今日のおじさん、なに食べました? (仮)

妻の料理と、おじさんの毎日の記録です。ほんのり工学テイスト。

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オリンパス・ミラーレス一眼、レンズ絞りの不可解な動作と対策
【今日の夕食】
 風邪で、喉をやられてしまいました。一昨日の晩から、声がうまく出せません。

 写真は、先日、名古屋で食した「みそかつ」です。
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OLYMPUS E-PM2+LGV12-32mmF3.5-5.6;EFL24mm、F3.5、SS1/100、ISO2500;EV+0.7
★ひれかつ定食
 名古屋駅「エスカ」にある「矢場とん」です。名古屋名物・みそかつの有名店とのこと。
 揚げたてのとんかつに、その場で味噌だれをかけてくれます。とんかつなのに、あっさりしており、食べやすかったです。

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【今日のおじさん】オリンパス・ミラーレス一眼、レンズ絞りの不可解な動作と対策
 今回は、オリンパスのミラーレス一眼「PEN」で経験した、絞りの不可解な動作と、その対策について書きます。


★気になる動作! 絞りが閉じたり、開いたり!?
 オリンパスのミラーレス一眼レフ(ノンレフ)を愛用しています。機種は、「PEN mini E-PM2」です。

 このカメラで、最近、気になる動作に気が付きました。電源オンでカメラを被写体から被写体へと動かしていると、カシャカシャと小さな音がするのです。見ると、絞りが、頻繁に開いたり閉じたりしています。今まで、こんな動作はしていなかったはずです。たしか撮影前は、常時「絞り開放」に固定されていたはずです。
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45mmF1.8での絞り状態:左)F5.6、右)F2.0

 気になって、レンズを交換してみました。試したレンズは、以下です。
 ・オリンパス M.ZUIKO DIGITAL 14-42mm F3.5-5.6IIR
 ・オリンパス M.ZUIKO DIGILAL 45mm F1.8
 ・パナソニック LUMIX G VARIO 12-32mm F3.5-5.6 ASPH. MEGA O.I.S.
 ・パナソニック LUMIX G X VARIO PZ 45-175mm F4-5.6 ASPH. POWER O.I.S.

 結果、いずれのレンズとも、同様の動作でした。暗いレンズも明るいレンズも、パナソニックもオリンパスも、等しく似た動作をします。すると、カメラの問題でしょうか?


★「自動絞り」は「平時開放」のはず
 マイクロフォーサーズのレンズは、いわゆる「自動絞り」です。自動絞りでは、レンズは撮影前は基本的に「開放」であり、撮影の瞬間だけ、絞りを設定値まで絞るようになっています。

 「自動絞り」は、そもそも、従来型(ミラー付き)の一眼レフで、撮影前に光学ファインダーが見やすくなるようにする工夫で す。すなわち、撮影前から絞りを絞ってしまうと、そのぶんファインダーが暗くなって、被写体を確認しにくくなります。そこで撮影の瞬間まで絞りを開いて、 明るい像を得られるようにした機構なのです。

 現在のミラーレス一眼レフ(ノンレフ)では、撮影前から絞りを絞っても、光学ファインダーのように 像が暗くなる心配は少ないです。撮像素子のサンプリング時間(シャッタースピードに相当)を長くしたり、電気的ゲイン(ISO感度に相当)を上げること で、液晶画面(または電子ファインダー)の像の明るさを保つことができるからです。しかし、従来の踏襲からか、マイクロフォーサーズでは、撮影前の絞りは 「開放」に固定されるのが普通です。(自動絞りの動作について、詳しくは、→こちらの記事)

 ところが、今回確認された不可解な動作では、撮影前では絞りが開放になっていません。ただ、撮影の瞬間には、絞りは設定値に戻ります。 (撮影前と撮影時で絞りが変化する、という点では、通常と同じとも言えます。)

 今回、不思議に感じたのは、以下の点です。
・撮影前に絞りを設定値と異なる値に絞ると、どんなメリットがあるのか?
・撮影前は絞り開放のはずなのに、なぜ突然、絞られるようになったのか?


