンズメーカーからも販売されています。

今までレンズ交換式カメラでの話を進めてきましたが、このサイトを見ている方はスマホやコンパクトデジタルカメラを使用されている方の方が多いと思いますので、コンパクトカメラについて紹介します。

コンパクトカメラについて

スマホやコンパクトデジタルカメラでは、1/3型、1/2.7型、1/2.3型などフォーサーズよりずっと小さい撮像素子が使われていますが、最近の高級コンパクトカメラでは1.0型の撮像素子が使われるものも出てきました。

1.0型はフォーサーズよりは小さいものの、従来のコンパクトカメラの撮像素子よりは大きく、より高画質な撮影が出来ます。紹介致しました撮像素子のサイズ比較のイメージ図を示します。

原理的には撮像素子サイズは大きい程画質は向上しますが、画質はそれだけで決まるものではありません。また仕上がった写真を見て、それがAPS-Cとフルサイズのどちらで撮影されたかを区別できる人は殆どいないと思います。

このように、極端なトリミングをしていなければ、コンパクトカメラのように小さな撮像素子のものを使った場合と、大型の撮像素子で撮影したものの区別は大変難しいものです。

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3.最短撮影距離と撮影倍率(基礎知識編)

花を大きく撮ろうとして近づいても、ある程度以上近づくとピントを合わすことが出来なくなります。

使用レンズ・カメラには撮影できる最短の距離が決まっていて、カタログ等に記載されています。例えば最短撮影距離0.45mなら、被写体から45cm以上離れなければ撮影できません。

注意して欲しいのは、この45cmと言うのはレンズ先端からではなく撮像素子面からの距離です(撮像素子面の位置はカメラの『』マークのある位置です)。

同じ焦点距離のレンズの場合

同じ焦点距離のレンズでなら最短撮影距離が短い程、撮影倍率は大きくなります。レンズのカタログには最短撮影距離の他に最大撮影倍率が記載されており、0.25倍や1:4とか表記されています。

最大撮影倍率が0.25倍(1:4)の場合、実際の長さが4cmであれば撮像素子には1cmに写ります。

撮像素子上に1cm(=10mm)に写るわけですから、APS-Cなら横幅24mmのうち10mm(つまり横幅の半分近く)が被写体の撮像になります。

レンズ交換式のカメラの場合

レンズ交換式のカメラの場合(一眼レフ又はミラーレス一眼)、撮影倍率が1:1で撮影出来るマクロレンズが用意されていますが、顕微鏡では有りませんので1倍を越えるものは殆どありません。
(最近のレンズは最短撮影距離が短く、撮影倍率が大きいものが多くなってきています)

ところでAPS-Cでは縦横の長さが35mmフルサイズの約1/1.5,フォーサーズでは約1/2になっています。つまりレンズを通って写る画像がその分ケラれてしまいます。

同時に、拡大して撮像されます。

そのため、APS-Cやフォーサーズでは35mmフルサイズに換算すれば、
APS-Cの0.25倍は0.37倍(0.25×1.50≒0.37),フォーサーズの0.25倍は、0.5倍(0.25×2=0.5)の撮影倍率になります。
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4.露出について(基礎知識編)

露出とは撮像素子に入る光の量で、これはシャッター速度とレンズの絞り値で決まります。

カメラの露出設定には大きく分けて2つあります、マニュアル露出と自動露出です。

マニュアル露出では、自分でシャッター速度と絞りを設定します。

現在、殆どのカメラは露出計を内蔵しており、その測定結果をもとに設定する事が出来ます。

自動露出にはプログラムオート,シャッター速度優先,絞り優先と分けられます。

プログラムオートでは被写体の明るさに応じて、予め決められたシャッター速度と絞り値(F値)をカメラが決定します。シャッター速度優先では、撮影者がシャッター速度を決定し、被写体の明るさに応じて絞り値(F値)をカメラが決定します。

