インパクトのある素晴らしい写真を作るには、写真を撮ろうという意志だけでは足りません。 撮影のために努力する気持ち、ポジションにつくための努力、持っている機材を最大限に活用する方法など、多面的なプロセスが必要なのです。 しかし、画家が筆を使いこなすように、カメラという道具を使いこなすことで、Google+のページを自慢の写真で埋め尽くすことができるのです。
今回のPrimedでは、絞りを調整するだけで、2次元のスチルでもメッセージを伝えることができる仕組みを説明します。 さあ、始めましょう。 続きは後ほど。
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- Aperture defined
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- The Art of exposure
- Other fun facts about aperture
- 未来からのフォーカス
- Wrap-up
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写真用語で「絞り」。 絞りとは、レンズの中にある調整可能な虹彩（円、穴、開口部、入口瞳孔）のことで、設定や条件（F値）によって調整されるもので、基本的には人間の目と同じように作動します。 今から1000年以上前、965年にイラク南部で生まれたイスラム教ペルシャ人の科学者イブン・アル＝ハイタムが、カメラ・オブスクラ（別名ピンホールカメラ）を発明したとき、初めて一時的に画像が作成されました。
レンズの絞りは、フォーカスと露出の両方を制御する2つの役割を担っています。 表1-1
さまざまな絞りとそのF値設定の図。2段刻みで、F2からF22まで。
一部の写真家は、レンズで使用できる最大の絞りを「最大」または「開放」と呼びます。 同様に、最小の絞りは “最小 “または “絞る “とも呼ばれます。 カメラにとっては同じ機能なので、多くの人は絞りとF値という言葉を緩やかに使い分けていますが、一方はレンズの開口部であり、もう一方はその開口部の測定値であることに変わりありません。 この記事では、絞りの大きさを大小で表現します。
注意：絞りの大小について話すとき、異なるレンズ間の文字通りのサイズ比較に言及しているわけではないことに留意してください。 もしそうであれば、「あのNASAの望遠鏡は、私のスマートフォンのカメラよりもずっと口径が大きい」と言うことになりますが、これは写真における口径の正確な定義ではありません。 レンズの焦点距離を絞りの直径で割った比率、つまりF値を決定する数式を指しているのです。 このような技術的な情報が好きな人は、奇妙なf-stop番号システムの背後にある理由を理解するのに役立ちますが、他の人は数字のリストが恣意的に見えると思います。
表1-2は、F1(最も大きな開口部。民生用レンズでは非常に珍しい)からF180(最も小さな開口部。ほとんどのカメラやレンズはサポートしていないが、ピンホールカメラなどでは見られることがある)までのF値の一覧です。
表1-2
1/3段刻みのF値（1/3段EV値ともいう）、左上の最大絞り、左から右の列、右下の最小絞り（太字が1段刻み）-「光のストップ」の説明はこの記事の後半の「The Art of Exposure」をご覧ください。”
| f/1 | f/1.1 | f/1.3 | f/1.4 | f/1.6 | f/1.8 | f/2 | f/2.2 | f/2.8 | f/2.1 | f/2.1 | f/2.1 | f/3 | f/2.8 | f/3.2 | ||
| f/3.5 | f/4 | f/4.5 | f/5 | f/5.6 | f/6.3 | f/7.5 | f/3.5 | f/3.4 | f/4.8 | f/3.5 | f/3.5 | f/4.5 | f/8 | f/9 | f/10 | f/11 |
| f/13 | f/14 | f/14f/16 | f/18 | f/20 | f/22 | f/25 | f/28 | f/32 | f/36 | f/39 | ||||||
| f/45 | f/50 | f/55 | f/64 | f/90 | f/125 | F/180 |
また、絞りはレンズの中にあるにもかかわらず、レンズの中にあることも知っておくとよいでしょう。 ほとんどのデジタル一眼レフカメラでは、モデルによってカメラの前面または背面にある液晶画面近くのノブでF値の変化を制御します。
