写真はぜんぶ”光”で出来ている
美味しそうなスイーツ、無邪気にはしゃぐ子供の笑顔、夜空にきらめく星々。。。これらはみーんな写真に残すことが出来ます。でも、カメラの中にスイーツや子供や星空を直接仕舞い込むことは出来ませんね。そんなことはドラえもんの４次元ポケットでも難しいかもしれません。じゃあ、写真って何を記録しているのでしょう？？
答えは”光”です。
そう、カメラは”光”を記録する道具で、”光”が記録されたものが写真なのです。だから、写真を撮るには”カメラがどうやって光を記録しているか”をちょっとだけ理解しておく必要がありそうです。
今回はそんな「カメラが光を記録する仕組み」についてざっくり例を用いて説明していきます。
ではいってみましょう！
カメラが”光”を記録する仕組み
写真を撮るとき、カメラはどんな仕組みで”光”を記録しているのか、下の図を用いて簡単に説明してみましょう。
まず、”光”はレンズを通ってカメラに進入してき、シャッターまで辿り着きます。そして、シャッターが開くと”光”はイメージセンサーという光を記録する部分（昔のカメラで言うフィルムの部分）に当たり、”光”が記録されるのです。
上の図からもわかるように、”光”がカメラに記録されるためには「レンズ」「シャッター」「イメージセンサー」という３つの関所を通ることになります。
３つの関所では何が行われているの？？
まずは「レンズ」「シャッター」「イメージセンサー」それぞれの役割を「明るさ」に結び付けて考えてみることにします。。ここでは分かりやすいように、”光”をクルマにたとえて、レンズを”道路”、シャッターを”信号”、イメージセンサーを”駐車場”ということにしてみます。そうすると「明るさ」は”クルマの数”と考えられますね！
ちなみにこれらをコントロールして得られる写真の明るさを専門用語で「露出」と言います。
レンズのお仕事
レンズは”光の通り道”を作り出すのがお仕事です。”光”をクルマと考えれば、レンズを通って光の道にやってきたクルマはシャッターに向かって進んでいくのです。
でも、全部のクルマがシャッターに向かって通過できるとは限りません。レンズは”車線規制”ができるからです。最終目的地の駐車場（イメージセンサー）には駐車できるクルマの台数が限られているので、駐車場がいっぱいにならないように”車線規制”するわけです。
とても明るいとき、つまりクルマの台数がとても多い時、レンズは駐車場がいっぱいにならないように普段３車線のところを２車線に規制することができるのです。逆に辺りが暗くなると、つまりクルマの台数がとても少なくなると、駐車場がスカスカにならないように、車線を広げることもできます。
こういうレンズの”車線規制”のことをカメラの世界では「絞り（しぼり）」と呼びます。車線を”絞って”車の台数を少なくすると”暗くなる”、車線の”絞りを開けて”車の台数を多くすると”明るくなる”。簡単ですね！
シャッターのお仕事
シャッターのお仕事は”信号機”です。レンズの車線規制を通過したクルマは駐車場に入る前に”信号機”でもう一度交通規制されます。レンズを通ってきたクルマが多い時、シャッターは青信号にしている時間を短くして、さらにクルマの台数を減らします。また、クルマの台数が少ないときは青信号にしている時間を長くして、クルマをなるべくたくさん駐車場へ誘導します。
この、”青信号にしている時間”をカメラの世界では「シャッタースピード」と呼びます。青信号の時間を”短くして”クルマの台数を減らせば”暗くなる”、青信号の時間を”長くして”クルマの台数を増やせば”明るくなる”というわけです！
イメージセンサーのお仕事
イメージセンサーのお仕事は”駐車場”でしたね。絞り、シャッターを通ってきたクルマはイメージセンサーという駐車場に停まります。この駐車場に停まっている車の模様が写真になるわけです。
でも、もし駐車場に停まっているクルマが全然なかったらどうしましょう？ 実はデジタルカメラは止まっているクルマが少ないときは、見かけの車の数を水増ししてたくさんのクルマが停まっているように見せかけることが出来ます。ズルいですよね（笑）
この水増しの度合いを「感度」と言います。感度が高ければ高いほど少ないクルマを多く見せようとたくさん水増しします。だから、この時写真の見かけも明るくなるのです。
十分な量の車が停まっていないときに、感度を下げてクルマの台数の水増しをしなければ、写真は暗いままです。。
写真の「明るさ」を調整する3要素
ちょっとややこしいところもあったと思いますが、もう分かっちゃいました。写真の「明るさ」を変えるときは、
- 絞り・・・レンズ
- シャッタースピード・・・シャッター
- 感度・・・イメージセンサー
のどれかを変えればいいんです。
目標は駐車場にクルマを程よく駐車させること。スカスカでもギュウギュウでもだめです。スカスカだと”暗すぎる写真”、ギュウギュウだと”明るすぎる写真”になっちゃいます。。
上の３つのうち、”どれか”を変えればいいのです。写真を暗くしたければ、絞りを絞ってもいいし、シャッタースピードを短く（速く）してもいいし、感度を下げてもいい。
