1. カメラ
  2. カーオーディオ&エレクトロニクス
  3. ホームオーディオ
  4. パーソナルオーディオ
  5. テレビ
  6. スマートホーム
  >> 電子技術オンライン >  >> カメラ >> デジタルカメラ

カメラのレンズフレアを理解する

レンズ フレアは、画像を形成しない光がレンズに入り、その後カメラのフィルムまたはデジタル センサーに当たると作成されます。これは、多くの場合、レンズ絞りの形状に依存する側面を持つ特徴的な多角形として表示されます。フレアは写真の全体的なコントラストを著しく低下させる可能性があり、望ましくないアーティファクトであることがよくありますが、フレアの種類によっては、写真の芸術的な意味を実際に高める場合があります。レンズ フレアを理解することで、最終的な画像をどのように表現したいかを最適な方法で使用する (または回避する) ことができます。

見た目

上の画像は、画像フレームのすぐ外側の明るい太陽によって引き起こされた右上のフレアの明らかな兆候を示しています。これらは、明るい筋と全体的なコントラストの低下に加えて、多角形の明るい領域 (通常は 5 ~ 8 辺) の形をとります (以下を参照)。多角形のサイズはさまざまで、実際には非常に大きくなり、画像のかなりの部分を占めることがあります。非常に明るい物体の近くでフレアを探しますが、その影響は実際の光源から離れた場所 (または画像全体でさえ) にも見られます。

フレアにはさまざまな形があり、これには、上記の多角形、明るい筋、または全体的に色あせた外観 (ベール フレア) の 1 つまたはすべてが含まれる場合があります。

背景:経緯

最も単純なカメラを除くすべてのカメラには、実際にはいくつかの「レンズ要素」で構成されるレンズが含まれています。レンズ フレアは、意図した経路を直接通過 (屈折) せず、代わりに反射する非画像光によって発生します。 最終的にフィルムまたはデジタルセンサーに到達する前に、レンズ要素の内部で何度でも (前後に)

注:上の開口部は、いくつかのレンズ要素の後ろにあるように示されています。

レンズ要素には、フレアを最小限に抑えることを目的とした何らかのタイプの反射防止コーティングが含まれていることがよくありますが、多要素レンズでフレアを完全に排除することはできません。光源は依然としてその光のごく一部を反射し、この反射光は、強度が屈折光 (実際の画像によって作成される) と同等になる領域でフレアとして目に見えるようになります。多角形として現れるフレアは、上に示すように、レンズ開口部 (絞り) の内側のエッジから反射する光によって発生します。

フレアは技術的には内部反射によって引き起こされますが、(屈折光と比較して) 顕著になるには非常に強い光源が必要になることがよくあります。フレアを誘発する光源には、太陽、人工照明、満月などがあります。写真自体に強い光源が含まれていなくても、前玉に当たると迷光がレンズに入る可能性があります。通常、画角外の光は最終的な画像には寄与しませんが、この光が反射すると、意図しない経路をたどってフィルム/センサーに到達する可能性があります。花の視覚的な例では、太陽は実際にはフレーム自体にはありませんでしたが、それでもかなりのレンズ フレアが発生しました。

レンズフードでフレアを軽減

優れたレンズ フード 画角外からの迷光によるフレアをほぼなくすことができます。このフードは、フェルトなどの完全に反射しない内面を持ち、こすれた部分がないことを確認してください。レンズ フードを使用することは単純な解決策のように見えるかもしれませんが、実際には、ほとんどのレンズ フードはすべての迷光を遮断するのに十分な長さではありません。これは、「クロップ ファクター」のあるデジタル一眼レフ カメラで 35 mm レンズを使用する場合に特に問題になります。これらのレンズ フードは、画角が大きくなるように作られているためです。さらに、ズーム レンズのフードは、最も広い焦点距離ですべての迷光を遮断するように設計することしかできません。

ペタル レンズ フード 花弁のない(丸い)タイプよりもよく保護します。これは、花びらスタイルのフードがカメラのフィルムまたはデジタル センサーの縦横比を考慮に入れているためで、画角が一方の方向で他方より大きくなっているからです。

レンズ フードが不適切な場合は、簡単ではあるが便利ではない回避策がいくつかあります。 手または紙を置く フレアを誘発する光源に最も近いレンズの側面の外側は、適切なレンズ フードの効果を模倣できます。一方で、この間に合わせのフードがいつ偶然写真の一部になるかを判断するのが難しい場合があります。多くのプロが使用するより高価なソリューションは、調節可能なふいごを使用することです .これは、特定の焦点距離の視野に正確に一致するように調整する単なるレンズ フードです。