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「速い」レンズは、開口部が大きい（F値が小さい）もので、開口部が大きいとより多くの光を得られるのでそのように表現され、順番に速いシャッタースピードに変換されます–動くものを凍らせるのに、スポーツ、アクション、低照度の状況には最適です。 彼らは通常、レンズ設計だけでなく、ガラスの品質のためにはるかに多くを要する。 プライムレンズ（固定焦点距離のレンズ）は、一般的にズームよりも高速になる傾向があるが、1つのズームレンズの範囲をカバーするために多くのレンズが必要とされる。 予算内でズームレンズを購入することができますが、可変F値が付いていることがあります。 これはどういうことかというと、設定された焦点距離によって最大口径が変わるということです。 例えば70-200mm F3.5-4.5なら、70mmでは開放F3.5だが、200mmにズームインすると開放F4.5となり、絞り込みによる光の損失で被写界深度だけでなく露出にも影響する。 高価格帯のズームは焦点距離に関係なく絞りが固定されており、拡大・縮小しても最大絞りは一定なので、拡大しても露出の変化や差はない。
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Depth of fieldは、絞りによる二つの性質のうちの最初のもので、絞り値と選んだレンズと被写体からの距離とイメージセンサー・サイズにより左右されるものです。 絞りを大きくすればするほど（F値が小さくなればなるほど）、被写界深度は浅くなります。 絞りを小さくすればするほど（F値を大きくすればするほど）、被写界深度が深くなります。 広角レンズは被写界深度が深く、望遠レンズは同じF値でも被写界深度が浅くなることが多いのですが、焦点距離の違いでもパラメータは変わってきます。
例えば、24mmレンズのF22では2フィートから無限遠までピントが合いますが、200mmレンズのF22では25フィートから無限遠までしか被写界深度が合いません。 一方、望遠レンズは視線を一点に集めてコンパクトにまとめる傾向があり、短焦点レンズや広角レンズに比べて焦点距離が遠いので、図1-1のように被写界深度は逆に深くなります。 被写体に近づけば近づくほど、被写界深度は浅くなります。 マクロレンズも同様で、被写体に近づけば近づくほど、被写界深度はフィート、インチ、ミリと大きく減少していきます
。 イメージセンサーが小さいほど被写界深度が深くなるため、スマートフォンで撮影した写真は全体的にシャープに写ります。 逆にセンサーが大きいと被写界深度は浅くなり（一般的に被写界深度はフォーマットサイズに反比例する）、写真の印象をコントロールすることができます。 この違いは、コンパクトカメラとフルサイズデジタル一眼レフカメラを比較すると明らかです。コンパクトカメラは被写界深度が大きいので、拡大しても背景がぼやけにくいのです。
数字のゲーム
数字と写真の関係では、数字は逆から読んだり、矛盾したりする傾向があり、露出が混乱する大きな理由の一つです。 F値もそうです。 開放F値とは少し違いますが、被写界深度を最大にするには、開放F値を小さくするか、F値を大きくします。 被写界深度が最小になるのは、その逆で、開口部を大きくするか、F値を小さくした場合です。 詳しくは後述します。
賢い選択
正しい絞りを選択することで、見る人を誘導したり、画像に特定の感触や雰囲気を与えたり、構図内の要素を創造的に編集したりすることができます。 被写界深度を浅くすることで、背景や前景をぼかすことができ、ボケ味（特定のレンズで表現された写真のピンぼけ部分の視覚的または美的品質）を利用して、気が散りにくい画像を作成することができます。 特定の要素を目立たなくさせたいときに有効です。 また、被写界深度を浅くすることで、見る人の視線をフレーム内の特定の場所に誘導することができます。なぜなら、私たちは通常、画像の焦点部分に最初に目を奪われるからです。 また、被写体のピントが外れることで、距離感による奥行きや立体感も生まれます。 被写界深度を最大にすると、より多くのものにピントが合い、シャープで緻密な描写が可能になるため、風景などの被写体に適しています。 2035＞F値を小さくして被写界深度を浅くした例として、下のベルディングジリスの写真をご覧ください。 長焦点レンズで絞りを大きくすることで、前景と背景の草むらを柔らかくし、リスにピントを合わせ、二次元のメディアをわずかに三次元化することができました。 F22に設定したこの広角レンズは、近くの岩や打ち寄せる波から遠くの露頭まで、端から端までシャープに表現しています。 前景と後景にピントが合っているのでフラットな印象で、これらの要素の配置、アングル、光の方向によって立体感が得られる。 2035>