同様に絞り優先ではF値を撮影者が決定し、シャッター速度をカメラの方が決定します。

通常の撮影ではプログラムオートで十分かも知れませんが、例えば白鳥が羽ばたいているシーンを撮りたい時などでは、先にシャッター速度を速くしておけば、羽ばたきがストップしている写真を撮る事が出来ます。

逆にシャッター速度を遅くすれば羽ばたく羽をブラして撮る事が出来ます。

また、F値を大きくする程手前から奥行きまでのピントの合う範囲が広くなります。

絞り値を小さくすればピントを合わせた点以外がボケるので花の撮影などで便利です。そのレンズでF値をもっとも小さくしたものを開放絞りと呼びます。

カメラ上の表記(シャッター速度優先,絞り優先)はメーカーによって異なります。(下表に例を示します)

カメラ

 

 

 

 

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5.露出について(ワンポイントアップ編)

現在のデジタルカメラは被写体にカメラを向けると適正露出を示してくれます。

これはレンズから取り込んだ光量を平均して(被写体の画像の光量を単純に平均するものや、画像の中央に重点を置いて平均するもの等があります)明るさを計算し、カメラが適正な露出を決めてくれます。

明るさを測定する露出計には、入射光式と反射光式の2種類があります。入射光式とは被写体に露出計を持っていき、センサーに入り込む光量を測定します。

例えば女性ポートレート写真の場合は、モデルの眼や頬のそばに露出計を持っていき明るさを測定します。一方風景写真では露出計を被写体のそばに持っていくことはできません。

これに対し反射光式では被写体に当たって反射した光を取り込んで、その被写体の明るさを測定するため、風景写真などには向いています。

カメラに内蔵されている露出計は、このタイプです。実際の写真は被写体に当たって反射した光を取り込むのだから、反射光式の方が適していると考えがちですが、実は反射光式には大きな欠点があります。

それは反射率18%の標準反射板を測光の基準としている事です。

18%と言う反射率から、標準反射板は薄暗いグレイっぽいものを想像されるかもしれません。

実はその通りです。

つまりカメラで取り込んだ画像の明るさは、それは18%の反射しかないものだと言う事を基本に計算しているのです。

例えば真っ白な紙を画面一杯に撮影(測光)したとします。

すると本当は真っ白なはずなのに少し暗く写ってしまうのです。これはカメラ内の露出計が示した光量が18%の反射率だと表示するからです。

この対策は、測定値より多く光を与えてやればよいことになります。
それが露出補正です。

この場合は+側に補正します。以上は白い紙を例に説明しましたが、
実撮影では、逆光の時の様に被写体が明るい場合に補正します。

逆に反射率18%よりも暗いものを撮った場合は少し明るく写ってしまいます。

この場合はー側に補正します。実際の露出補正の方法はカメラやメーカーによって異なりますのでここでは省きます。
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6.交換レンズについて(基礎知識編)

一眼レフ又はミラーレス一眼カメラの最大の利点は、種々多彩なレンズを使えると言う事です。レンズ交換を行う事で、より広い範囲を撮影出来る広角レンズから遠くのものを大きくして撮影出来る望遠レンズまで使用可能です。

最近のコンパクトデジタルカメラ(以下コンデジ)は高倍率のズームレンズを持っているものもあります。レンズ交換の必要の無い程の高倍率ズームを持ったカメラもあります(見た目には一眼レフの様にみえます)。

このカメラ1台で殆どのシーンの撮影が出来ますが、画質は少々悪くなります。写真のレンズは、被写体から出た光を撮像素子(又はフィルム)の1点に収束させるのが理想ですが、実際にはそうはならず少しズレてしまいます。

このズレを収差と呼びますが、高倍率のズームでは収差を小さくする設計が難しくなるからです。

収差はレンズを絞り込むことによりある程度改善されますので、実際の撮影時には少し絞り込んだ方が良いでしょう。

花や昆虫などを大きく撮影出来るマクロレンズは、収差が小さくなるように設計されていますので、クローズアップして画質も良くしたい場合はマクロレンズを使うと良いでしょう。

