こんばんは。露出の話の第２弾です。

写真の露出、明るさは絞り・シャッター速度・ISO感度によって決まります。
前回は絞りだったので、今回はシャッター速度について考えます。

シャッター速度は直感的に分かりやすいと思います。
なので、ストロボを使った場合の露出についても簡単に触れていきます。

光の量とは？定義式は？

光の量、つまり光量Q[lm・sec]は物理的には以下の式で定義できます。

$$
Q=\int_{t_1}^{t_2}\Phi(t)dt
~~~~~~
\Phi:光束[lm]
$$

厳密には積分の形で表されますが、光束 (被写体から撮影センサーに届く光の強さ) は普通のシャッター速度であれば一定だといえるので単純に光束と時間の積と近似できます。
(スローシャッターやストロボを使ったら一定ではなくなります)

$$
Q\simeq\Phi\cdot{T}
$$

ではまずは、光の強さが一定とした場合にシャッター速度が与える影響について考えていきます。

シャッター速度による写真の明るさの変化

シャッター速度とは、カメラのセンサーがシャッター幕によって遮られていない時間のことです。
つまりシャッター速度の時間だけセンサーに光が届きます。

従って、光の強さが一定だとすれば、シャッター速度と光量は比例します。
シャッター速度が長くなればなるほど明るくなるということです。
絞りに比べれば非常に分かりやすく直感的ですね。

ここで、シャッター速度が2倍に伸びるとどれほど明るくなるのでしょうか？
もちろん光量としては2倍に増えますが、人間の目にはそれほど明るくなったようには見えません。

これが少しでも暗くなると途端に手振れしやすくなる原因です。
以下にシャッター速度を倍々していった時の写真を載せます。

SS = 1/10sec (0.1sec)	SS = 1/5sec (0.2sec)
SS = 0.4sec	SS = 0.8sec
SS = 1.6sec	SS = 3.2sec

人間の感覚は線形ではなく対数的な感覚となる (明るさ以外にも音量や味覚など) ので、明るさが倍になっても見た目には倍の明るさには見えません。

明るさを倍にすることを露出では “+1EV” (Exposure Value) や “1段明るくする” などと表現しますが、このEVや段で表現するとどの程度の明るさ (暗さ) からでも同じような感覚で露出を考えることができます。
慣れれば現像などで「あと+0.2EVしたいなぁ」と明るさとEVの関係が分かってきます。

ストロボを使った場合

では、次にストロボを使った場合についてです。

ストロボとはそもそも非常に短い時間の光を発光させることができる装置を指しています。
エンジンの点火タイミングを測る際にも使われます。
(点火に合わせて発光するようにすればエンジン軸に角度板などを付ければ止まって見えます)

つまり、ストロボの光は “非常に閃光時間が短い光” ということになります。

NikonのSB-5000の活用ガイドには閃光時間の目安が載っています。
全てのストロボが同程度とは全く限りませんが、参考になります。
　・Nikon公式HP – SB-5000商品紹介ページ
　・Nikon公式HP – SB-5000の活用ガイド

閃光時間が約1/10,000secだとすると以下のように短い時間だけ光ります。
シャッター速度を1/100secに設定するとこの短い時間でだけ露光されます。

なので、ストロボを使う場合、被写体がブラックボックスになっていれば露出はシャッター速度に関係なくストロボの強度だけに依ります。

SS = 1/80sec	SS = 1/40sec
SS = 1/20sec	SS = 1/10sec

ちなみにですが、ストロボが当たっている範囲はシャッター速度に無関係ですが、ストロボの光が届かない範囲はシャッター速度に応じて露出が変わります。
上の写真も分かりにくいですが、背景が若干シャッター速度で変化しています。
※ストロボの光が拡散して背景にまで広がっているので分かりにくくなってます。

まとめ

以上、シャッター速度とストロボによる露出の考え方でした。

ストロボを使わない場合は比較的分かりやすいと思います。

ストロボを使う場合はシャッター速度に関係なく被写体の露出が決まります。
この時、背景などのストロボが届かない範囲はシャッター速度で露出を決めます。

撮影の幅が圧倒的に広がるので是非、ストロボも使ってみて下さい。