注意: ファインダーを覗いたとき、レンズやF値に関係なく、常にレンズの最大絞り値でカメラを通して被写界深度を見ることができます。 F値をF4からF16に調整しても、シャッターを切る前の景色は同じに見えるはずです。 これは、最も利用可能な光でカメラを見通すことができるようにメーカーが設定したものです。 F値の設定を見直すには、カメラの被写界深度プレビューボタンを使用する必要があります（カメラに搭載されている場合）。 プレビューボタンを引くと、カメラに入る光の量が減るため、F値によってはファインダー越しの風景が暗くなることがあります。
被写界深度ボタン
被写界深度を最大にするために、F値と撮影距離の両方を調整し、シーン全体のシャープネスを保証するのが、このハイパーフォーカルディスタンスの目的です。 理論的には、どのレンズでも、どのF値でも使用できますが、被写界深度を最も広くカバーできる広角レンズに適用されることがほとんどです。
ほとんどすべての一眼レフレンズで、フォーカスリングは、レンズの焦点距離を示しています。 無限遠（遠くの山、地平線、月など、基本的に一番遠いものを指す）にピントを合わせて撮影すると、一番遠いところにピントが合いますが、シャープに見える一番近い距離は、F22で撮影しても、5フィート（約3m）しかない場合があります。 しかし、F22で撮影すると、遠くの山にはピントが合いませんが、2フィートから20フィートまでピントが合います。 超焦点距離とは、無限遠や最短距離（レンズの最短撮影距離）にピントを合わせるのではなく、その半分から無限遠までが被写界深度となる距離にレンズをセットして撮影することです。 表1-4
35mm判カメラシステムにおける超焦点距離とレンズの比較。
スケールはフィートで、その半分の距離、無限遠にピントが合う位置があります。
| レンズ（長） | f/8 | f/11 | f/16 | f/22 | f/32 | ||||||
| 14mm | 3.5mm | f/16 | f/22 | f/32 | |||||||
| f/16 | 2.4′ | 1.6′ | 1.2′ | 0.8′ | |||||||
| 16mm | 4.3′ | 3.3′ | 1.6′ | ||||||||
| 0.3’0′ | 2.1′ | 1.5′ | 1.0′ | ||||||||
| 18mm | 5.5′ | 4.0′ | 2.8′ | 2.1′ | |||||||
| 1.1′ | 1.5′ | 5.0′ | 2.8’1.8’0′ | 1.4′ | |||||||
| 20mm | 7.0′ | 5.0′ | 3.5′ | 2.5′ | 1.0′ | 20mm7′ | |||||
| 24mm | 10′ | 5.0′ | 3.5′ | 2.5′ | |||||||
| 13′ | 10′ | 0.7′ | 0.5′ | 4.0′ | 20′ | 15′ | 10′ | 8.5′ | 5′ | 5.0′ |
特定のレンズの超焦点距離はどのように決めるのでしょうか。 表1-4は、さまざまな焦点距離で、特定のF値で使用する最適な距離を示しています。 また、短焦点距離の方が長焦点距離よりも被写界深度が深いことが分かります。 昔はレンズのピントリングの外側に被写界深度の範囲が表示されていたので、超焦点距離の判断がしやすかったのですが、なぜかなくなりましたね。 カメラメーカーさん、どうしちゃったんでしょう？ 現在では、経験から推測するか、チャートを持ち歩くか、OptimumCSのような1.99ドルの使いやすいアプリをダウンロードして、手元に超焦点距離/被写界深度チャートを置くしかありません。 このカテゴリのアプリは多数あり、ほとんどのアプリと同様に、無料版やわずかな料金で利用できるプロ版があります。
表 1-5
OptimumCS iPhone アプリ
日の出のラ ホーヤ近くのカリフォルニア海岸を記録するために、私は 20mm レンズで過焦点距離を 2.0 に設定しました。被写界深度を最大にし、最も近いものから最も遠いものまでシャープさを保証するために、20mmレンズの超焦点距離を2.5フィートに設定しました。
