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出典検索?: "露出" 写真
写真技術において露出(ろしゅつ、英語: exposure)ないし露光(ろこう)とは、フィルム、乾板などの感光材料やCCD、CMOSなどの固体撮像素子を、レンズを通した光にさらすこと(現在のカメラでは通常シャッターの開閉により、これを行う)。またはカメラのレンズを通過してくる光の総量や、画像そのものの明るさのことをいい、これらはレンズの絞り(F値)と露光時間(シャッター速度)及びフィルム感度の組み合わせによって決まる。
また、フィルムに記録された画像を印画紙にプリントするために、引き伸ばし機などを使って印画紙に像を焼き付けることもさす。撮影時のことを露出、プリント時のことを露光と呼んで区別することもある。
露出値露出計で得たEV値から適切なシャッター速度と絞り値の組み合わせを見つけるためのダイアグラム
絞り値(F値)と露光時間(シャッター速度)によって決まる露出の度合いを表すために、露出値と呼ばれる数値が用いられる。露出値は、通常、Exposure Valueの略であるEVで表記される。
絞り値がF1、露光時間が1秒のときの露出値をEV0と定義し、露光時間が半分になるか、絞り値が 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}} (約1.4)倍になるかして届く光量が半分になるごとにEV値は1大きくなる。露出値が同じならば、同じ被写体を同じ光線状況で撮影したときフィルム等にあたる光の量は同じになるが、絞り値と露光時間の組み合わせは色々と考えられ一意に定まらない。
例えばF2.8-1/500秒、F4-1/250秒、F5.6-1/125秒の組み合わせからは同一の露出値(12EV)が得られる。これを相反則の原理という。(絞り値が1/1.4になり光の量が半分になるたびに、シャッター速度が2倍になり打ち消しあって同じ露光量となる) ただし、露出値は同じでも被写界深度(絞り値が大きいほど、深くなる)やブレの量(シャッター速度が遅いほど大きくなる)などは組み合わせ方によって変化する。
また、長時間露光を行うとフィルムでは相反則の原則が崩れ、露出アンダーになったりカラーバランスが崩れることがある。これを相反則不軌といい、夜景や天体写真などでは問題となる。
被写体の明るさと、使用するフィルム等の感度によって適正なEV値が決まる(適正露出)。適正なEV値を決めるために露出計が用いられる。AEカメラ(自動露出カメラ)では内蔵のTTL(Through the Lens)露出計が作動する。
露出値を簡易に計算するために、絞り値、シャッター速度に対してそれぞれAv値、Tv値という数値を対応させて計算する方法が存在し、これをアペックスシステムという。アペックスシステムを利用するとEV値はAv値とTv値の和という形で表すことが可能である。絞り値をA、シャッター速度をTとして A V = log 2 A 2 = 2 log 2 A {\displaystyle {\mathit {AV}}=\log _{2}A^{2}=2\,\log _{2}A} (aperture value) T V = log 2 1 T = − log 2 T {\displaystyle {\mathit {TV}}=\log _{2}{\frac {1}{T}}=-\log _{2}T} (time value)
となり E V = A V + T V {\displaystyle {\mathit {EV}}={\mathit {AV}}+{\mathit {TV}}} (exposure value)
上記の式をまとめると露出値は以下の数式で表される。 E V = log 2 A 2 − log 2 T {\displaystyle {\mathit {EV}}=\log _{2}A^{2}-\log _{2}T}
露出値とシャッター速度・絞り値の関係は図示したようになる。
また、被写体の輝度値(BV)、フィルムの感度値(SV)を次のように定義すると B V = log 2 ( B / ( N ∗ K ) ) {\displaystyle {\mathit {BV}}=\log _{2}(B/(N*K))} (luminance value aka brightness value) S V = log 2 ( N ∗ S x ) {\displaystyle {\mathit {SV}}=\log _{2}(N*Sx)} (speed value aka sensitivity value)ここで、Bは輝度 cd/u、SxはISO感度、N≒0.3、Kは反射露出計の校正定数(11.4前後) E V = B V + S V {\displaystyle {\mathit {EV}}={\mathit {BV}}+{\mathit {SV}}}
となる。
以上より次の関係が得られる E V = A V + T V = B V + S V {\displaystyle {\mathit {EV}}={\mathit {AV}}+{\mathit {TV}}={\mathit {BV}}+{\mathit {SV}}} 「EV値の変化量」を写真界の慣例で段と呼ぶ。例えば、「1段絞る」というときは、必ずしもカメラレンズの絞り目盛で一刻み絞ることを意味するのではなく[1]、1EV分絞る(光量を少なくする)ことを意味する。仮にF5.6をF6.3(中間絞り)にまで絞っても「1段絞った」とはいわない。F5.6を1段絞るとはF8に絞ること、つまり絞りを通過する光の量が半分になる(F値が 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}} (約1.4)倍になる)ように絞ることをいうのが慣例である。 同様に「シャッター速度を1段分上げる」などというときも1EVに相当する変化(シャッター速度が倍、つまり露光時間が半分になる)をいう。また例えばNDフィルターの効果を「2段分」というときは2EV分の減光効果があることを意味する。 デジタルカメラでは絞りやシャッター速度の中間値も数字として表示されるが、機械式時代からの慣習で、半段、半絞り、1/3段、1/3絞りという表現も使われている。 撮影された写真が人間から見て自然な明るさ・色彩で表現される露出を適正露出という。適正露出以下の露出で撮影された写真は露出アンダー(英:Underexposure あるいは単に「アンダー」)といい不自然に暗く写る。逆に適正露出以上の露出で撮影された写真は露出オーバー(英:Overexposure あるいは単に「オーバー」)といい、不自然に明るく写る。アンダーやオーバーの写真は露出の失敗として一般に嫌われる傾向があるが、意図的に表現の手段としてこれを利用する撮影者もいる。意図的に露出アンダー気味に撮影された写真をローキー(英:Low key)、オーバー気味に撮影されたものをハイキー(英:High key)という。ローキーの写真では重厚感が、ハイキーの写真では軽快感やさわやかな感じが表現されるといわれる。 また非常に明暗の差のある被写体のもとで、強い光のあたっている部分(ハイライト)が極端に露出オーバーとなり諧調(グラデーション)の情報を失って真っ白になることを白とび(英:blown-out highlightsやflared highlightsまたはclipped whites 特定のフィルムや撮像素子において、白とびと黒つぶれが起こる限界の露出の幅の大きさをラティチュードあるいはダイナミックレンジという(フィルムではラティチュード、デジタルではダイナミックレンジという場合が多い)。ラティチュード、あるいはダイナミックレンジの幅が広いほど白とび・黒つぶれは起こりにくい。 ネガフィルムはダイナミックレンジが広い(10?11EV)。これに比べてリバーサルフィルムやデジタルカメラは狭く(5?6EV)、白とび・黒つぶれを起こしやすい。最近のデジタルカメラの中には、白とびや黒つぶれを警告する機能、あるいはダイナミックレンジを拡大して白とび・黒つぶれを緩和する機能を持つものも現れている。
いわゆる「段」について
適正露出と露出アンダー、オーバー
白とびと黒つぶれ白とびの起こった写真。下の写真の赤で示された部分が、上の写真で白とびしている部分である。