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zoom RSS オートフォーカスがかからない(オートフォーカスの理)

<<   作成日時 : 2009/02/16 08:54   >>

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 物体に焦点を合わせる時に、オートフォーカスを使うのは今では常識になっています。しかし、オートフォーカスがうまく合わなくて困った経験をお持ちのかたも多いと思います。そこで、オートフォーカスを合わせる時に心得ておくべきことをお話します。


 そもそも、世の中のカメラのオートフォーカスというのは、レンズから入ってきた画像を用いているということをまず認識してください。画像を用いているということは、@それなりの明るさの被写体であること、Aそれなりのコントラストを持った画像であること、Bそれなりに急峻なコントラストの変化をもった画像であること、Cコントラストの変化の方向が、カメラのセンサーの検出方向にあっていること、以上の4点が必要ということを認識してください。具体的には


 @ 真っ暗な状態ではAFはかからない
 A もようの無い壁、空、ではAFはかからない
 B ぼやっとした模様はAFはかかりにくい
 C 電線にAFがかからない(一眼レフの場合。電線の方向、AF検出位置にもよります)


 暗い状態では、そもそもカメラに光が入ってこないので、AFはかかりません。補助光を発光するものが多いと思いますが、限られた範囲に制限されます。(もともとストロボを焚く前提であれば、それほど遠い被写体を写すことはないでしょう)


 美大生の方が一番経験するのは、デッサンに使う石膏像のノッペリした部分にAFがかからないことです。これは、ABの原因です。

 AFがかからないものは、何度やり直しても同じですから、さっさと諦めることです。そして、同じ距離にある別のものにフォーカスを合わせ、AFロックを使って撮影することです。Cの場合は、カメラを90度傾けてAFロックをかけて元の方向に戻して撮影すればよいのです。


 なぜこういうことが起きるのかというと、AFを検出するセンサーの制約です。暗ければ、センサーに光が入ってきませんから検出しようがないのです。AFセンサーは光を感じる小さな素子を並べた構造であり、そこから出てくる像信号の信号強度変化を見ていますから、信号強度が変化しない空や壁のようなのっぺりしたものは検出できないのです。また、AFセンサーは多くは一次元に素子を並べたものを使いますから、そのセンサーの並びと並行な線のような場合は、コントラスト変化に対して信号の変化が現れなく、検出できないのです。(中央位は、垂直、水平の両方向を検出できるようになっていますので、Cのケースは周辺でAFを検出した場合です。)
画像

 上の図で、そのことを説明しています。センサーは光を検出する小さな素子が横にならんでいるものです。その上にレンズで写そうとする被写体の一部を投影しています。上の例では、左はセンサの並び垂直方向の縦線が投影されています。下にセンサーの出力が示されていますが、暗い部分は信号が落ち込みます。この信号の落ち込みの傾斜を見てオートフォーカスをかけているのです(方式が違う場合もあります)。傾斜が一番急峻になるところがベストフォーカスになるわけです。数学的な表現では、信号の微分値を算出して、微分値が一番大きくなる部分がベストフォーカスになるということです。ところが、右の例のように、センサーの並びと同じ方向の像は、センサーの出力全体が落ちますが、センサー間での出力の差が生じません。つまり、微分値がゼロということになります。したがって、焦点があっているかどうかが検出できないのです。縦方向に並んだセンサーと横方向に並んだセンサーを両方入れておけば解決するのでしょうが、いろいろな制約があるのでしょう。


 上のことから、もうおわかりでしょうが、模様のない被写体を撮ろうとしても、AFがかからないのは当然ということになります。ぼやっとした模様も、信号処理上、ピントがボケているのかもともとぼけた像なのかがわかりませんので、AFがかかりにくくなるのです。

 コンパクトカメラでも基本的に同じことが言えますが、AFセンサーを別に搭載してないものが多く、像を写すセンサーの信号をAFに使っている点が一眼レフと異なるところです。最近は一眼レフでも、ミラーアップ(ファインダーに像を導く反射ミラーを上げて、ファインダーに行かないようにする)して写せるものが出てきましたので、像を写すセンサーでAFをかけるものも今後は多くなるでしょう。


 コンパクトカメラと一眼レフの差は、レンズ交換ができるかできないかという一点のみになるのかもしれません。そういえば、ミラーが無くなったPanasonicの一眼は一眼『レフ』という表現はしてませんね。レフというのは英語のReflexが名前の由来ですが、反射という意味です。つまり、レフではなくなったのですから、そう言わざるを得ないわけです。因みに、一眼レフは英語ではsingle lens reflexと表現しますが、これを略してSLRとも言います。また、一眼レフではないもの(主にコンパクト)はレンズの中にシャッターがあるということでレンズシャッターカメラと言い、LSカメラと称している場合があります。

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