★撮影前から「絞りを絞る」メリットは?
 ネットで、原因を調べてみました。多くはありませんが、同様の動作が報告されていることが分かりました。得られた情報を整理すると、原因として、以下がありそうです。しかし、これが真因、という確証がありません。
1)露出の適正化
2)撮像素子の保護
3)フリッカーの低減
4)被写界深度の確認

 以下、それぞれの原因について、妥当性を検討してみます。

1)露出の適正化
 絞りが開放に固定されていると、撮像素子に届く光量が多くなります。このため、明るい場所では、撮像素子の許容光量を越えてしまい(飽和)、液晶画面の像が見にくくなる、ということが考えられます。このような場合、絞りを絞れば、撮像素子に届く光量を抑えることができて、適正な明るさの像を表示できます。
 ただ、今回の場合、明るくない室内で、絞りの不可解な動作が確認されました。光量が多すぎる、ということは、考えにくいと思います。

2)撮像素子の保護
 撮像素子に届く光量がさらに多いと、撮像素子がダメージを受けます。虫眼鏡で太陽光を集光すれば紙が焦げるのと同様です。この対策として、絞りを絞るのは有効です。
 ただ、今回は室内です。この程度の光量で、撮像素子の保護というのは、考えられません。

3)フリッカーの低減
 蛍光灯は、商用電源の周波数に依存して、点滅を繰り返しています。電源周波数が50Hzの地域なら、その2倍の100Hzの周期で、点滅を繰り返します(プラスマイナスの山で最大光量となるので、周波数の2倍になる)。この点滅を「フリッカー」と呼びます。
 今、蛍光灯の下での撮影を考えます。撮像素子のサンプリング時間(シャッタースピードに相当)が速すぎると、このフリッカーの山だけ、谷だけ、を画面に表示してしまいます。よって、サンプリングのタイミングによって、画面が明るく見えたり、暗く見えたり、落ち着かないことになります。
 この対策として、サンプリング時間を長くすることが有効です。しかし、サンプリング時間を長くすると、撮像素子に届く光量(エネルギ)が多くなります。このため、同じ明るさの像を表示するには、電気的ゲインを落とす(ISO感度を下げる)か、絞りを絞る必要があります。しかし、電気的ゲインのほうは、下減値(最低ISO感度)があります。そこで、絞りを絞ることが、フリッカー低減のために必要となります。
 以上のように、絞りを絞り、サンプリング時間を長くすることで、フリッカーを低減できます。今回の不可解な絞りの動作は、蛍光灯環境下で発生しました。この「フリッカー低減」のための動作なのかもしれません。

4)被写界深度の確認
 撮影前の絞りが開放に固定されてしまうと、撮影時の絞りと、被写界深度(ピント外のボケの程度)が変わってしまいます。この不便を解消するために、「プレビュー」機能があります。E-PM2の場合、Fnボタンにプレビュー機能を割り当てることができます。ボタンを押している間、絞りが設定値まで絞られて、実際の被写界深度を確認できます。
 また、撮影前から絞りが設定値に固定されるカメラもあります。例えば、ソニーのミラーレス一眼レフは、撮影前から絞りが設定値になっていて、そのままの状態で撮影されます(と記憶しています)。
 ただ、今回の件は、オリンパスのカメラの話です。そして、絞りの値は、設定した絞り値と無関係に絞られているようです。設定値が開放でも、絞りが動作します。したがって、被写界深度を確認する、と言う点では、役に立っていません。


★これで解決!「フリッカー低減:OFF」
 ここまで調べて、ピンと来ました。
 少し前に、カメラの設定を変えていたのです。変更したのは、カスタム設定の「D.表示/音/接続」の「フリッカー低減」です。これまで「オート」だったものを、「50Hz」に変更していました。

 そこで今回、「フリッカー低減」を「OFF」に変更。すると、不可解な絞り動作は停止しました。撮影前は「絞り開放」で固定されるようになったのです。
 なお、フリッカー低減を「オート」にしても、「50Hz」のような頻繁な動作は見られなくなりました。

 フリッカー低減を「50Hz」にしたのは、数日前のことで、すっかり忘れていました。設定変更時は、パナ12-32mmを装着しており、絞り動作音が小さく、気づかなかったのだと思います。その後、大口径の45mmF1.8に変更したところ、絞り音が大きく聞こえて、異変に気付いた、というわけです。


