露出の三角形に精通している場合は、カメラのさまざまな絞り設定をすでに試したことがあるでしょう。絞りは、映像作家の武器庫の重要なツールですが、絞りとは正確には何であり、どのように機能するのでしょうか。絞りを可能にするメカニズムである虹彩絞りを詳しく見てみましょう。
開口部と虹彩絞りの何がそれほど重要ですか？
最も先進的で最も原始的なものからのすべてのカメラシステムは、いくつかの基本的なコンポーネントに依存しています。最も重要なコンポーネントはカメラの本体です。結局のところ、「カメラ」は文字通りラテン語で「部屋」に変換されます。
このチャンバーは、感光性の表面を隠します。フィルムストリップ、またはデジタルカメラではイメージセンサーです。カメラが読みやすい画像を生成するには、意図的に露出されるまでこの表面を保護する必要があります。カメラの本体が耐光性でない場合、光漏れが発生したり、さらに悪いことに、フレームが完全に洗い流されたりします。
同時に、カメラに光を入れる必要があります。そうしないと、画像をまったくキャプチャできません。したがって、この閉鎖空間に光をいつどのように入れるかを制御する方法が必要です。これは、シャッターと絞りを使用して行います。
絞りとは、光がカメラ本体のチャンバーに入ることができる開口部を指します。シャッターは、光がその開口部を通過できる時間を制御します。露出が適切に設定されると、シャッターが短時間開き、適切な量の光が絞りからイメージセンサーに届きます。その後、通常はほんの一瞬で、画像が露出オーバーになる前にシャッターが閉じます。
シャッターは露出値を制御するための重要な方法ですが、カメラは絞りに依存して画像を生成します。光線は直線で進むため、十分に小さい開口部は、それを直接通過して暗い部屋に入る光線のみを受け入れます。
これが、現代のカメラの前身であるカメラオブスクラが、外から暗い部屋の壁にシーンを投影する方法です。同様に、ピンホールカメラの開口部は、カメラ本体の小さな穴であり、DIYカメラプロジェクトでは文字通りピンで穴を開けられることがよくあります。
ピンホールカメラとカメラオブスクラは、固定絞り開口部を使用します。しかし、今日私たちが遭遇するほとんどのレンズは、調整可能な虹彩絞りメカニズムでこの開口部を作成します。人間の目の虹彩と同様に、カメラレンズの虹彩は伸縮して通過できる光の量を制御します。これは、画像の明るさと被写界深度の両方に影響します。
開口部のサイズを調整できるようにするために、カメラレンズのアイリスは扇形に配置された一連の薄いブレードを使用しています。これらのブレードは、ダイヤフラムによって所定の位置に保持されます。絞りリングが回転すると、これらのブレードが動き、絞りのサイズが変わり、多少の光が入ります。
カメラの露出設定で絞りを調整すると、虹彩絞りによって作成される開口部のサイズが変更されます。レンズの絞りリングは、この開口部のサイズを機械的に調整します。それを回すと、虹彩絞りリングを回転させるレバーが動きます。これにより、虹彩のブレードが伸縮し、絞りが開閉してカメラに入る光の量が制御されます。レンズに絞りリングがない場合、カメラは絞り設定に従って虹彩絞りリングを内部で動かします。
Fストップについて
虹彩絞りによって作成された開口部のサイズは、Fストップで測定されます。完全に停止するたびに、絞りを通過する光の量が半分になります。 F値が大きいほど、開口部が小さくなり、カメラに入る光が少なくなります。これは、F値が実際には開口部の直径を表す分数であるためです。
たとえば、f / 2のf値は、絞りが焦点距離を2で割った値に等しいことを示します。f/2で50mmレンズを使用している場合、虹彩絞りは絞りを直径50 mm / 2、または25mm。これから、開口部の面積を計算できます：490.9 mm^2。
ここで、入射する光の量を1ストップ減らしたい場合は、絞りの面積を半分にする必要があります。これにより、開口部は245.45 mm^2になります。ステップをたどると、新しいアパーチャの直径が17.7mmであることがわかります。新しいF値を見つけるために、焦点距離50 mmを取り、新しい直径で割ります。これにより、標準の露出スケールの次の数値である2.8が得られます。
これが、私たちがよく知っている標準のfストップシーケンス（f / 2、f / 2.8、f / 4.0、f /5.6など）に到達した方法です。
開口部が大きいほど、より多くの光がレンズを通ってカメラのセンサーに移動できることを意味します。これは、画像が明るくなることを意味しますが、絞りのサイズが画像に与える影響はそれだけではありません。
絞りのサイズは、画像の被写界深度にも影響します。言い換えれば、それはあなたの画像のどれだけ焦点が合っているかを変えます。絞りを広くすると、被写界深度が浅くなります。つまり、焦点面が薄くなり、焦点が合う画像が少なくなります。絞りが狭い場合は逆になります。
レンズの絞り範囲によって、可能な焦点と露出の効果が決まります。ただし、異なるレンズを比較する際に考慮すべき別の要因があります。それが虹彩の刃の数です。これは重要ではないように思われるかもしれませんが、ブレードの数は、焦点がぼけた光の点（ボケとも呼ばれます）が画像にどのように表示されるかに影響します。キャプチャしたいショットの種類によっては、ボケの形がキットに追加するレンズに影響を与える可能性があります。
ほとんどのレンズは、アイリス構造に5〜11枚のブレードを使用しています。ただし、ブレード数が多いビンテージレンズやハイエンドレンズが見つかる場合があります。より多くのブレードは、開口部がより滑らかになり、完全な円に近づくことを意味します。一方、ブレードが少ないほど、より角張った多角形が生成されます。したがって、より多くのブレードを使用する虹彩絞りメカニズムは、より丸く滑らかなボケ形状を提供するため、より望ましいと見なされることがよくあります。
もちろん、虹彩絞りやその機能について何も知らなくても、すばらしいビデオを撮影できます。ただし、この知識は、画像キャプチャを可能にする機械的偉業と光学的現象を理解するのに役立ちます。結局のところ、調整可能な絞りとこれらのメカニズムが提供する創造的な制御に感謝する虹彩絞りがあります。