カメラ初心者の基礎 ISO感度 絞り(f値) シャッタースピードの調整や設定方法

シャッタースピードについての説明

カメラを使い始めた時はオート設定で撮影をしていると思いますが、暗かったり明るかったり、被写体のブレが発生して扱いにくい時があると思います。
この記事ではもう少し自分の思い通りの写真を撮りたいという時に使用するマニュアル撮影時のISO感度、絞り(f値)、シャッタースピードの調整でどのように変化をするのかをこの記事で解説いたします。

はじめに

一眼レフカメラやミラーレスカメラを使い始めた時は全てオートモードで使い始めると思いますが、使っているうちに空の白飛びを無くしたいとか、暗所の黒つぶれを無くしたいなど、様々な欲求が徐々に現れてくるもの。
オートモードは写真の主役になる被写体が綺麗に写るように、カメラ本体が自動調整をしてくれる機能なので、主役になる被写体以外の映りは無視してしまう事もあり、その結果一部で白飛びや黒つぶれなんて事も起こります。

明暗差を圧縮して記録するダイナミックレンジ圧縮機能も加わるカメラもありますが、基本的にはISO感度や絞り、シャッタースピードを自動的に調整して、カメラメーカーが設定した標準の写りで簡単に撮影できるのがオートモードの特徴なのです。

もちろんオートモードで特に困っていない人は、それで全く構わないのですが、自分が狙っていた写真の写り方で撮りたい人は、オートモードよりもマニュアル撮影モードの方が綺麗に写真を撮れる場合が多いです。

マニュアル撮影モードでは、自分で設定をしなくてはいけなくなるため、ここで初めてISO感度とf値、そしてシャッタースピードの関係が重要になってきます。

マニュアル撮影の設定方法

ISO感度

ISO感度は、イソ感度やアイエスオー感度と呼ばれる設定で、レンズを通り抜けてイメージセンサーが受けた光を電子的に増幅させて、暗い場所でも明るく撮影できるようにする設定です。
ISO感度とノイズのグラフ
上のグラフがイメージになりますが、シャッタースピードと絞りを変化させずにISO感度を上げると明るく撮影をできるようになります。
しかしISO感度は電気的に信号を増幅させる機能なので、数値を上げる度にザラザラとしたノイズも増えてくるので注意が必要。
これが写真の写りを悪くする高感度ノイズと呼ばれるものです。

編集やRAW現像時にノイズ軽減フィルターである程度は高感度ノイズを消す事が出来るのですが、カメラの性能次第で限度は変わって来ると思うので、カメラを使用しながら見極めて行く必要はあります。

ISO100の時の高感度ノイズ
ISO2000の時の高感度ノイズ
ISO50000で撮影時の高感度ノイズ

※画像をクリックして拡大表示できます。
絞り(f値)を変えずに同じ明るさになるようにシャッタースピードを変化させた画像ですが、ISO100とISO50000の明るさは同じでも、ISO感度が高い方がザラザラとした高感度ノイズが出現しているのが分かるかと思います。

ISO感度の数値を上げると暗い場所で明るく撮影を出来るようになったり、シャッタースピードを早くして高速で移動する被写体を撮影する時にブレにくくなる効果がありますが、その代償として発生するのが高感度ノイズで、他にも色被りやコントラストの低下が発生する時もあります。

絞り(f値)

一般的にはレンズに備わっている絞り羽根が開閉する事によって、レンズからイメージセンサーに届く光の量を調整する機構です。

レンズの絞り羽根のイラスト
イラスト提供 : イラストAC wks様

f値が小さければ小さいほど光が入り込みやすくなり、写真の写りが明るくなります。 逆にf値が大きくなると絞り羽根が絞り込まれるため、光の入る量は少なくなり写真の写りは暗くなります。
一番低い数値を開放f値と呼び、よく明るいレンズと言われているのが、開放f値に1.8や2.8など極端に小さい数字が与えられた高性能レンズの事です。

