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デジタルカメラのマメ知識【ダイナミックレンジ編】



屁の役にも立たない「デジカメエキスパート1級」を持っている筆者。

デジカメエキスパート1級!と言えば聞こえは良いのですが、所詮はYahoo!インターネット検定。
ハッキリ言って資格としてはほとんど無価値だと思っているのですが、カメラや写真の基本的な理屈が分かっていればイメージした通りの写真が撮りやすいのもまた事実。

てなわけで、写真やカメラに関するちょっとしたマメ知識はじめました。
第一回は、黒つぶれや白飛びを引き起こす「ダイナミックレンジ」についてです。

くコ:彡


◆黒つぶれ、白飛びを引き起こす「ダイナミックレンジ」とは?

写真をやっていると、必ず一度は経験する「真っ黒(黒つぶれ)」や「真っ白(白飛び)」。
これは、カメラが持つダイナミックレンジというものが関わってきます。

ダイナミックレンジとは、(ざっくり説明すると)そのカメラが実際に写せる「明るさの範囲(どれだけ暗いところから、どこまで明るいところまで写せるか)」のことなのですが、まずそれを理解するためにはカメラの性能が有限であることを理解しなければいけません。

下の写真は、前にiPhoneのHDR機能を検証した時のものです。(橋の下で、iPhone4を使って撮影)

まずは、手前の暗い橋の部分に露出を合わせてみました。
比較的暗い部分はそれなりに写っているのですが、明るい部分は階調が完全に飛んでしまい、何が写っているのかほとんどわかりません。
s_s_6-1.jpg

では逆に、明るい部分に露出を合わせてみましょう。
奥の方にある橋はそこそこキレイに写っているのですが、今度は手前(上側)がかなり暗くなってしまいました。
s_7-1.jpg

これは、iPhone4のダイナミックレンジでは、(今回撮影した条件下では)暗い部分から明るい部分までは充分に写しきれないことを示しています。


■下の写真は、ほぼ同じ場所でiPhoneのHDR機能を使って撮影したものです。
(HDR機能の詳細はまた別の機会にご説明したいと思います)

これまでの写真と違い、暗部から明部まで階調が大きく破綻することなく割とバランス良く撮れています。
(HDRを使っているのでやや反則気味ではありますが)カメラが持つダイナミックレンジ内に明るさが収まっていると、このように違和感のない仕上がりになります。
s_7-2.jpg



◆ダイナミックレンジの考え方

もう少し分かりやすいように、今回のiPhone4での黒つぶれ・白飛びを図にしてみました。
赤枠が今回のiPhone4が持つダイナミックレンジだとお考えください。
(注:ダイナミックレンジの広さは仮のものです。iPhone4の性能を正確に表すものではありません)

赤枠のダイナミックレンジを外れてしまった部分は、黒つぶれ・白飛びを起こすことを表しています。
基本的にそのカメラが持つダイナミックレンジを超える範囲は写しきれないので、このダイナミックレンジをどのあたりに持ってくるかで「写せる明るさの範囲」が決まります。
roshutu.jpg

■暗部に露出を合わせた場合
 →かなり暗い範囲まで階調を拾えていますが、逆にやや明るい範囲からは真っ白になってしまいます。

■明部に露出を合わせた場合
 →かなり明るい部分までカバーできていますが、やや暗い部分からは真っ黒になってしまいます。

■バランス良く撮れた場合
 →極端な暗部・明部は写しきれませんが、中間調がバランス良くダイナミックレンジの中に収まっているのがわかります。



◆じゃ、結局どうすればいいワケ?

カメラが持つ基本性能である「ダイナミックレンジ(の広さ)」は変えられませんが、どこにダイナミックレンジを持ってくるか(≒どこに露出を合わせるか)は変えられます。
つまり、扱える明るさの範囲は変えられなくても、その写せる範囲を「どこに」持っていくか(上の図で言うところの、左右のどのあたりに持って行くか)で、写真の明るさをコントロールすることができます。

このあたりは、カメラメーカーの腕の見せ所であり、また、ユーザー側でもカメラ等のセッティング次第である程度まで追い込むことができる範疇です。

いま少し各メーカーの露出に関するスペックを調べたところ、
・キャノン EOS Kiss X4(ボディーのみ、価格コムで54,800円〜)
 →63分割TTL開放測光(画面を63分割して、最適な明るさを求める)
・ニコン D90(ボディーのみ、価格コムで56,200円〜)
 →420分割RGBセンサーによるTTL開放測光方式→(画面を420分割して、最適な明るさを求める)
といった感じで、それぞれのメーカーで露出に対する考え方が読み取れますね。

ただ、機種によってダイナミックレンジも変わりますし、複数メーカーを比べてセンサーの分割数が少ない=露出性能が悪いというのはナンセンスなので、その点はご注意ください。


さて、最後にトップ画像で見るも無惨になっていた橋の真下の写真(↓)ですが、
s_8-1.jpg

↓(HDR機能も併用していますが)ダイナミックレンジ内に明るさが収まると、、、

s_8-2.jpg
このくらい変わります。

同じカメラであってもこのくらい仕上がりに差が出るので、これを機会にテクニカルな部分にも興味を持ってもらえれば幸いです。


筆者が一眼デビューした時に読んだ、イチオシの良著】
4056033854.jpg
学研の本「デジタル一眼レフカメラ塾」です。
2004年(まだ一眼レフが600万画素くらいだった頃)の本なのでやや古くはありますが、各種数値を変えた時の比較写真なんかも多くてとても分かりやすいです。

