カメラの露出とは？基本的な仕組みをざっくり解説

花火系散歩屋のおーわ(＠mof_mof08)です。

写真を撮影するにあたり、お使いのカメラで露出にまつわる設定(絞り、シャッタースピード、ISO感度)を施す必要があります。

これらの設定は写真の明るさ(露光量)を決める重要なものですが、その関係についてよく分からないとお嘆きの方が、僕の他にも3名ぐらいいらっしゃるかと思います。

本記事では主にカメラ初心者さん向けに、露出に関する基本的な事項についてなるべく分かりやすく解説していきます。

カメラの露出とは

カメラにおける露出とは光に対してイメージセンサーやフィルムを晒した状態をいいます。

一眼レフカメラの場合、外光は次の流れで受け取ります。

イメージセンサーやフィルムを外光に露出している間に受け取った光が焼き付けられ、最終的に写真として出力されます。

デジタルカメラの場合はイメージセンサーで光の情報をデジタル変換し、RAWデータとして出力します。(JPEGで出力する場合はさらに画像処理エンジンを通じて色情報を付加)

露出の度合い(露光量)によって写真の明るさが決まってきます。

実際に露光量を変えて撮影すると、以下のような違いが得られます。

早い話が露光量が多いほど写真は明るくなり、反対に少ないほど暗くなっていきます。

露光量がカメラの許容範囲(ダイナミックレンジ)を上回ると露出オーバー(白飛び)、下回ると露出アンダー(黒つぶれ)として出力されます。

ダイナミックレンジはカメラによって異なり、一般的にはイメージセンサーが大きいほど、画素数が小さいほど許容範囲が広い傾向にあります。

写真の明るさを決める露光量はざっくり以下の3つで決まります。

3つの関係を分かりやすく図にしたものがこちら。

絞り、シャッタースピード、ISO感度の関係(引用：Hamburger Fotospots)

絞り、シャッタースピード、ISO感度によって写真の明るさが変わる他、ボケやノイズといった副次効果をもたらします。

以下、露光量を決める3つの要素についてもう少し詳しく解説していきます。

カメラが単位時間あたりに受光する光の量と被写界深度(ピントの合う範囲)を調整する役割を担います。

絞りの大きさを変えた際に写真へもたらす変化はざっくり以下の通り。(シャッタースピードとISO感度が一定の場合)

絞り(F値)	露光量	被写界深度
開く(小さくする)	増える	浅い
絞る(大きくする)	減る	深い

人間の瞳孔に似た仕組みだと思っていただくと、なんとなくご理解いただけるんじゃないかなと思います。

F値のFはFocal length(被写界深度)の略称です。

カメラで受光する時間の長さを決める役割を担います。

シャッタースピードを変えた際に写真へもたらす変化はざっくり以下の通り。(シャッタースピードとISO感度が一定の場合)

シャッタースピード	露光量	ブレ
低速	増える	ブレやすい
高速	減る	ブレにくい

人間でいうところのまぶたの開閉に相当すると思っていただけると、分かりやすいかと思います。

先述でも触れましたが、カメラはイメージセンサーで受けた光をすべて記録する(焼き付ける)ため、シャッタースピードによっては動きのある被写体はブレ(光跡)として出力される場合があります。

一定量の光に対してどの程度の感受性を持たせるかを決める役割を担います。

ISO感度の大きさを変えた際に写真へもたらす変化はざっくり以下の通り。(シャッタースピードとISO感度が一定の場合)

ISO感度	露光量	ノイズ
低い	増える	少ない
高い	減る	多い

感度が高いほど微細な光をキャッチできるけど、その副作用でノイズが増えて荒む…人間の感情に似たものだとイメージしていただくと分かりやすいでしょうか。

ちなみにISO感度には常用感度と拡張感度の二種類があり、違いはざっくり以下の通りとなります。

常用感度	カメラメーカーが画質を担保しているISO感度の範囲で、この範囲で受け取った光の増幅処理が行われる。常用感度のうちもっとも低い値は一般的に基準感度(ベース感度)と呼ばれる。
拡張感度	カメラメーカーが画質を担保しないISO感度で、常用感度の末端で撮影したデータに対して画像処理を施して実現する。増感と減感の二種類がある。

常用感度はあくまでもカメラメーカー的に問題ないと判断した値であり、必ずしも見る側にとって許容できるものとは限りません。

例えばNikon Z 7IIの常用感度はISO64〜25600の範囲ですが、特に高感度側については許容できないと感じる方もいらっしゃるかと思います。