カメラの絞りとF値について

フィルムであれデジタルであれ、カメラがとらえた画像を見た目通りの印象に再現するためには、フィルムやデジタルカメラのイメージセンサーがとらえる光の量を適切なところにコントロールする必要があります。

このための仕組みの一つが絞りです。

カメラの絞り

カメラにはフィルムやイメージセンサーに到達する光の量を調節する仕組みが備わっています。

一般的には、中心に穴の開いた板として機能するような機構をもった仕掛けとなっていて、レンズを通る光の一部を遮る働きをします。

この仕組みを「絞り」と呼び、人間の目の虹彩と同じような働きをします。

カメラのフィルムやイメージセンサーは、当たる光の総量が多すぎてしまうと化学的、電気的に飽和してしまう形になって、画像の情報を再現できなくなってしまいます。

具体的には、撮影した対象がどんなものであっても、真っ白な画像が出来上がります。

逆に、取り込む光の量が少なすぎても、やはりちゃんとした画像の情報を再現することが出来ず、こちらは真っ黒な画像が出来上がります。

このため「シャッター」の機構を利用して「シャッタースピード」を変化させる仕組みと、この絞りによってフィルム/イメージセンサーに届く光の量をコントロールすることを合わせて利用することで、フィルムやイメージセンサーが取り込む光の量を適切な領域に調整することになります。

絞りの物理的な仕組みとしては、複数の羽根型の板を組み合わせて、連続的に中央の素通しの穴の大きさを変化させることが出来る、「虹彩絞り」という仕組みが使われることが多いです。

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カメラのF値

絞りの状態を指定するために使われる指標がF値と呼ばれる数値です。F値は絞りの程度を相対的に表すものです。

元々は「口径比」と呼ばれる値のことで、レンズの焦点距離を有効な口径で割った値のことです。

絞りの穴の開いている部分を小さくすることを「絞りを絞る」、大きくすることを「絞りを開ける」といいますが、絞りを絞るとレンズの有効口径が小さくなるのと同じ意味になりますので、F値は大きくなっていきます。

つまり、大きなF値を選択することは、レンズを通過する光の量を減らす、ということになります。

レンズを通過する光の量とF値の間には、通過する光の量がF値の二乗に反比例するという関係があります。

具体的には、F値がF2とF2.8との場合で比べてみると、F2.8の場合にはF2の時の1/2の光しかレンズを通過しない、ということになります。

F値の代表的な値には、通過する光の量が1/2倍または2倍となるような数列が使われます。具体的な値としては以下のようになります。

F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F11、F32・・・

ただ、実際に写真を撮る際には、光の量のコントロールが1/2倍とか2倍刻みでは写真の仕上がりに与える影響が大きすぎるため、現代のカメラではこの間を2つや3つに分割する形で、より細かなF値の指定を行えるようになっています。

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