購入する時に表記されている部分なのですが、レンズの型番にf3.5-6.3と表記されていたりf2.8とだけ表記されているのが開放f値です。

何故f3.5-6.3と表記されている場合とf2.8とだけ表記されている時があるのかを説明すると、ズーム倍率によって開放f値が変動する場合はf3.5-6.3と表記され、どのズーム域でもf値が変化する事が無いレンズや単焦点レンズはf2.8などと一つの開放f値だけが表記されます。
どのズーム域でもf値が変化しないズームレンズは、通しレンズやf値通しレンズと呼ばれています。

背景をぼかしたり玉ボケと呼ばれる写真表現では、開放付近の小さいf値を使用してフォーカスが合う範囲を制限して撮影をしております。

f6.3の時の絞りとボケ量
f10.0の時の絞りとボケ量
f25.0の時の絞りとボケ量

※クリックをして写真を拡大する事が出来ます。

プリントアウトしたグラフを斜め45度ぐらいで立て掛けてフォーカスをセンター付近に合わせて撮影をした比較写真です。
縦の軸の-10側がカメラの設置場所に近く、+10側がカメラから遠ざかるように斜めに立てました。

青くて丸い円がフォーカスが合っている範囲で、f6.3の時は円の上下が低く、10と-10付近はかなりボケた状態になっております。
つまりf値が小さい場合はピントが合う範囲の奥行きが制限され、フォーカスを合わせた被写体以外のほとんどの場所がボケるような写真を撮影できます。

f10.0ではフォーカスが合っている範囲がさらに広くなり、縦軸の10と-10付近のボケ量も少なくなっております。
このフォーカスが合う範囲を被写界深度と呼び、範囲が狭い場合は「被写界深度が浅い」、逆にフォーカスが合う範囲が広ければ「被写界深度が深い」または「パンフォーカス」と呼びます。

f25.0では全体的にフォーカスが合っているように見えますが、f6.3やf10.0と比較すると全体的に解像感が無くグラフのラインがくっきりしていないような印象を受けます。
この現象は、小絞りボケや回折現象と呼ばれ、カメラの絞りを絞れば絞るほど、光の回折により、画質の鮮明さが失われ全体的にボケた画像になる現象です。

そして、ISO感度を変化させない状態でf値を大きくしているため、f6.3のシャッタースピード0.6秒と比べると、f10.0では1.6秒、f25.0ではシャッタースピードが10秒の長時間露光となっております。
つまりf値を大きくすると光の入る量が制限されてしまうため、ISO感度を変化させないで同じ明るさの写真を撮影をする場合は、光がイメージセンサーに届きにくくなって写りが暗くなってしまう分、シャッタースピードを遅くして写真の写りが明るくなるように調整をしなくてはいけません。


シャッタースピード

シャッタースピードは、1/100秒や1/60秒または3秒や10秒などと表示されています。
シャッターが開いてから閉じるまでの時間を表示しているもので、シャッターが開けられている時間に写した被写体は写真としてカメラに記録されます。
シャッターボタンを一回押すと「カシャ」って感じの音がしていますが、それがシャッター幕が開閉する動作の音になっており、シャッタースピードの設定を早くすると「カシャ」って音がするけど、逆にシャッタースピードを遅くすると「カッシャ」って音に変わり、シャッター開閉時間の間隔が変わるのが分かるはずです。

その音の間隔、つまり1回シャッターボタンを押した時にシャッター幕が開閉する時間がシャッタースピードなのです。

シャッタースピードを早くすると光がイメージセンサーに届く時間が制限されるため、写真の写りが暗くなります。その場合は、シャッタースピードを遅く設定するか、f値とISO感度の設定を変えて明るく映るように調整をしなければいけません。
明るく写る代わりにシャッタースピードを遅くした代償として記録されるのが動く被写体のブレなのです。