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絞りとは何かが分かったところで、これは露出における三つの主要要素の一つに過ぎないことを認識しなければならないでしょう。 そのため、選択した絞りは測光に大きな影響を与えるだけでなく、露出で伝えようとするメッセージにも影響を与えます。
カメラに入る光の量をコントロールすることで、絞りはシャッタースピードに影響し、またその逆もしかりです。 このように、光量や被写体によって、撮影の判断の一部をコントロールすることができます。 動く被写体なのか」「三脚は必要なのか」等々。 被写界深度を浅くするために絞りを大きくし（F2.8、F4など）、レンズに入る光の量を多くしてシャッタースピードを速くする。 これは利点でもありますが、速いシャッタースピードは好ましくない場合もあるので、露出を決める際にはトレードオフの関係になります。 被写界深度を深くするには、絞りを小さくする（F値を大きくする、F16、F22など）必要がありますが、レンズを通過する光の量も制限されます。 そのため、F値が16になるとシャッタースピードが遅くなり、露出中に動く被写体を撮影する場合や、カメラを三脚に固定していない場合は注意が必要です。 そして、ISO。 被写界深度と高速シャッタースピードを得るためにISO感度を上げればいいと思っている人がいますが、その代償としてデジタルノイズが大量に発生します。
図1-6
左の絞り開放は、光を多く取り込めるが被写界深度は浅く、右の絞り込みは、光を少なくできるが被写界深度は深くなる、という比較。
数字の話
測光と同様に数学的に考える写真家にとって、数字が大きくなる（F8、F11、F16）と、絞り値は小さくなり、その分光量が少なくなるのだそうです。 しかし、露出の勉強をしている写真家は、「増やす」という言葉が「より多く」という言葉と同義であることから、より多くの光を得るために数字を大きくすることを最初に考えるでしょう。 しかし、これでは絞りが小さくなり、露出が暗くなってしまいます。 絞りのもう一つの問題は、絞りは大きくなったり小さくなったりする（光が多いところから少ないところへ）と表現されるのに、F値の数値で言うと小さくなったり大きくなったりする（これも光が多いところから少ないところへ）ことです。 シャッタースピードも同じで、分数の数字が大きいと光が多いように見えますが、実は少ない光を捉えているのです。 シャッタースピードにしても絞りにしても、初心者からベテランまでよくある間違いです。
F値とシャッタースピードを調整するときの設定は、どちらかを変更したときに何が起こるかを想像してみるとよいでしょう。 F値は、図1-4のように、レンズをカメラから外して、絞りを小さくしながらF値を大きくするか、F値が大きくなると、カメラに入る光の量が少なくなると覚えておけばよいでしょう。 あるシーンに対して適正な露出が設定されていると仮定し、絞りを変更する場合、光の増減を補正するためにシャッタースピードやISOも変更する必要があります。 これはストップ単位で測定されます。 シャッタースピードやISOと同様に、F値は1段、1/2段、1/3段の単位で、多くの場合、カメラのメニューで設定されているEVステップによって決まります。 EVステップは、絞りの増分を設定し、シャッタースピードとISOの増分と調整するので、1つに設定すると、通常は3つすべてに設定されます。 すべてのカメラシステムで3つの増分が可能なわけではなく、1/2段と1/3段のみのものもあれば、1段のみのものもあります。
1段分の光量とは、シャッタースピード、絞り、ISOの変更に応じて、カメラに入る光の量が半分または2倍になることと定義されています。 シャッタースピードやISOでは、通常1段ごとに数値が半分または2倍になるので覚えやすい（例えば1/1000秒から1/500秒、ISO200から400は光量が2倍になる）。 F4からF8は2段分光量が減り、F32からF16は2段分多くなります。 しかし、F4→F5.6は1段少なく、F32→F22は1段多いというように、1段ごとに光量が半分または2倍になるので、F値で1段刻みを覚えておくと便利です。
よく間違えるのが、絞りやシャッターを1クリックすれば1段になると思っていることですが、これも1/3段刻みの場合は3クリックで1段となります。 2035>絞り優先(Av)