この３つの項目のなかで、どの設定を変えるか？というのが写真を撮る人の腕の見せ所というわけです。なぜなら、この３つの項目には明るさを変えるという役割の他に、それぞれ”特別な機能”があるからです。これらの機能を上手に使いこなすと、以下の記事で紹介したような写真が撮れるようになるんですね！
これを説明し出すと、とても長くなってしまうので詳しい説明はまた別の機会にしたいと思いますが、上の３つの項目の特別な機能についてごく簡単に説明してみます。
絞り
絞りとは光の通り道の車線の数でした。
絞りを開ける（通り道を広げる）とオプションでピントが合う範囲が狭くなります（ピントが合っているところ以外がボケやすい）。逆に、絞りを絞る（通り道を狭める）とピントが合う範囲が広くなります（全体にピントが合う）。上記エントリーの・ボケを生かした写真 はこの設定が重要です。
シャッタースピード
シャッタースピードは光が通過できる時間のことでしたね。
シャッタースピードを長くするとオプションで被写体をブラしたような写真が撮れます。逆に、シャッタースピードを短くすると一瞬の動きを止めて写すことが出来ます。上記エントリーの・速い（遅い）シャッタースピードの写真 はこの設定が重要ですね。
感度
感度は停まっているクルマの水増し度合いのことでした！
感度は高くすると写真の見かけを明るくできますが、それはもともと無かったものを水増ししているに過ぎないため、品質が低下します。ザラザラのノイジーな写真になってしまうのです。感度が低ければ水増しは少ないのでキレイな写真になります。が、そのためには駐車場にたくさんのクルマ（光）を入れなければなりません。
これら3要素の組み合わせですべてコントロールできる
たとえば、明るい屋外で周りをボカした花の写真を撮ることにしましょう。
写真をボカすためには絞りを開ける必要がありますね。でもそうすると明るくなりすぎて光の駐車場が満杯になってしまうかもしれません。だから、明るくなりすぎた分、シャッタースピードを短くして、感度も下げて明るさを調整します。
そうすると明るさもちょうどいいボケた写真が撮れることになります。
じゃあ、ピントが隅々まで合っている夜景を撮ることにしましょう。そうなると、ピントを隅々まで合わせるためには絞りを絞ることが必要です。ただでさえ暗い夜なのに、絞って暗くしてしまいました。。
では適切な明るさにするにはどうすればいいでしょう？
ココまで読み進めてきた方ならもう簡単ですね！シャッタースピードを長くするか、感度を上げればいいのですね。
でも感度を上げすぎると写真がザラザラして汚くなってしまいます。ということは、シャッタースピードを長くすることが一番良さそうです。でも、そうするとシャッターが開いている間、カメラが動くと、光はめちゃくちゃな場所に動いてしまうので、写真がブレてしまいます。。
だから、キレイな夜景の撮影をする場合はきちんとカメラを固定できる三脚が必要なんですね。カメラが固定できれば安心してシャッタースピードを長くできます！
実際にはここまで考えて撮る必要は無いのだけど
上記の説明はカメラの原理を説明したもので、M（マニュアル）モードを使って撮影する時の説明になります。実際のカメラはここまでアレコレ考えなくても明るさを調整できる便利機能（モード）が付いています。Av(A)モードとか、Tv(S)モードという名前を聞いたことがあると思いますが、それがその便利機能です。
はじめからマニュアルモードで撮影する必要はないのですが、カメラ（露出）の原理として今回のエントリー内容を良く理解したうえで、Av(A)モードや、Tv(S)モードを使うと上達が劇的に早くはず。Av(A)、Tv(S)モードについてはこちらのエントリーが詳しいのでぜひチェックしてみてね！
まとめ
以上をまとめるとこんな感じです。
- 写真は”光”で出来ている
- 「明るさ」を調節するのは「絞り」「シャッタースピード」「感度」
- 「絞り」「シャッタースピード」「感度」には明るさをコントロールするほかにそれぞれ”特別な機能”がある
でも、「絞り」「シャッタースピード」「感度」の３つをいきなり全部自分でコントロールするのはとても難しいことです。初めは頭がこんがらがってしまうかもしれません。
そこで、カメラの便利な機能を使うわけです。
たいていのカメラには「Pモード」（プログラムオート）、「Av(A)モード」（絞り優先モード）、「Tv(S)モード」（シャッタースピード優先モード）の３つのお助けモードがあります。
「P」モードは絞りも、シャッタースピードもカメラにお任せ。感度は自分で選べます（オートにもできる）。
「Av(A)」モードは絞りは自分で選んで、シャッタースピードだけカメラにお任せ。感度は自分で選んでもいいし、オートにしてもOK。
「Tv(S)」モードはシャッタースピードだけ自分で選んで、絞りはカメラにお任せ。感度は自分で選んでもいいし、オートにしてもOK。この辺の設定を上手に使うことであまり悩むことなく、思い通りの写真を撮る事ができるようになりますよ！
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