絞りとシャッター速度と露出の関係

写真を撮る場合には、フィルムやCCDにちょうど良い光を当てないと、きれいな写真が撮れません。
このちょうど良い　光の量を当てると　「適正露出」　になります。
では、どうやって　光の量を調整するのかと言いますと
「シャッタースピード」　と　「絞り」　この二つの組み合わせで、CCDやフィルムに当たる
光の量を調整します

まず、絞りとシャッター速度の組合せの前に　感度について　扱わせてください
ちょうど良い光の量は　フィルムやCCDの「感度」によって変わってきます
露出の作業は、コップに水を入れる作業に非常に似ていますので、コップと蛇口を例に
話を進めていきます
高感度は　「小さなコップ」　低感度は　「大きなコップ」に水をためるような物です
小さいコップの方は　少ない水で水を満たすことができます
つまり、高感度は　少ない光の量で「適正露出」なります
また、コップから水があふれてしまうと　オーバー露出
コップに少ししか水がたまってないと　アンダー露出　と考えるとわかりやすくなると思います。

感度の関係を図にすると　こんな感じです

	←-------------------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　-----------------→
ふつうの コップの 場合 (ISO100など ふつうの 感度の場合）
	この時点で、水を止めてしまうと たいして水が入ってません 写真の場合、暗い　アンダーな写真になります。					適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎると コップから、あふれて しまいます これは過露出

	←------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　----→
小さいコップ の場合 (ISO400など 高感度の 場合）
	この時点で、水を止めてしまうと たいして水が入ってません 写真の場合、暗い　アンダーな写真になります。			適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎ ると コップから、 あふれて しまいます これは過露出

ちなみに、感度は　ISO何々　で表していて、数字が大きいほど　高感度　
小さいほど　低感度　となります

まず、絞り　と言われても　なんだかわからないかもしれませんが
簡単に言うと、光の量を調整するための穴のことです
穴を大きく開くと　たくさん光が通り　小さくすると　光が少ししか通らなくなります。
ちょうど、蛇口から出る水は　大きくひねると　勢いよく水がでて
少しだけひねると　ちょろちょろと出るのと似ています

つまり、絞りを開く　と　たくさんの光が通るので、短時間で　適正露出になり
絞りを絞ると　少ししか光が通らなくなるので　適正露出にするには時間がかかります。
この、光を通す時間を「シャッタースピード」　とよんでいます
ですから、シャッタースピード　と　絞りは　常に対の関係になっているわけです。
もうすこし、具体的に言いますと、　レンズを通る光の量が２倍になると時間は半分に　
レンズを通る光の量が半分になると　時間は２倍かかる　と言う関係が成り立っています
絞りは、F値で表されていますが、F値については別のところで

図にするとこんな感じです
水が　カメラの露出では、　光　になります。
蛇口の開き具合が　絞り　に相当
蛇口を開いてる時間が　シャッタースピード　に相当します。

	←------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　----→
蛇口を大きく 開いた場合 (絞りを開いて 撮るとき）
	この時点で、水を止めてしまうと たいして水が入ってません 写真の場合、暗い　アンダーな写真になります。			適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎ ると コップから、 あふれて しまいます これは過露出

	←-------------------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　-----------------→
蛇口を小さく 開いた場合 (絞りを絞って 撮ってるとき）
	この時点で、水を止めてしまうと たいして水が入ってません 写真の場合、暗い　アンダーな写真になります。					適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎると コップから、あふれて しまいます これは過露出

操作するのは　「絞り」　と　「シャッタースピード」の二つのみなのですが
露出を決めるにも　もう一つ要素があります。
それは、写す場所の明るさです
真夏の昼間　と　薄暗い室内　では明らかに明るさが違いますよね？
同じ絞り値でも、周りが明るければ　はやいシャッター速度になり
暗ければ　おそいシャッター速度になります。
コップに水をためる例で言うと、　思いっきり蛇口を開いても、あまり勢いよく水が出ない
水圧の低い水道　と
ちょっと開いただけで、ドバーっと出てくる水圧の高い水道の違いという感じです。

簡単にいってしまえば、明るい屋外では　シャッター速度が速くなり
屋内　や　夜では　どうしてもシャッター速度が遅くなる　といえます。

この図は、絞り(蛇口）の開き具合は同じだけど、とった場所の明るさが違う場合です。

	←------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　----→
晴天の屋外 など 明るい環境 で撮った 場合 (水圧の高い 水道に相当）
	昼間の屋外のように 周りに十分な光があると(明るい場所だと） 勢いよくでるため、 短時間で適正露出になります。			適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎ ると コップから、 あふれて しまいます これは過露出

	←-------------------　蛇口を開いてる時間(シャッタースピード）　-----------------→
絞り(蛇口） の開き 具合は上の 例と同じだが 室内のような 暗い場所で 撮った場合 (水圧の低い 水道に相当）
	上の例と絞り(蛇口）の開き具合は同じだけど 室内のように、比較的暗い場所では、勢いよくでないので 適正露出にするには時間がかかります。					適切な量の水 この状態が 適正露出	時間が長すぎると コップから、あふれて しまいます これは過露出

ここで、また　シャッターの話しの時にも軽く扱った段
と言う言葉を持ち出しますが
段は、光の量が２倍になれば　＋１段　半分なら　−１段　でした

さて　シャッタースピード　1/125s　絞り　F5.6　で適正露出となる場合に
絞りをF4に設定すると　F5.6　に対して　F4　は＋１段ですから
絞りを　+１段　開いたことになり、光は２倍入ってきます。
(コップのたとえで言えば、F5.6　の時よりも　２倍の水量がでている状態　に相当）
ですが、このときに　1/125sに対して　−１段のシャッタースピード　1/250sに設定すれば
シャッタースピードで、受ける光の量を半分に減らすことが出来きます。
(コップのたとえで言えば、水を出す時間を　半分に減らした　ことに相当します）
つまり、差し引きすれば、1/125s　F5.6　の時と同じ量の光　になるため
トータルでは、適正露出を維持できるのです。

絞りとシャッタースピードは　段という光の量で考えると
ちょうどシーソーのような関係が成り立つことがわかります
片方が　＋１段にしたら　もう片方を　−１段
＋２段なら　もう片方が−２段　という具合に・・

上記の例の場合、ほかにも適正露出となるパターンは　こんなにあります
(もちろん　これですべてではありませんが・・全部書くと大変なので　m(__)m）

では、適正露出になる絞りとシャッター速度の組合せが何通りもあるなかで
何を基準に　シャッタースピードと絞りを　選ぶのかというと・・
実は、シャッター速度　と　絞りは　露出を決める役目だけではなく
それぞれ、作画にも非常の大きな役割を持っています。
その　作画意図によって　選ぶべき絞り　や　シャッター速度がでてきます。
それは　次に扱います

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