但しマクロレンズは同等焦点距離の他のレンズと比較して、高価,重い,開放F値が大きいと言う欠点がありますので、自分の用途に合わせて使用した方が良いでしょう。

もう一つ少し特殊なレンズですが、魚眼レンズで花を近接撮影すると非常にデフォルメされたダイナミックな写真を撮る事が出来ます(写真A:下写真)。

交換レンズのカタログには、頻繁に35mm換算と言う言葉が載っています。

風景撮影などではフルサイズに対してAPS-Cは1.5倍,フォーサーズは2倍の望遠効果があることになります。

 

 

 

 

つまりそれだけ焦点距離が長くなったのと同じ事になります。フルサイズの標準レンズである50mmレンズは、APS-Cでは75mmの望遠レンズになるわけです。これが35mm換算です(写真B:左写真)。

 

 

 

 

ちょっと一休み

《一眼レフカメラとミラーレス一眼》
両機種とも実際に写すシーンがファインダーから見えますが、一眼レフではレンズを通った光(画像)をカメラ内部のミラーに反射させてファインダーに導いています。

一眼レフのレフとはレフレックス(=反射板)のことです。ミラーレス一眼の場合は、その名の通りミラーは無く撮像素子に写った像を電気信号化してファインダーで見ています。

コンデジの背面にある液晶ディスプレイ(或は一眼レフのライブビュー)をファインダーで見ているのと同じです。一眼レフと比べてミラー機構が無いので、小型軽量にする事が出来ます。

尚、収差については別項(ワンポイントUP編)で説明する予定です。

 

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7.画素数について(ワンポイントアップ編)

カメラの画素数はどれくらいあれば良いでしょうか?
一時期、各メーカーが競って画素数の多いカメラを販売しました。画素数競争とも言われました。

しかし現在では20M~30M画素(ピクセル)に落ち着いているようです。(1M画素=100万画素)

もちろん40M画素を越える製品もあります。では実際どれくらいあれば良いのでしょうか?

私は通常の撮影なら10M画素あれは実用上問題無いと考えています。

その理由には、①出力機器の能力と②光の回折現象の2つ有ります。

① デジタル写真を何で観ますか?ディスプレイ?それともプリントアウト?実は現在のハイビジョンは画素数で言えば約2M画素程度,4Kでも8M画素程度です。

それ以上の画素数があってもディスプレイには現れないのです。プリンターの場合、仕様を見ると高ピクセルで印刷出来ることになっていますが、ある程度の画素数があればA4サイズ程度では殆ど差は見られません。(半切や全紙サイズは主に展示会用のため、1mも離れると差は分かりません)

② 光には回折と言う物理現象があります。例えば夕陽を受けて両手の拳を高く上げ近づけていくと、実際には両手の拳が離れていても、その影が伸びてくっついてしまいます。

これは光の回折現象によるもので、同じ事がカメラ内で起こります。
つまり実際には離れている2点がカメラ内部の撮像素子上では1点にくっついてしまうのです。

この理屈から2点分の画素は必要なく、1画素で十分ということになります。この度合いは色によっても多少異なりますが、撮像素子サイズ,レンズの絞り値(F値)から計算できます。

その関係を図に示します。一般の写真撮影ではF5.6~F8.0当たりが良く使われるF値です。図ではF8.0まで絞ると、フォーサーズでは8.4M画素,1/2.3型では1M画素,それ以上画素数が多くても回折現象により意味が無いという事を示しています。
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8.スローシャッターについて(基礎知識編)

『露出について(基礎知識編)』で紹介しましたが、シャッター速度を遅くすると、ブレた写真を撮る事が出来ますが、カメラブレと言う失敗写真を引き起こす要因にもなります。

《手持ち撮影の場合》
手持ち撮影の時には、
1/焦点距離(35mm換算)