シャッタースピードについての説明
上の写真の例で説明をすると、左側に離陸滑走中の飛行機に合わせてカメラを移動させる流し撮りと呼ばれる撮影手法で、シャッタースピードを1/10秒に設定して撮影をしております。
シャッターの開き始めが「カッ」シャッターが閉じる時が「シャ」って音だと思って下さい。その時間が上の写真を撮影した時に設定した1/10秒なのです。
移動している飛行機に合わせてカメラを左に動かしながら撮影をしているので、メインの被写体になっている飛行機はほとんどブレがありません。
背景の光が点線やライン状になっているのは、1/10秒間にカメラを移動させた距離、つまりビデオ三脚にカメラを載せて、センターを軸に左方向にパンを振っている状態です。
飛行機自体は静止しているようにも見えますが、光の線の距離がシャッターを開いている1/10秒の間に飛行機が左方向に移動した距離でもあります。

手持ち撮影をしている時に手振れでぼやけた写真が記録されるのは、シャッターが開いている時間内に写した被写体を移動させた距離、または被写体が移動した距離全てが残像となってカメラに記録されるからなのです。

鼠ヶ関コロナ退散祈願・海の安全祈願花火 2021
この花火は山形県鶴岡市で行われた鼠ヶ関コロナ退散祈願・海の安全祈願花火大会の写真です。
バルブ撮影で182秒間シャッターを開きっぱなしに撮影をしていました。
バルブ撮影はシャッターボタンを押した時に設定した時間でシャッター幕が開閉するのではなく、シャッターボタンを押してシャッター幕が開き、シャッターボタンを離すとシャッター幕が閉じる動作をします。
つまりシャッターボタンを押すと「カッ」、シャッターボタンを離すと「シャ」って音がします。

鼠ヶ関シークレット花火 6K Nezugaseki Eradicate COVID-19 Fireworks Festival コロナ退散祈願・海の安全祈願 YAMAGATA JAPAN

2021年 鼠ヶ関コロナ退散祈願・海の安全祈願花火大会
この動画の9:46から12:48までシャッターを開きっぱなしにしているので、シャッターを開いていた約3分間の間に移動した人は残像のようになっていたり、打ち上げられた花火は見たままの姿ではなく、線のようになって写真として記録されます。
逆に182秒間微動だにしなかった人も凄いですけど・・・。

カメラを三脚などに固定して、テレビやモニターで上の動画を再生しながら、12:27から12:48までバルブモードでシャッターを開きっぱなしにして画面を撮影してみましょう。
f値とISO感度を上手に調整すれば、動画の上に掲載した花火写真と似たようなものが撮影できるはずです。


まとめ

ISO感度を上げて明るく撮影をするとノイズが発生し、f値を小さくして明るく撮影をするとメインの被写体以外がボケやすくなる。シャッター速度を遅くして明るく撮影をしようとすると、被写体のブレが発生しやすくなります。
この3つの関係性を見極めて、設定を変えながら撮影をしてみると次第に体で覚えてくるはずです。
Nikon D750の露出表示と設定表示
ニコンのカメラの場合は露出量を表示するメーターのような物があります。
0が適正でマイナス側に振れると写した写真は暗く、プラスに振れると写真は明るくなります。
全てのシチュエーションで0が必ず適正になるとは限らないので、一枚撮影をして明るかったり暗かったりしたら、ISO感度、f値、シャッタースピードを調整して適正な露出で写真を撮影してみましょう。

ミラーレス一眼レフカメラ Sony α7S 白飛びゼブラ表示
ミラーレスカメラでは白飛びが記録される箇所に警告を出す、ゼブラ表示が備わっている場合があります。
このゼブラ警告が表示されない範囲でRAWで撮影をすれば、よっぽど酷い明暗差がある場合を抜いてだいたいは色を取り戻せるはずです。

オートモードからのステップアップとして始めるマニュアルモード撮影は、カメラに詳しい人や機械について詳しい人以外は、ISO感度、f値、シャッタースピードの関係がよく分からなくて行き詰るはず。
うまく撮影を出来なくて諦めたくなったり、思っていたより写真が綺麗に撮れないと思った時は、是非マニュアルモード撮影に挑戦してみましょう。


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