シャッター角度の理解:映画とビデオの解説

簡単に言うと

シャッター角度は、フレームレートとの関係でシャッタースピードを表します。
高い fps と低い fps によって生じる影響を考慮して、フィルムとビデオに異なるフレームレートを選択します。
特定のシャッターエンジェルは、ショットに特定の雰囲気やトーンを作り出します。

映画制作用語として、シャッター角度はフィルムベースの映画カメラの基本機能を指します。シャッター角度とは何かを説明するには、まずフィルムベースのカメラシステムの仕組みについて説明する必要があります。従来のフィルムカメラは記録媒体として写真乳剤を使用して画像を作成するため、露光時間を制御するシャッター機構が必要です。フレームレートとカメラのミラーシャッターの回転速度の間には基本的な相関関係があります。現代のデジタルシネマカメラの動作方法の多くは、フィルムカメラとそのフィルム搬送システムの基本的な機能に基づいていることに注意することが重要です。

メカニック

従来のシネマカメラのフィルム搬送システムには、ムーブメント、ゲート、回転ミラー付き回転シャッターという 4 つの重要なコンポーネントがあります。これらの各コンポーネントは、フィルムがカメラ内を移動するときに同期して機能する必要があります。その旅は映画雑誌から門を通り、そこで光にさらされます。その後、フィルムはマガジン内に戻り、除去されます。

ムーブメントは、ドラムシステム上の一連のスプロケットを使用するモーター伝達システムで構成されています。このドラムは、フィルムを光に当てる長方形の開口部であるゲートを越えて、カメラに大量のフィルムを押したり引いたりするのに効果的です。

カメラは回転シャッターを使用して、開いたゲートを通過するときにフィルムに光が当たる間隔を制御します。シャッターは、パイを切り取ったような円盤と考えてください。そのスライスはサイズを調整できます。スライスが大きくなるほど、露光中に光がフィルム面に当たる時間が長くなります。フィルムの新しいフレームがゲートに表示されるたびに、数分の一秒で露光が行われるように、シャッターのタイミングを調整する必要があります。このとき、新しいフレームがゲート内に進み、前のフレームが残りの移動を通ってマガジン内の巻取りリールに向かって移動します。プロジェクターはフィルムを投影するときに同様のプロセスを実装しますが、光を集めるのではなく発光するだけです。

その間、シャッターが所定の位置に回転したり外したりして新しいフレームを露光する間、回転ミラーがシャッターと同期して移動し、ビームスプリッターを介してレンズを通して画像を直接見ることができます。ミラーがシャッターと交互に動くと、フィルムカメラの観察システム内で画像がちらつくように見えます。

ちらつきの周波数は、各フレームが所定の位置に移動し、露光または投影されてからリール上でシステム内を進む速度に関係します。この持続的な視覚により、24p 経由でビデオ画像をキャプチャするデジタルシネマカメラによって実証されるフィルムのような品質が可能になります。

標準的なシャッター角度

フレームレートは、フィルムがゲートを通過する時間間隔です。フィルムまたはデジタルビデオで録画する場合、2 つの主要なフレームレートを使用します。フィルムカメラは伝統的に 24 フレーム/秒 (fps) のレートで記録します。この速度では、人間の目は、スクリーン上に投影された個々の画像の急速な連続の動きを知覚します。被写体の動きは正常に見え、画像のブレは最小限に抑えられていますが、唇のフラップは画像に関連して聞こえる音声と一致しているように見えます。ビデオシステムは、わずかに速い 30 fps で録画および再生します。これはテレビのフィールド走査速度に関連しており、1/60 秒以内に奇数および偶数のライン間隔で発生します。このフィールドレコーディング技術はインターレースとして知られています。

それぞれの状況において、シャッター角度は指定された fps に関連付けられます。 1 秒あたり 24 フレームの場合、回転に関連するフィルムカメラの標準的なシャッター角度は 172.8 度です。 30 fps では、ビデオ再生に関連するシャッター角度は 180 度です。 2 つの角度間の露出補正の差は非常に小さいため、180 度設定が通常とみなされ、多くの場合 2 つのフレームレート間で同じ意味で使用されます。

実効シャッタースピード

フレームレートとミラー/シャッターアセンブリの回転を考慮すると、有効なシャッタースピードを導き出すことができます。この機構には、開いている状態と閉じている状態の 2 つの状態が均等に分割されているため、実効シャッタースピードはフレームレートの 2 倍になります。基本的に、24 fps では、180 度のシャッター角度と組み合わせた場合、カメラの実効シャッタースピードは 1/48 秒と相関します。 30 fps の場合、実効シャッター速度は 1/60 秒です。これらの速度では、画像のブレを最小限に抑えながら、適切な量の固有の動きをフリーズさせることができます。これは、露光中にシャッターの開閉に連動して被写体が動くことで発生します。この原則は、動いている被写体が 1 枚のキャプチャ画像にどの程度鮮明に表示されるかを決定するため、写真家はこの原則に特に注意を払う必要があります。シャッタースピードが速いほど、動いている被写体がより鮮明に表示されます。

さまざまなフレームレートについてはどうですか?