たぶん絶版なので手に入れづらいとは思いますが、もしブックオフなりヤフオクなりで安かったらぜひ!
(何冊も一眼レフ関連本を買いましたが、コレが一番良かったです。)


【今後予定している、デジカメに関するテーマ】
◆写真の明るさが決まるリクツ 〜絞りとシャッタースピード、ISO感度の関係〜
◆色かぶりを押さえる「ホワイトバランス」の考え方
◆【まずはお気楽、お手軽に】格安で楽しむ!失敗しない型落ちデジカメの選び方
とりあえず、こんな感じの内容を考えています。

筆者はプロのカメラマンでもなければ、写真の専門教育を受けたきたわけでもありません。
独学だったがゆえにコンパクト機→一眼レフに乗り換えた時に「思うように撮れない」というのも実体験として味わっているので、そんなことも織りませながら書いていければなと思っています。

仕事がら「ブツ撮り(モノを撮ること)」が多かったのでポートレートなんかはからっきしダメですが、カメラや写真の知識は被写体を選ばないので、そんな方面からアプローチしていこうかと。

「こんなテーマを読んでみたい」というリクエストがあれば、ぜひTwitterなりメールでリクエストくださいまし。
(メールアドレスはTwitterのプロフィールのところに書いてあるので、ご意見等はぜひお気軽にどうぞ〜)

→ダイナミックレンジ編の続きはコツラ

ツイッターやってます。

(アカウント変わりました。古い記事はコツラから)

P.S.
引っ越しの記事の顛末ですが、見事にネタになりそうな展開を見せています。
公開は少しだけ先になりそうですが、ぜひご期待ください(`・ω・´)


【そこそこ反響があった過去記事とか】


■行ってきた、やってみた、ネタ類

カテゴリ: コラム
2011年01月19日 10時33分44秒 Posted by She learn Ghana^2(Satoshi.I) ( 6,518 PV ) 勢い:3


この記事の評価
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コメント(リンクの記載「http://」は行えません)
1 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)11:03:57. ID: ca0a1b8dp
コンデジでも露出極めていけばソコソコ良いの撮れるよね
2 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)11:49:51. ID: 89c0883ap
身近な物のハウツー記事は参考になるわ
普段オートに任せっきりになったゃうから、自分で数値をいじくろうとしても、用語が色々あったりしてすぐ挫折する
3 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)13:54:16. ID: e459769cp
これから趣味でカメラを始めたいなと思っていた矢先のタイムリーな記事でありがたいです。今後も楽しみにしています。
4 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)15:10:54. ID: 594e887cp
こういう基本的な事を素人にも分かりやすく解説してくれる記事が増えるとありがたいね
5 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)15:52:42. ID: 1d5ac35fp
素晴らしい記事です
今後に期待 楽しみにしています
6 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)16:14:48. ID: 1d5ac35fp
すごいためになりました!
文章の構成が分かりやすい!
7 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)17:26:52. ID: 27b0444cp
これはためになるな
8 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)17:34:11. ID: f438b38ep
ためになる に+10が欲しくなる記事
9 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)19:42:53. ID: e594f3fap
けっきょく、ダイナミックレンジ内に明るさを収めるにはどうすればいいの?ほどよく明るいところに焦点あわせるということ?
10 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/19(水)22:40:39. ID: f29095c4p
HDR画像作成に、ベストなツールのベストなハウツーが知りたいんだが、グーグル先生も知らないんだよな。
書籍でも何でもいいんだが、そろそろ誰か作らなイカ?
11 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/20(木)02:31:12. ID: fac53e88p
ダイナミックレンジなんてどうでもいい派だわ俺は
12 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/20(木)09:20:36. ID: 4a0e8182p
安めでいいからデジ一欲しいと思い続けてるが金がない日々
13 名前:名無し@ガガリアン 2011/01/20(木)17:36:29. ID: 37075647p
そう言えばiphone4でアオカビカメラで購入控えたんだけど、この記事見て思い出した。
露出や何とかを調整すればアオカビは写らなくなると言っていた奴居たけど、マジなの?
やり方分かる人いる?
14 名前:She learn Ghana^2 2011/01/20(木)23:44:29. ID: de16b992p
>>褒めてくださった方々
(´・ω・`) ありがとうございます

>>1
(´・ω・`) 最近はコンデジも優秀なので、ある意味ではコンデジで充分かもですね

>>9
(´・ω・`) これ、次の記事で書くことにしました(すでに半分くらいできてます)。
言葉だけだとわかりづらいのですが、最終的にはどこを活かしたいのかというところになるので、そのあたりも含めてまとめますね。
15 名前:She learn Ghana^2 2011/01/20(木)23:45:07. ID: de16b992p
>>10
(´・ω・`) すんません、HDRのツール類は全く知らないので力になれそうにないです。。。
ただ、ハウツーとしては「動きの速いもの」や「ブレやすい環境」には向きません。手ぶれは三脚でカバーできますが、動きの速いものは(内部的には)連写しているので、どうしても被写体ブレが出てきちゃいます。

>>13
(´・ω・`) 原因としてはフラッシュとホワイトバランスの狂いなんですが、ホワイトバランスの時に書けたら書きますね〜