自動露出モードの一つで、カメラが適切なシャッタースピードを計算する間にF値を設定し、適正露出にするモードです。 通常、AvまたはA（フルオートと混同しないように）と略されます。被写界深度が写真にとって重要な場合、つまり、急いでいる状況や動きの速いイベントで、手動で測定する時間がない場合に有効なオプションとなります。 絞り値だけを指定できるので、撮影に集中できます。 しかし、自由には代償があり、自動露出モードで測光をカメラに任せると、最終的な露出はほとんど決められなくなります。 しかし、F値や被写界深度の使い方を学ぶには最適なモードです。 1日、あるいは1週間、絞り優先で撮影してみると、より多くの変数を排除し、カメラの1つの側面に集中できるため、その機能についてより簡単に学ぶことができます。
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Changing plane of focus
Aperture with depth of fieldの別の側面に、plane of focus（焦点面）があります。 レンズとフィルム面またはイメージセンサーの角度によって決まり、ほとんどのカメラの焦点面は、カメラの背面と平行に、想像上の見えない壁のように移動します–しかしこれは、大判カメラの蛇腹運動からレンズベビーのファンキーな効果まで、さまざまな方法で変更することができます。 レンズベビーの場合は前玉を、大判カメラの場合は後玉を傾けるだけで、角度の違いによってピントが合う場所が変わります」
被写界深度のごまかし方
さらにレンズの違いとして、被写界深度の感じ方があります。 広角レンズの場合、F値を小さく（絞りを大きく）しても、被写界深度が浅く見えることはありません。 これは、ピントリングが最短撮影距離から最短撮影距離まで移動する距離が短いためです。 下の写真のように、ほとんどの被写体が3m以上離れているため、絞りを大きくして光を多く取り込み、速いシャッタースピードを実現しながらも、全体にピントが合っているように見えるのです。 しかし、このため、被写界深度が浅く見えるように背景をぼかそうと思うと、被写体が広角レンズに極端に近づかなければなりません。
技術と実用の違い
レンズの最適品質ということでは、どんなレンズも通常F8で最もシャープであることが一般的な法則とされています。 過去のワークショップでは、「それならF8を使った方がシャープな画像を保てるのでは」という質問がありましたが、私の答えはいつも同じです。 燃費やトルクを考えるとあるギアがベストかもしれませんが、1つのギアで車を運転することはできませんし、1つの絞りしか使えないわけではありません。 私のキャリアを通じて、何十万枚もの画像をレビューしてきましたが、F8以外の絞りで撮影したために画像が劣化した例はまだありません。
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1800年代初頭に最初のカメラが作られて以来、絞りはかなり停滞したまま推移しています。 しかし、今年初め、Lytro という会社が新しい撮影方法を発表しました。そのライトフィールドカメラは、撮影後の編集でフォーカスを決定することができます。 90年代半ばにスタンフォード大学で完成した技術から作られたこのカメラは、すべての光の色、強さ、方向をとらえ、前景、中景、背景など、構図のどこでも、その瞬間にピントを合わせ、再フォーカスする能力を与えてくれます
この傾向は、カメラやソフトウェアでも続き、最初の撮影後に被写界深度を変えるチャンスすら提供するのではないかと私は想像します。 2035>
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以上が、今回のお話でした。 穴の話がこんなに楽しいとは。 カメラを持って街に繰り出し、新たに発見した知識をテストし、使用する絞りの選択がどのようにあなたのショットを左右するのかを理解する時です。 そして、次のアンリ・カルティエ＝ブレッソンやリチャード・アヴェドンになるために奮闘している自分に気づいたら、「もし、それが簡単だったら、こんなに楽しいことはない」と思い出してください。
このシリーズの続きは、これからです！
Seanは商業写真家、『The Complete Guide to Nature Photography』の著者、フォトエキスパート、そしてオールマイティの好漢です。