クロップ ファクター付きのデジタル一眼レフで 35 mm レンズとフードを使用する別のソリューション 代わりのレンズフードを購入することです。画角の狭いレンズ用に設計されたものを探します (これでもレンズのフード マウントに適合すると仮定します)。一般的な例の 1 つは、EW-83DII フードを付属のレンズではなく、Canon の 17-40 f/4L レンズで使用することです。 EW-83DII フードは、フルフレーム 35 mm カメラの 24 mm レンズの画角をカバーするように設計されているため、(驚くべきことに) 1.6X と 1.3X の両方のクロップ ファクターで動作します。これにより保護が強化されますが、ズーム レンズの最も広い画角に対してのみ十分です。

これらすべての対策にもかかわらず、完全な解決策はありません。実世界のレンズ フードは迷光を完全に防ぐことはできません。「完璧な」レンズ フードは、視野角に厳密に従って、最も遠い物体までずっと伸ばす必要があるからです。

残念ながら、レンズフードが大きいほど良いです - 少なくともその遮光能力だけを考えると.このフードが実際の画像光を遮らないように注意する必要があります。

レンズの種類の影響

一般的に、固定焦点距離 (またはプライム) レンズは、ズーム レンズよりもレンズ フレアの影響を受けにくい .すべての焦点距離で不適切なレンズ フードを使用する以外に、より複雑なズーム レンズにはより多くのレンズ エレメントが必要になることがよくあります。したがって、ズーム レンズには、光を反射できる内面が多くあります。

広角レンズは、多くの場合、明るい光源に対してフレア耐性が高くなるように設計されています。これは主に、これらのレンズが画角内または画角近くにある可能性が高いことを製造業者が知っているためです。

現代のハイエンドレンズには通常、より優れた反射防止コーティングが含まれています。 Leica や Hasselblad 製の一部の古いレンズには、特別なコーティングが含まれていないため、柔らかな光の下でも非常に大きくフレアする可能性があります。

構成によるフレアの最小化

したがって、フレアは、レンズがどこに向けられ、フレーム内に何が含まれるかに基づいて、最終的に写真家の制御下に置かれます。

写真家は技術的な理由で芸術的な柔軟性を損なうことを決して好みませんが、特定の構図はフレアを最小限に抑えるのに非常に効果的です。最良のソリューションは、芸術的な意図と技術的な品質の両方が共存するソリューションです。

効果的なテクニックの 1 つは、フレアを誘発する光源を部分的または完全に遮るようにオブジェクトを画像内に配置することです。左の画像は、長時間露光中に木の幹が街灯を部分的に遮った写真内のトリミングされた領域を示しています。問題のある光源が画像内にない場合でも、その光源を遮る位置から撮影すると、フレアを減らすこともできます。

もちろん、問題のある光源を背中に向けて撮影するのが最善の方法ですが、通常、これは構図を制限しすぎるか、不可能です。レンズの角度を少し変えるだけでも、少なくともフレアの外観と位置を変えることができます。

被写界深度プレビューによるフレアの視覚化

写真の絞りの設定によって、レンズフレアの見え方や位置が変わります。一眼レフ カメラのファインダー画像は、絞りを大きく開いたとき (最も明るい画像を作成するため) にのみシーンがどのように見えるかを表しているため、これは露光後にフレアがどのように現れるかを表していない場合があります。被写界深度プレビュー ボタンを使用して、フレアが他の絞りでどのように見えるかをシミュレートできますが、ビューファインダーの画像も大幅に暗くなることに注意してください。

被写界深度のプレビュー ボタンは通常、レンズ マウントのベースにあり、これを押すと、筋や多角形のフレア形状をシミュレートできます。このフレア アーティファクトは露光時間にも依存するため、このボタンは最終画像がどのように「色あせた」ように見えるかをシミュレートするにはまだ不十分です (これについては後で詳しく説明します)。

その他の注意事項

レンズ フィルターは、レンズ エレメントと同様に、フレアを抑えるために優れた反射防止コーティングが必要です。安価な UV フィルター、偏光フィルター、減光フィルターはすべて、光が反射する表面を追加することでフレアを増加させる可能性があります。

フレアが避けられず、(ベール フレアが原因で) 色あせた画像が生成された場合は、レベル ツールとローカル コントラスト強化の両方を使用して、コントラストの外観を取り戻すことができます。