写真
写真とは、レンズ（あるいは針穴）を通った光を結像させ可視化したものです。像の固定方法に関して分類すれば、フィルムを使用する銀塩写真と、電子デバイスを使用するデジタル写真に大別することができます。
写真略史
カメラの歴史の第1段階は、ギリシャ時代から用いられていたといわれる「針穴をあけた暗い部屋」、いわゆるカメラ・オブスキュラです。
暗い部屋の一方の壁に小さな穴を開けると、外の風景が穴の反対側の壁にさかさまに写し出される（倒立像ができる）という現象は、おそらくそのずっと以前から偶然的に知られていたと思われます。
中世の画家（例えばダヴィンチ）も風景絵画の補助手段としてその原理を利用しており、１７世紀には、イタリアのボルタらが携帯用暗箱を用い、レンズとすりガラスによる暗箱が、18Cから画家の間に普及していたといわれます。
針穴のかわりに凸レンズをつけると集光面積が大きくなり、出来上がる倒立像 も明るくなります。像のできる面をすり硝子にしてトレースすれば風景画ができることから、レンズとすり硝子をもつカメラ・オブスキュラは18世紀ごろから 画家のあいだに普及するようになりました。これがカメラの歴史の第2段階です。
歴史の第3段階は、像を自動的に定着させる写真術の発明で幕をあけます。ニエプスのヘリオグラフィー（1824年）、タルボットのネガポジ法 (1835年)、そしてダゲールによるダゲレオタイプ(1839年)。特にネガからポジが複製できるというタルボットのアイデアは、画像の「複製」・「大量生産」を可能にしました。
タルボットによる世界初の写真集 自然の鉛筆(1844)
これらの発明によって多くの肖像画家や風景画家が転職を余儀なくされるほど、それは画期的な出来事でした。そして、後のイーストマン・コダック社のロールフィルム（1888）によって、35㎜スチールカメラの原型が完成します。
- カメラ・オブスクラ 古代から
- 携帯用暗箱 17C イタリアのボルタ
- レンズとすりガラスの暗箱 18Cから画家に普及
- ヘリオグラフィー 1824年 ニエプス
- ネガポジ法 1835年 タルボット
- William Henry Fox Talbot
- Google:Pencil of Nature フリーブックがあります。
- ダゲレオタイプ 1839年 ダゲール
- ロールフィルム 1888年 イーストマン(Kodak)
- 一眼レフカメラ 1950年
- レンズ付フィルム(使い捨てカメラ) 1986年
- デジタルカメラ（カシオQV-10・25万画素） 1995年
- デジタル一眼レフカメラ（Nikon D-1） 1999年
- カメラ付携帯電話 2000年～
構造と機能
カメラの構造は、一般に外界側から順にレンズ・絞り・シャッター・撮像素子（フィルム面）となっており、シャッターの存在を除いては「人」の眼球とほぼ同様です。
レンズ
カメラという機械にとって最も重要な光学系を構成するのがレンズです。レンズの材質は光学硝子という良質の硝子ですが、一般的にはクラウンガラス（K）、それに鉛を加えて屈折率を上げたフリントガラス（F）の二つになります。光学硝子は当然無色透明で均質であり、光の透過に関して等方であること、またレンズの設計に必要な光学常数、すなわち精巧な屈折率と分散率をもつことが要求されます。実際には、一枚の凸レンズだけでは光の波長による屈折率の差、いわゆる色収差が避けられないため、複数のレンズを群に構成して単体のレンズに見立てています。
レンズにはFナンバーという数値があり、それらもレンズの性能に関係します。略説すると、Fナンバーは「焦点距離／レンズの有効径」を表わす値（暗さの尺度と言えます）で、レンズの口径が大きくなりFナンバーが小さくなるほど「明るいレンズ」ということになります。レンズは口径の大きなものほど分散・収差が大きくなりその分良質のレンズの製造が難しいため、一般的なレンズで Fナンバー1.4～2.8 程度、ズームレンズでは f4～f5.6 あたりが主流です。
視覚にトップダウンが関与する人間の目に対して、機械の目であるカメラの特徴は世界をボトムアップのみでとらえることにあります。世界を細部まであざやかに写取ることのできるレンズはそれだけで価値があります。
