カメラと写真の基礎知識『ダイナミックレンジ』

こんにちは!

サラリーマンとの二足の草鞋をはいてのブログ記事の更新はなかなか骨が折れる時もあります。たまに日帰り出張などで早朝四時から動き始めて、帰宅は午後9時となることもザラにあります(;^_^A 今日が正にそれでした。ですけども仕事だけで終わる一日ではもったいないので今日も記事を書こうと思います。

今日のテーマは『 ダイナミックレンジ 』です。

さっそく始めていきましょう。

白飛び・黒つぶれ

ダイナミックレンジを語るうえで欠かせないのが白飛び・黒つぶれといった現象です。白飛び・黒つぶれが起こる原因は、撮影する被写体の照度がカメラの露光(認識)できる明るさと暗さの範囲を逸脱(外れている)ことにあります。

カメラが認識できる明るさよりも被写体が明るすぎれば白飛びし、暗すぎれば黒つぶれする、といった現象です。

白飛び

この画像は青空と緑の木々を撮影したものです。この記事のトップ画像と同じ写真ですが、空の部分が黒くなり、カメラ上で白飛びが発生していることを確認できます。

カメラが認識できる光の強さの範囲はそれほど広くなく、世の中に存在する光の強さの範囲のうちの半分から3/2程度しか認識できないと言われています。

光の強さは、太陽光の10万ルクスから、スポットライト1万ルクス、部屋の照明数百ルクス、などの段階を経て、最も暗い基準としての星明り0.01ルクスほどの幅があります。

この段階を経ての明るさの幅の中でカメラが認識できて、描写が可能な範囲がダイナミックレンジ、というわけです。

被写体の明るさで変化するダイナミックレンジ

一枚の写真に、明るい部分と暗い部分を同時に写りこませることで明暗差のある写真を撮ったとします。この際、明るい部分と暗い部分のどちらかにピントを合わせることになるわけですが、この場合に白飛び、黒つぶれの減少は起きやすくなります。

例えば、明るい部分にピントを合わせた場合に、暗い部分との明暗差がダイナミックレンジの範囲を外れていれば黒つぶれが起こり、暗い部分にピントを合わせて、明暗差がダイナミックレンジの幅を外れていれば白飛びが起こる、といった具合です。

一枚の写真の中に極端な明暗差がなくなるような撮影手法を行うことで白飛び、黒つぶれは防止できるようになります。

ダイナミックレンジの幅について

カメラが認識できるダイナミックレンジの幅はカメラに搭載されているイメージセンサーの大きさや性能によって決まると言われています。

メーカーからは正確な数値は公表されていませんが、35mmフルサイズのイメージセンサーが最もダイナミックレンジが広く、APS-C、マイクロフォーサーズ、スマホ、といった順にダイナミックレンジの幅は小さくなっていきます。

シンプルにイメージセンサーの大きさが大きいと幅が広いと考えてよさそうです。

フルサイズカメラでの撮影では白飛び、黒つぶれが起こりにくく、光の階調を他のセンサーサイズよりも細かく記録できるためRAW現像での調整がしやすくなります。

ISO感度との関係

ISO感度には写真を最も美しく撮影できる「ベースISO感度」があり、次にメーカーが画質を保障する「常用ISO感度」、常用ISO感度の幅を外れている「拡張ISO感度」があります。

多くのカメラの場合に「拡張ISO感度」と位置付けられている[ISO感度50]や「常用ISO感度」よりも高いISO感度での撮影ではダイナミックレンジが狭まり、白飛び、黒つぶれが起こりやすくなります。もちろんISO感度を高くすればノイズも発生します。

減光フィルターによる光の抑制

NDフィルターと呼ばれるレンズを通過する光を抑制させることで写真内の明暗差を減らして白飛びなどの発生を抑えることもできます。(絞り値(F値)を調整しての白飛びの抑制もできるようになります。)

ちなみに、NDレンズを使用してレンズを通過する光を抑制することで、シャッタースピードを遅くして、明度の高いシーンでの長秒撮影が可能になるなど撮影手法の幅を広げることができる面白いツールですが、NDフィルターについての解説は今回は割愛します。

HDR(ハイダイナミックレンジ)

カメラの持つダイナミックレンジの幅を超えての明暗差を表現したい場合には「HDR写真(ハイダイナミックレンジ写真)」をPhotoshop LightroomなどのHDR機能を利用するなどの方法があります。

三脚を使用して、ハイライトの強い写真、シャドウの強い写真、などの複数の定点撮影した写真を組み合わせてカメラの持つダイナミックレンジの限界を超えて表現する手法です。

HDR写真を実際に見てみると異世界の景色を見たような不思議な感覚に襲われます。

RAW現像で表現を復活させる

皆さんも写真を撮る際には「RAW」での撮影も行っているとおもいます。

RAW現像でのホワイトバランス調整、コントラスト補正、ピクチャーコントロールは表現の可能性を無限に広げます。

補正のし過ぎはわざとらしさを招いてあまりおすすめはできませんが、発生してしまった白飛びや黒つぶれを効果的に利用するような補正を行うことで、メリハリのある写真を作り上げることができます。

忙しい毎日を過ごす私たちが撮影に出かけられる機会はそう多くないと思いますのでRAW現像での補正も効果的に利用して表現の幅を広げるのも選択肢の一つであると私は考えています。RAW現像、楽しいですよね!

撮影した写真からダイナミックレンジを調べる方法

カメラの持つダイナミックレンジの幅は撮影した写真の明度ヒストグラムを参考に確認することができるようです。ヒストグラムのグラフの真ん中が落ち込み、左右が急上昇している場合にはダイナミックレンジを超えている、ということのようです。

まとめ

写真を撮影してプレビューを確認しているときに黒い塗りつぶしのようなものがチカチカと動いていたら、白飛び、黒つぶれのサインです。

ダイナミックレンジの知識を正しく覚えて明日の写真ライフに役立てましょう!

本日も最後までお読み頂きありがとうございました。

明日もお仕事、頑張りましょう!ではまた!

↑ カメラのスライドストラップに取り付けるだけでストラップの脱着がワンタッチで行えます、おすすめです!

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