よりも速いシャッター速度の設定が、ブレを起こさない目安です。

例えば焦点距離100mmのレンズの場合、フルサイズでは1/100s以上,APS-Cでは1/150s以上,フォーサーズでは1/200s以上になります。(但し、個人差もありますのであくまでも目安だと思って下さい)

また現在では多くのレンズ又はカメラ本体に手ブレ補正の機能が付いています。補正量は1段,2段と言う様に表記されていますが、数字が1段増える度に2倍の補正がされます。

先程のフルサイズの例では1段では1/50s,2段では1/25sになる補正を意味します。しかし個人差もありますので、あまりこの手ブレ補正を過信しない方が良いでしょう。

手ブレの恐れのある場合は、手ブレ補正を解除して三脚を使うことをお勧めします。三脚のようにカメラが固定された状態では、手ブレ補正を解除しないと、手ブレ補正機能が誤動作して逆にカメラブレを引き起こす事が有るからです。
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9.三脚使用時のスローシャッターについて(ワンポイントアップ編)

『スローシャッターについて』でブレを防ぐための三脚使用する話をしましたが、実は三脚を使用してもブレる事があります。もちろん地盤が揺れているわけでもなく、風も無い状態においてです。

軽い三脚を使うとスローシャッターの場合、シャッターが切れた時のカメラのわずかな振動でブレが生じるのです。

一眼レフの場合、シャッターが切れる時ミラーもアップするので更に振動が大きくなります(撮影前にミラーをアップさせる機能の付いたカメラもあります)。

知り合いの写真家の方が、三脚は最低2kg以上必要と言っていました。状況によってはそれ以上の重量が必要かもしれません。とは言え、そんな重い三脚を持って撮影に行くのもちょっと大変です。

そこでストーンバッグの出番です。ストーンバッグの例を写真に載せますが、そこに石を乗せて三脚の安定性を向上させる事が出来ます。
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10.便利グッズ

撮影技術についてポイントなどを紹介してきましたが、実際の撮影で役立っている、ちょっと工夫した便利なもの(便利グッズ)を紹介します。

レフ板の代用品になる安くて便利な色紙

レフ板(色紙)なし

レフ板(色紙)有

屋外で花を撮影する場合、陽射しが強いと影も強く出てしまいます。そういう時はレフ板の出番です。

皆さんもTVや映画で見たことがあるのではないでしょうか? 屋外でのモデル撮影などで、カメラマンのアシスタントが抱えている銀色の板のことです。板と言っても木の板ではなく軽くて、銀レフとか単にレフ板と呼ばれています。

銀レフとは、板で反射した光を被写体に補助光としてあてることで写真の影をやわらかくして、人の目でみるような自然な写真にしてくれます。

銀レフの大きさも様々ですが、花の撮影などでは20~30cmくらいのもので十分でしょう。そう高価ではありませんが、カメラ用品店しか扱っていません。

しかし、もっと安価で代わりになるものが身近にあります。サイン色紙です。文具店にもありますが、私は百円均一ショップで購入しました。3枚入りです、安い!

色紙

これは、片面が真っ白なので十分にレフ板として使える便利な代用品です。

 

三脚固定の代用品になるエンドフックとレジ袋

『三脚使用時のスローシャッターについて(基礎知識編)』では、三脚を固定するためのストーンバックを紹介しました。

私は最初からストーンバッグの代わりに「エンドフック」と「レジ袋」を使っていますが、とても役立っています。使い方は下の写真を参照下さい。

 

シャワーキャップはカメラとレンズのレインコート

このサイトをご覧の皆さんは雨の日に屋外で写真撮影する事は少ないかも知れません。しかし旅行に行った先で雨に降られると言うのはよくある事です。

雨の中の撮影、カメラやレンズを濡らしたくない・・・、そんな時ホテルに置いてあるシャワーキャップが役立ます。完全に濡れないようにすると言うのは無理ですが、結構雨をしのげます。私は撮影旅行でホテルに泊まる度にシャワーキャップを持って帰ります。

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