しかし、聴覚に対応するマイクロフォンの場合と同様で、ムラがなくバランスのよい空間周波数特性*1が得られるということと、美的な映像を写し出すということとは必ずしもイコールではありません。技術的な成果が美的要求をすべて満たすものではないということは、どの世界にも言えることです。「レンズの味」という言葉もあるように、様々な収差によるボケぐあいというものがレンズの個性であり、私たちはそうした「味」を必要に応じて選択するという思考法も大切にしなければなりません。
焦点距離
焦点距離はレンズの主点（後ろ側主点）から焦点面（記録面）までの距離のことですが、カメラの機能の問題として焦点距離が重要なのは、この値が画角（具体的には主点から画面の対角線の両端とを結ぶ線のなす角）に直接関わるという点です。フィルム撮影を例にとると、35㎜フィルムの場合は、サイズ36×24㎜で対角線43.2㎜ですから、焦点距離50㎜で画角46度となります。
焦点距離が短くなれば画角は大きく（ワイドに）なり、長くなれば画角は狭く（望遠に）なります。人間の眼に自然に見える角度がほぼ50度であることから50㎜のレンズは標準レンズ、28㎜や35㎜は広角レンズ、じっと見つめる画角にあたる85㎜はポートレートレンズ、135㎜や200㎜などは望遠レンズと呼ばれます。この値が固定的なレンズを単焦点レンズ、この値を一定の範囲で変えられるものをズームレンズといいます。
ただし、焦点距離 XX㎜と記載されていても、記録面（CCDやフィルム）のサイズが変われば画角も変わるという点には注意が必要であす。例えば 6×6 ㎝ のフィルムでは焦点距離80㎜ が標準画角となるし、35㎜よりサイズの小さいCCDを用いるデジタルカメラでは焦点距離が非常に短くても標準画角となる場合があります。様々なサイズのCCDを使用するデジタルカメラのカタログでは、物理的な焦点距離の記載が画角を説明するものとはならないため、従来のカメラの感覚で理解できるよう「35㎜カメラ換算で50㎜」などと記載されています。
絞り
絞りはレンズの使用面積つまり明るさを調節する単純な機構です。絞り機構はレンズ群の中間にあって、複数枚の金属羽根で構成されています。レンズ鏡胴の絞りリングで開閉を調節しますが、リング上の目盛はレンズの解放F値から順に公比 √2 の等比数列で並んでいます。すなわち目盛を１段増やすごとに有効径が、1 / √2ずつ小さくなる（採光面積が半分になる）ことを意味します。これは主としてフィルムにあたる光の量を適正に調節するためのものですが、これは人間の目の虹彩と同様、絞れば被写界深度が深くなり前後のピントも合いやすくなるという映像表現上の効果の大きな機構です。
シャッタースピード
シャッターは、世界をとらえる「一瞬」というものにどの程度の時間を与えるかを決める機構であり、その選択可能性が大きなものほどカメラとしての機能は優れているといえます。一般的なスチールカメラでは4秒から1/4000秒までの間を1/2倍間隔で選択できるようになっていて、これは絞りの1段に対応してフィルムにあたる光の量を1/2ずつ調整する目的をもちます。「動くものを止めて写すか、動きを軌跡として写すか」といった、人間の目では直接見ることのできない視覚世界の表現に関わるものであり、写真に特有のものです。
フレームレート
動く映像をとらえるカメラとなると、１秒あたり何枚の画像を撮影するかということも重要です。ただこの点については、高速度撮影カメラのような特殊なものを除いては、規格として決まっていて、フィルムを使う映画の撮影カメラでは秒間24フレーム（コマ）、NTSC信号をベースにしたテレビやビデオなどでは秒間30（正確には29.97）フレームです。人間の目がチラツキを感じずに自然な仮現運動が生じるのがこのあたりだと考えればよいでしょう。これより遅いと、動きが飛んだようなギクシャクしたものに見え、逆に早すぎでも残像がダブって見えてしまいます。
適性露出と絞りとシャッタースピードの関係
絞り5.6 、 シャッタースピード 1/125 で適正な場合
- 一段絞って 絞り8 なら シャッタースピード 1/60 で適正
- 一段開けて 絞り4 なら シャッタースピード1/250 で適正
照明
ライティング
写しているのはモノではなく、光です。
光をいかにコントロールするかによって、写真の質は大きく左右されます。
- キーライト：主光源(屋外では太陽光)
- フィルライト：補助光(屋外ではレフ版による)
