あなたが持っているデジタル一眼レフカメラとそれに付随する写真専門用語に混乱していませんか?写真の基本をいくつか見て、カメラの仕組みと、それがより良い写真を撮るのにどのように役立つかを学びましょう。
写真は光学科学とすべて関係しています。光が屈折、曲げられ、写真フィルムや現代のデジタル カメラの光センサーなどの感光材料に取り込まれたときに、光がどのように反応するかです。カメラ (ほとんどすべてのカメラ) の仕組みについて基本を学び、一眼レフや携帯電話のカメラを使用しているかどうかに関係なく、写真を上達させることができます。
カメラとは何ですか？
紀元前 400 年から紀元前 300 年頃、より科学的に進んだ文化 (中国やギリシャなど) の古代哲学者たちは、画像を作成するために カメラ オブスキュラ のデザインを実験した最初の民族の一部でした。アイデアは非常にシンプルです。十分に暗い部屋を設定し、平面の反対側のピンホールからほんの少しの光が入るだけです。光は直進し（この実験はこれを証明するために使用されました）、ピンホールで交差し、反対側の平面に像を作ります。その結果、ピンホールの反対側から照射された物体の逆さまバージョンが得られました。これは信じられないほどの奇跡であり、「中世」の千年以上前に生きていた人々にとっては驚くべき科学的発見です。
現代のカメラを理解するには、カメラ オブスキュラから始めて、数千年前に飛躍して、最初のピンホール カメラについて話し始めることができます。これらは、これと同じ単純な光の「ピン刺し」の概念を使用し、感光性材料の平面 (光が当たると化学反応する乳化表面) に画像を作成します。したがって、カメラの基本的な考え方は、光を集めて、ある種の感光性の物体 (古いカメラの場合はフィルム、デジタルカメラの場合は光センサー) に記録することです。
光の速度より速く進むものはありますか?
上記の質問は一種のトリックです。私たちは物理学から、真空中の光の速度は一定であり、超えることが不可能な速度限界であることを知っています。しかし、非常に速い速度で移動するニュートリノなどの他の粒子と比較すると、光には面白い性質があり、すべての物質を同じ速度で通過するわけではありません。速度が低下したり、曲がったり、屈折したりして、進行につれて特性が変化します。密集した太陽の中心から逃げる「光の速度」は、そこから逃げるニュートリノに比べて、ひどいほど遅い。光が星の中心から抜け出すには何千年もかかるかもしれないが、星によって生成されたニュートリノはほとんど何も反応せず、まるでそこにあるかのように、最も密度の高い物質の中を毎秒186,282マイルで飛行する。 「それはそれでいいのですが、これが私のカメラと何の関係があるのですか？」と思われるかもしれません。
物質と反応する光のこれと同じ性質により、現代の写真レンズを使用して光を曲げ、屈折させ、焦点を合わせることができます。同じ基本設計は数年経っても変わっておらず、最初のレンズが作られたときと同じ基本原則が今も当てはまります。
焦点距離と焦点の維持
レンズは年々進歩してきていますが、基本的には単純な物体であり、光を屈折させてカメラ後方の像面に向けるガラス片です。レンズ内のガラスの形状に応じて、交差する光が像面上で適切に収束するために必要な距離は異なります。現代のレンズはミリメートル単位で測定され、レンズと像面上の輻輳点の間の距離を指します。
焦点距離は、カメラがキャプチャする画像の種類にも影響します。焦点距離が非常に短いと、写真家はより広い視野を捉えることができますが、焦点距離が非常に長い (望遠レンズなど) と、撮影範囲が非常に小さなウィンドウに切り取られます。
標準的な一眼レフ画像用のレンズには 3 つの基本的なタイプがあります。標準レンズ、広角レンズ、望遠レンズです。これらのそれぞれには、ここですでに説明した内容以外にも、使用に伴ういくつかの注意事項があります。
- 広角レンズは 60 度を超える大きな画角を持ち、通常は撮影者に近いオブジェクトに焦点を合わせるために使用されます。広角レンズ内の物体は歪んで見えるだけでなく、遠くの物体間の距離が誤って表示されたり、近距離での遠近が歪んだりすることがあります。
