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2011年9月 4日 (日)

デジカメのISO感度 その1

■はじめに
この考察は一ノ瀬@アイメジャーの私的な技術検討です。
技術情報のソース(出典)を明記しますので、ここをご覧のみなさんからのご意見、ご批判を期待します。

参考資料:
1)(社)日本写真学会編: 改訂 写真工学の基礎 −銀塩写真編−, コロナ社, 1998.10.16(改訂版1刷)
2)一ノ瀬:日本画像学会技術講習「カラーイメージスキャナの設計技術」, 1999.6.24
http://www.imeasure.co.jp/pdf/NihonGazouGakkai.pdf

3)国立天文台:理科年表 平成23年

■概要
YAKUSCAN(%3)の開発者、塚田さんからの質問に回答すべく検討をはじめます。
塚田さんの質問は、【Q:「YAKUSCAN」のISO感度をどのように決めれば良いか?】です。
私も現時点では、答えは分かりません。(%4)
写真のISO感度はどのようにして決まっているのか?
という疑問に答えるには、国際標準(ISO規格)の定義の事実情報を調べないといけませんが、どうしてそう考えたのか、という子細な考え方などは記載されていません。
そこで、私なりに納得のいく理解をここで展開してみたいと思います。
基本的に、計算をするための基礎的能力は、高校生時代に習っている教養の範囲でやれるのでは?と考えています。
また、写真について全く初めての方も対象にしようと思っています。
(仕事柄、はじめてカメラに触れる方もお客様にいらっしゃるので。)
ですので、写真に詳しい方には退屈な議論になると思いますが、つたない私の説明に対し、ここをご覧のみなさんからご批判、修正を頂けると幸いです。

■写真を撮る前に使用するフィルムの感度に合わせる

いきなり計算に入る前に、カメラに興味を持つ方と課題を共有するために、現在のISO感度の状況を把握したいと思います。
その前に、デジカメから写真に入った若い方のためにも、昔の履歴を明記したいと思います。
むかしむかし、
銀塩写真時代(コニカや富士フィルム、Agfaが販売している35mm写真フィルムを購入しカメラに装着して写真を撮るに)は、ISO感度はフィルムを選んだ段階で既に決まっていました。
カメラにフィルムを装着する時に、カメラ側の設定ダイヤルを購入したフィルムに書いてある感度表記(昔はASA感度っていたなあ)に合わせます。
例えば、ISO100(いそひゃく)のフィルムであれば、カメラのISO設定ダイヤルを変えて、ISO100にします。

■写真を撮るときに決めることは3つ

写真を撮る人が行うべき作業は、以下の3点でした。
a)構図の決定〜(何を撮るか、どう切り出すか)
b)ピントの決定〜(どこに焦点を合わせるか、どこに焦点を合わせないか)
c)露出の決定〜(シャッター速度と絞り)

ここでは、最終ゴール(イメージスキャナを改造したデジカメのISO感度の決め方)にたどり着くために、関係する項目のみ検討します。
a)は、触れません。(いいですよね^^)
b)は、最終ゴールに関係ないのですが、c)の絞りに影響します。
もともとなぜ写真が撮れるのか?は、ピンホールカメラを考えると仕組みが分かりやすいと思います。
ピンホールカメラとは、レンズの替わりに小さな穴を空け、閉じた暗箱の中に映る、被写体の反転した風景を撮影するカメラです。
ピンホールカメラが像を得られる理由は、光の直進性です。

(ピンホールカメラの話は結構奥が深くてオモシロイのですが、とりあえずここでは、これで終わり。%1)

一方、レンズを使う場合、被写体の1点から発し複数の方向に放射された光をレンズの開口を通して、フィルム上の1カ所に結像します。
レンズを用いることで、たくさんの光を捕らえ、明るい像が得られるようになり、速いシャッターを切れるようになります。
ただし、レンズが焦点を結ぶ被写体の距離前後では、ピントがぼけます。
ピントが合う範囲を「深度」と呼びます。特に、被写体の距離方向の深度を「被写界深度」と呼びます。
絞りを(レンズの直径を)広げるほど、ピントの合う範囲(被写界深度)が狭くなります。
絞りを小さくする(ピンホールカメラ的に使う)ほど、ピントの合う範囲(被写界深度)が深くなります。(%2)
【つづく。。】

%1)ピンホールカメラ
レンズを取り外し可能なデジカメをお持ちの方は、レンズを取り外し、カメラ本体に取り付けるカメラキャップの真ん中にわざとキリなどで穴を空けた後、針先で目に見えないくらい小さ〜い穴を空けたアルミホイルを貼り、撮影すると嵌(はま)ると思います。
私も一眼レフタイプですが、デジカメを買った時にまっ先にやったことがデジカメによるピンホールカメラです^^)。

%2)光学解像度の理論限界

%3)スキャナカメラ 発売 まぢか!

%4)私も現時点では、答えは分かりません。

nifty-serve時代はよくリアルタイムにみんなで考えるってのをやりました。

途中、力尽き、ゴールにたどり着けずに、連載停止。。なんてことにならないように頑張ります。応援よろしくお願いします。^^)

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