1。光の物理：
* 屈折（レンズ）：
* 理解： レンズは光を曲げてセンサーに焦点を合わせます。異なるレンズ形状（凸、凹面）は異なる方法で光を曲げます。 焦点距離（レンズ形状の影響を受ける）は、倍率と視野を決定します。
* 写真への影響： レンズの仕組みを知ることで、状況に合った適切なレンズを選択するのに役立ちます（風景のための広角、野生生物の望遠）。また、異なる開口設定が現場の深さにどのように影響するかを理解するのにも役立ちます。 レンズの異常（歪みや色素異常など）を理解することで、レンズの品質と後処理補正について情報に基づいた選択をすることができます。
* 反射：
* 理解： 光は表面から跳ね返ります。入射角は反射角に等しくなります（鏡面反射）。びまん性反射は、多くの方向に光を散らします。
* 写真への影響： これは、表面が明るいまたは暗く見える理由を説明しています。反射を理解することは、シーンで光を制御するために重要です。影がどこに落ちるか、どのように光がリフレクター（人工的または自然）から跳ね返るか、光を使用して光を柔らかくするか、リダイレクトする方法を予測できます。また、光がさまざまな色や表面を反映する方法を理解して、写真に色がどのように表示されるかを予測します。
* 波長と色：
* 理解： 可視光は電磁スペクトルの一部であり、各色は異なる波長に対応しています。オブジェクトは特定の波長を吸収し、他の波長を反映し、知覚された色を決定します。
* 写真への影響： 色理論と光がオブジェクトとどのように相互作用するかを理解することは、インパクトのある画像を作成するための鍵です。カラーフィルターを使用して、特定の色を選択的にブロックまたは強化できます。色温度（ケルビンで測定）について知ることで、正確な色の演出のためにホワイトバランスを調整したり、特定のムードを作成したりできます。さまざまな光源（たとえば、シェードからの青い鋳造）からの色キャストを予測できます。
* 逆方位法：
* 理解： 光の強度は、ソースからの距離の正方形とともに減少します。
* 写真への影響： フラッシュまたは人工照明を使用する場合に重要です。光源を2倍遠くに移動すると、強度が4倍になります。この知識により、照明比を正確に制御し、過度の露出を回避し、被験者を動かすときに一貫した暴露を維持することができます。
* 回折：
* 理解： 障害物の周りに光が曲がっています。小さな開口部では、回折は、特に高ピクセル密度で画像を柔らかくすることができます。
* 写真への影響： 回折制限を認識することで、最大のシャープネスの最適な開口部を選択し、フィールドの深さと画質のバランスをとることができます。
2。化学（フィルム写真と開発）：
* 感光材料：
* 理解： フィルムには、光に反応するハロゲン化銀結晶が含まれており、潜在的なイメージを形成しています。発達中の化学物質は、これらの露出した結晶を金属銀に変換し、目に見える画像を作成します。
* 写真への影響： デジタルにはあまり関連性がありませんが、フィルムの根底にある化学を理解することは、写真の起源を理解するのに役立ちます。また、感度（ISO）やダイナミックレンジなどの概念を理解するためのフレームワークも提供します。
* 酸化還元反応：
* 理解： 開発プロセスには、物質が電子を獲得または失う（酸化と還元）化学反応が含まれます。
* 写真への影響： これらの反応を理解することは、化学開発プロセス（あなたがそれをしている場合）と、画像を取得するためにプロセスがどのように機能するかを理解するのに役立ちます。
3。数学：
* 比率と割合（開口とシャッター速度）：
* 理解： 開口部（Fナンバー）とシャッター速度は逆に関連しています。一時停止して開口部を変更すると、カメラに入る光の量が2倍または半分になります。同様に、シャッター速度を一度に変更すると同じことができます。
* 写真への影響： 「露出三角形」（絞り、シャッター速度、ISO）は、数学的な関係に基づいて構築されています。これらの関係を習得することは、手動モードで正しい露出を達成するための基本です。同じ輝度を維持するために、設定を変更するときに同等の露出を計算できます。
* ジオメトリ（構成）：
* 理解： ゴールデン比やフィボナッチシーケンスなどの幾何学的原理を組成に適用して、視覚的に心地よい画像を作成できます。 ライン、形、パターンは、全体的な美学に貢献します。
* 写真への影響： 意識的に幾何学的な原理を使用すると、写真のバランス、フロー、視覚的影響が改善されます。
4。コンピューターサイエンス（デジタル写真）：
* バイナリ表現：
* 理解： デジタル画像は、バイナリコード（0Sおよび1S）として保存されます。ピクセルは、色と明るさを決定する数値で表されます。
* 写真への影響： この知識は、デジタルイメージファイルの作成、保存、操作方法を説明しています。画像解像度、ファイル形式（JPEG、TIFF、RAW）、および画像処理アルゴリズムをより深く理解します。
* アルゴリズム（画像処理）：
* 理解： ソフトウェアは、アルゴリズムを使用して、ノイズリダクション、シャープニング、色補正、圧縮などのタスクを実行します。
* 写真への影響： これらのアルゴリズムがどのように機能するかを理解することで、画像編集に関する情報に基づいた決定を下すことができます。さまざまな調整の影響を予測し、画像にアーティファクト（不要な歪み）を導入することを避けることができます。破壊的な編集と非破壊的な編集の違いを知ることが重要です。
要約：
写真の根底にある基礎科学の原則を理解することにより、あなたは単にポインティングと射撃を超えて動きます。あなたは次の能力を得る：
* コントロールライト： 光を予測および操作して、望ましい効果を作成します。
* 適切なツールを選択します： あなたのニーズに最適なレンズと機器を選択してください。
* マスター露出： どんな状況でも正確で創造的な露出を達成します。
* 構成の改善： 視聴者を引き付ける視覚的に魅力的な画像を作成します。
* 目的で編集： 画像を強化するために、後処理中に情報に基づいた決定を下します。
* トラブルシューティングの問題： 技術的な問題をより効果的に診断して解決します。
最終的に、写真の科学的理解は、より多くの情報に基づいた意思決定を行い、技術的に健全で芸術的に表現力豊かな画像を作成することを可能にします。あなたはもはや直感によって制限されていません。あなたはあなたの知識を自信を持って適用して、あなたの創造的なビジョンを達成することができます。