- バックライト：被写体のエッジを浮き立たせるとともに、主光源が被写体の背後につくる影も消します。
- リングライト：カメラの周囲に円形に光源を配置すると、被写体の瞳に輝く光の輪が映ります。
正面からのストロボ（フラッシュ）は極力避けましょう。 光は大きな面からあてればより自然になります。例えば、ストロボの光は「点」ですが、傘（放物面：パラボラ）の焦点に置いて反射させれば、大きな面積の平行光線になります。スタジオに傘があるのはそのためです。
逆光はダメというのは、逆光補正を知らない素人さんの場合の話です。 逆光を使えば、影が前にできる、モデルの髪が輝く（エッジが浮き立つ）、モデルがまぶしくない、など多くのメリットがあります。順光の場合、モデルがまぶしくて目を細めてしまうことがあります。また瞳孔も小さくなってしまいます。
自分のカメラの露出補正の仕方は是非確認しておいましょう。
光源モデル（３DCG）
点光源 線光源 面光源 平行光源 スポットライト 環境光 天空光
- 陰と影
- Shade：光線と面の角度の差によって生じる面の明るさの差
- Shadow：障害物が光をさえぎることによって生じる影
- 本影と半影
- 光源が長さや面積を持つ場合（点光源ではない場合）、日向と、完全な影（本影）との間に、部分的に光があたる中間領域（半影）ができます。
演色性
特殊な照明（高速道路のトンネル内ネオンなど）を除けば、照明光は連続スペクトル（可視光の広い範囲の波長を連続的に含む）か、あるいは複数の線スペクト ルから成る光で、その分布のかたよりによって赤みや青みを帯びています。
この照明の色みは、一般に色温度という概念で表わされるもので、例えば白熱球やろうそくなどは3000K 以下、太陽光は6500K、国内用テレビは9000K などとなります。
色温度
人間の視覚は、通常照明の色温度に対して自動的にホワイトバランスをとりなおしているため、その赤さや青さをあまり感じていませんが、フィルムで撮影する と、その差は歴然とします。
参考：照明の色温度の違いによる色かぶりの問題を解消するには、写真を撮る際に、白い紙等を同時に写し込んでおくとよいでしょう。後からフォトレタッチ ツール等で、簡単にホワイトバランスを取り直すことが可能になります。
したがって色温度の異なる照明の下では同じ白でも異なるものとなり、当然物の見え方の印象などは変わってくることになります。
このような光源の性質を演色性と言い、様々な状況下で適切な色温度の照明を計画することが必要です。学習などの作業に向く照明と、食卓を照らす照明を使い わけるなど、日常的にも経験のあることでしょう。
- 標準光源 A 2856K(白熱) C 6774K(北空昼光) D65 6504K(昼光)
- 蛍光灯 は連続スペクトルではない
- モニター 9000Kまで
- ナトリウム光のもとでは味がしない。
- 食事は低く 作業は高く
補足：灯りとデザイン
- かつて夜は暗かった（月夜は意外に明るい）
- 闇の存在がなければ、照明の存在感も得られない。
記録媒体
フィルム
撮像素子
写真というメディアの特質
以下、写真についての「覚書」を列挙します。
- 中井正一「美学入門」
歴史的事実は、常に「聖なる一回性」・・
定点観測は貴重な資料になります。
- ロラン・バルト 「写真のメッセージ」『映像の修辞学』 『明るい部屋』
写真はコードのないメッセージである
- スーザン・ソンタグ 『写真論』
写真を収集するということは世界を収集することである。
- 絵画を見ると「画家」が意識されるが、 写真を見ても「カメラマン」は意識されにくい（匿名性）。
記念写真を見ても「撮った人」の存在は喚起されにくい
- 機械の眼が捉えた（意識を介さない）世界。カメラは世界を解体する・・
- 主役を決めたつもりでもそれ以外の「何か」も写ってしまう
写真は中心不在であることによって均一に拡散し秩序を失う
- 写真 → 想い出・・ 写真は「過去」として伝わるメディアである
- 写真は「事実を客観的に伝えている」ように見えるが、実際には編集がある。
- 人は写真に触発されて「イメージとは何か」を考えるようになった・・
- 人間が欲しているのは実物かイメージか?
貨幣それ自体は価値を持ちません。それは交換可能な商品のイメージであるとも言えます。
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