そのため、標準レートで再生した場合の高い fps と低い fps から生じる影響を考慮して、フィルムとビデオに異なるフレームレートを選択します。高フレームレートのフッテージは、再生すると遅く表示されます。これは、カメラが通常の 24 fps の 2 倍、3 倍、またはそれ以上のレートで画像をキャプチャするためです。 48 フレーム/秒以上の録画レートでは、24p で再生すると画像の速度が遅くなります。逆に、24p よりも遅いレートで記録された画像は、24p で再生すると、誇張された動きが通常よりも速く表示されます。シャッター角度が 180 度の場合、48 fps で発生する実効シャッタースピードは 1/96 秒です。 60 fps の場合、実効シャッター速度は 1/120 秒です。 100 fps では、実効速度は 1/200 秒になります。

実効シャッタースピードは、次の式を使用して計算できます。

フレームレートに 360 を掛け、角度 (度) で割った値は、実効シャッタースピードと等しくなります。

表記: (FPS X 360) / SA =ESS

例として、いくつかの数値を代入すると、その関係がわかります。

(24 FPS X 360) / 180 度 =1/48 秒
(48 FPS X 360) / 180 度 =1/96 秒
(60 FPS X 360) / 180 度 =1/120 秒
(120 FPS X 360) / 180 度 =1/240 秒

上記のそれぞれの状況で、シャッターディスクが高フレームレートで露光のゲートを通過するには、fps と同期している必要があります。したがって、実効シャッタースピードが高くなります。

特殊効果に関する特別な考慮事項

グリーンバックを使用して撮影する場合、シャッター角度は重要ですか?典型的なモーションブラーは、クロマキーの置き換えを行う VFX アーティストにとって頭痛の種となることがあります。このような状況では、より鮮明な画像がよりきれいなマットをカットするのに役立ちます。有効シャッタースピードが高いと、被写体の動きがより多く固定され、要素の端の周りの画像のぼやけが軽減されます。

この図は、シャッター角度と露光時間の関係を示しています。画像提供:ウィキペディア CC。

実際のアプリケーション

グリーンスクリーンの要素を撮影する場合など、画像のぼやけを抑える必要があるが、音声録音のためにフレームレートが 24 fps にとどまる場合、必要なシャッター角度はどのように計算すればよいでしょうか?

シャッター角度は次の式を使用して計算できます。

プロジェクトのフレームレートを 360 倍し、シャッタースピードで割った値が、新しいアングルと等しくなります。

言い換えると、(PFR X 360) / ESS =角度

フリーズアクションのためにシャッタースピードを速くしてみましょう。

(24 X 360) / (1/48) =180 度
(24 X 360) / (1/60) =144 度
(24 X 360) / (1/96) =90 度

この方法を使用すると、プレートの切断に適した動きをフリーズできます。ただし、考慮しなければならない注意点があります。シャッター角度が狭いと、動いている被写体が画面上で不安定に見えることがあります。これはストロボ効果であり、視聴者を非常に当惑させる可能性があります。このため、狭くて細いシャッター角度は慎重に選択してください。

スキニーシャッター角度のアプリケーション

ストロボ現象は、アドレナリンのような気分や調子を暗示する効果的なツールとなります。『プライベート・ライアン』（1998年）のDデイのシーンではこのエフェクトが効果的に使われている。スティーブンスピルバーグ監督と撮影監督のヤヌシュカミンスキーは、「スキニー」シャッター効果を使用して、第二次世界大戦のノルマンディー侵攻で兵士が経験した不安、恐怖、アドレナリンの感情を強調しました。

シャッターをドラッグする

シャッター角度が狭いとシャッタースピードが速くなる場合は、その逆も当てはまります。シャッター角度が広い場合、実効シャッター速度は遅くなります。その結果、フレーム内で動いている画像が夢見心地になったり、不鮮明になったりします。写真家はこれをシャッターを「ドラッグする」と呼びます。動いているオブジェクトは、見かけの動きに対して劇的にぼやけます。この典型的な例は、ウォンカーウァイ監督の「重京エクスプレス」(1994 年) のシーンで、主人公が混雑した中国市場で敵を追いかける場面です。

電子映画の相関性

電子シャッターという用語は、CMOS イメージングセンサーを使用してデジタルシネマカメラで露光時間を制御する電子プロセスを指します。最新のデジタルシネマカメラの多くは、電子シャッター角度と同等の角度を調整できます。通常、カメラには実際の回転機械シャッターはありません。むしろ、この調整は、ビデオを記録するために露光による光で電子イメージセンサーにエネルギーを供給する時間を制御します。ビデオカメラではフィルムを機械的に送る必要がないため、シャッターを 360 度完全に開くように調整して、インターバル期間全体にわたって開いたままにすることができます。このようにして、露出トライアングルで説明される F ストップと ISO の従来の変数の外で、露出バランスのオプションとして電子シャッター角度を使用できます。