カメラの撮影時に設定するパラメータは、色々な種類があるのですが、その中でも一番難解な値といえば「F値」でしょう。
「絞り」ともいわれ、レンズによって最大(最小)の値が設定されていて、良いレンズ(高いレンズ)で、F1.4とかF2.8とかの値になっており、
F値＝「焦点距離」÷「開口部の直径」
F値とは、焦点距離を有効口径で割って求められます。
と言っても、これをイメージするのは結構難しいので、図を貼ります。
このように、カメラには「絞り装置」というものがついていて、レンズの口を絞って、到達する光の量をコントロールすることが可能になっています。
ポイント1 「光量と数値が反比例」
どんどん絞っていけば、F4, F8, F11と、数値はどんどん上がっていきます。
ですが、絞れば絞るほど光の量が減っていくのに、逆にF値の数値は上がっていってしまいます。
この、反比例する関係がわかりにくいです。
これは、有効口径を1として、焦点距離をその倍数で表すためです。
絞り装置は、有効口径を変化させるので、いくら絞ったとしても焦点距離は固定です。
変化する値の方を1と取り、固定的な方の値が変化する形になるため、数字の動きが反比例となるのですが、直感的じゃないですよね。
もう一度、先程の図を例示します。
ポイント2 「直径と面積の違い」
F値を決定する要素は、焦点距離と有効口径です。
有効口径とは、レンズを正面から見た時の円の直径となるわけですが、ここにも罠が潜んでいます。
写真に影響する値は、光の量なので、数値としてリニアに直結するのは、円の直径ではなく、開口部の「面積」です。
円の面積の公式は「半径×半径×π」で求められるのですが、これは、直径の2乗に比例するということです。
正確に言うと、F値は直径に反比例しますので、F値の増加の2乗に反比例して光の量が少なくなります。
このため、F1から、光の量を半分にしたかった場合、F2ではなく、√2 = 1.4142...でF1.4を選ばなければなりません。
図示します。
光の量をコントロールするパラメータとして、同じように重要な値として、シャッタースピードとISO感度が有りますが、こちらは線形に動作し、倍々／半分半分の刻みで調整します。
しかし、絞りの場合、同じように半分にしていこうとすると、下記の表のように一見中途半端な値となります。
| 光量 | 1 | 1/2 | 1/4 | 1/8 | 1/16 | 1/32 | 1/64 | 1/128 | 1/256 | 1/512 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F値 | 1 | 1.4 | 2 | 2.8 | 4 | 5.6 | 8 | 11 | 16 | 22 |
なお、絞りによって光の量が半分になる値(つまりこの表の値)の目盛りを「一段」と呼びます。
流石にこれだと大雑把すぎるので、一眼レフなどでは、1/2段とか1/3段の刻みで調整できるようになっているようです。
F値の調整の仕方
適正な露出を得るための値を基準とすると、F値を1段すすめる(絞る)ためには、シャッタスピートを半分にするか、ISO感度を倍にする(か、各々1/2段ずらす)必要があります。
この「F値(が表す円の面積)」×「シャッタスピート」×「ISO感度」の関係は、掛け算になっていますので、必要な光量が決まっているのであれば、どれかを倍にすれば別の要素を1/2にする必要があります。
そのため、F値については、他の値に対応する「段」については覚える必要があります。
幸いなことに、F値は、F1.4からF22の間で設定することがほとんどなので、上記の表を覚えておけば問題ないと思います。