- 標準レンズは 、人間の目が捉えるものと同様の「自然な」画像を最も忠実に表現するレンズです。画角は広角レンズよりも小さく、被写体の歪み、被写体間の距離、遠近感がありません。
- 長焦点レンズは、 写真愛好家が持ち歩く巨大なレンズで、遠くにある物体を拡大するために使用されます。画角が最も狭く、被写界深度のショットや、背景の画像がぼやけて前景のオブジェクトが鮮明に残るショットを作成するためによく使用されます。
撮影に使用されるフォーマットに応じて、標準レンズ、広角レンズ、長焦点レンズの焦点距離が変わります。一般的なデジタル カメラのほとんどは 35 mm フィルム カメラと同様のフォーマットを使用しているため、最新の DSLR の焦点距離は、昔の (そして今日のフィルム写真愛好家にとっても) フィルム カメラと非常に似ています。
絞りとシャッタースピード
光には一定の速度があることがわかっているため、写真を撮るときに存在する光の量は限られており、その一部だけがレンズを通って内部の感光材料に到達します。その光の量は、写真家が調整できる 2 つの主要なツール、つまり絞りとシャッター スピードによって制御されます。
カメラの 絞りは 目の瞳孔に似ています。それは、多かれ少なかれ単純な穴であり、レンズを通って多かれ少なかれ光が受光体に届くように、大きく開いたり、きつく閉じたりします。明るく十分に照明が照らされているシーンでは最小限の光しか必要としないため、絞りをより大きな数値に設定して、通過する光を少なくすることができます。薄暗いシーンでは、カメラの光センサーに当たるためにより多くの光が必要となるため、数値を小さく設定すると、より多くの光が通過します。各設定は、F ナンバー、F ストップ、またはストップと呼ばれることが多く、通常はその前の設定の半分の光量を許可します。被写界深度は F 値の設定によっても変化し、写真で使用される絞りが小さいほど被写界深度は深くなります。
絞りの設定に加えて、感光材料に光を当てるためにシャッターが開いている時間 (別名、 シャッタースピード ) も調整できます。露出を長くすると、より多くの光を取り入れることができ、特に薄暗い照明の状況で便利ですが、シャッターを長時間開いたままにしておくと、写真に大きな違いが生じる可能性があります。不随意の手の震えのような小さな動きは、遅いシャッタースピードで画像を劇的にぼやける可能性があるため、カメラを設置するために三脚または頑丈な飛行機の使用が必要になります。
併用すると、遅いシャッター スピードで小さい絞り設定を補正したり、大きな絞りを開くと非常に速いシャッター スピードを補正したりできます。それぞれの組み合わせによって、非常に異なる結果が得られる可能性があります。時間をかけて大量の光を取り込むことと、より大きな開口部から大量の光を取り込むこととでは、まったく異なる画像が作成される可能性があります。シャッタースピードと絞りの組み合わせにより、「露出」、つまりセンサーやフィルムなどの感光材料に当たる光の総量が決まります。
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画像クレジット: Photographing the Photographer、 naixn 著、 クリエイティブ コモンズ で入手可能。カメラ オブスキュラ、パブリック ドメイン。 Pinhole Camera (英語)、 Trassiorf 作成、パブリック ドメイン。 NASA による 太陽型恒星の図 。パブリック ドメインおよびフェアユースとみなされる。 Galileo’s Teliscope by Tamasflex 、 クリエイティブ コモンズ で入手可能。 Henrik による焦点距離。GNU ライセンスの下で利用可能です。 Morven の Konica FT-1、 クリエイティブ コモンズ で入手可能。 Cbuckley と Dicklyon による開口図。 クリエイティブ コモンズ で入手できます。ゴースト バンパーカー ( Bacchurus 作)、 クリエイティブ コモンズ で入手可能。 Windflower by Nevit Dilmen 、 クリエイティブ コモンズ で入手可能。