★絞りの不可解な動作のデメリットは?
 この絞りの不可解な(と感じた)動作は、フリッカー低減の役に立ちます。では、デメリットはないのでしょうか? 思いついたものを、以下に列挙します。
1)撮影時に、写真の明るさが変化してしまうのでは?
2)撮影時に、被写界深度が変化してしまうのでは?
3)カシャカシャうるさい。


1)撮影時の写真の明るさ
 撮影前に絞りが勝手に動きますが、撮影時には所定の絞り値となります。すなわち、撮影前と撮影時で、絞りの値が変わります。絞りが勝手に変わったら、写真の明るさが変わるのでは?と心配になります。
 しかし、これは心配無用です。そもそも「自動絞り」は、撮影前と撮影時で、絞りが変わっても大丈夫な仕組みだからです。通常の自動絞りでは、撮影前はレンズを開放に固定し、露出(シャッタースピード、ISO感度)を決めます。それから、絞り設定値での露出を計算で決めます。たとえば、開放F2.0のレンズで、絞り設定値F4.0とします。開放での適正露出が、シャッタースピード1/1000、ISO感度200だとします。そうすると、2段絞ったF4.0では、同じISO感度で、シャッタースピードを1/250にすれば、露出(EV値)は不変です。自動絞りでは、こうした演算を自動的に行うことで、絞り開放のまま、撮影時の適正露出を設定できるのです。
 そして今回の場合、撮影前の絞りは開放でなく、フリッカー低減のための所定値となります。しかし、撮影前と撮影時のF値が変化する、という点は、通常の自動絞りと同じです。したがって、同様の演算を行うことで、撮影時の適正露出を設定できます。したがって、撮影時の写真の明るさがおかしくなる、というのは杞憂です。

2)撮影時の被写界深度
 これは影響ありとも、なしとも言えます。撮影前と撮影時で絞りが変化するので、被写界深度は変わってしまいます。しかし、「自動絞り」の原理を考えれば、絞りの不可解な動作があろうとなかろうと、このデメリットは発生します。
 すなわち、通常の自動絞りでは、常時絞りが開放なので、被写界深度が浅くなっています。これは、撮影時の被写界深度とは異なります。このため、自動絞りのカメラには、撮影前に絞りを確認する「プレビュー」機能が搭載されているのです。
 今回の不可解な絞り動作でも、通常と同様に、撮影前と撮影時の被写界深度が変わります。しかし、プレビューボタンを押せば、撮影時の被写界深度を確認できます。
 ただ、ひとつ問題なのは、通常の自動絞りが撮影前は常に「開放」に固定なのに対して、今回のフリッカー低減の絞り動作では、撮影前の絞りが「不定」な点です。撮影者は、撮影前の絞りがいくつなのか、確認できません。このため、絞り値の「読み違い」が起こる可能性があるかもしれません。
 例えば、F2.0のレンズを使っていて、「あれ?開放なのにけっこう奥までピントが合うなあ、じゃあ絞りはF4.0くらいでよいか。」と思って撮影したら、思ったよりボケが大きい、といった具合です。ただ、ボケが重要な場合は、プレビューを使うでしょうか、あまり大した問題ではないと思います。

3)カシャカシャうるさい
 私が一番気になったのは、この点です。そもそも、絞りの動作に気づいたのが、絞りの頻繁な動作音でした。耳障り、というのではなく、頻繁に動くので壊れそう、という心配です。大口径の(F値の小さい)明るいレンズほど、絞り羽根が大きいせいか、動作音が気になります。
 この心配から、フリッカー低減はOFFにすることに決めました。


★まとめ:絞りの不可解な動作・原因と対策
 オリンパスのミラーレス一眼レフ(PEN mini E-PM2)で、絞りの不可解な動作を確認しました。

・原因:フリッカー低減のための動作。
・対策:フリッカー低減をOFFにする。


 フリッカー低減には有効な機能と思われますが、動作音が気になる場合、上の通り対策が可能です。


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(補足)
 同様の現象は、オリンパスの以下のカメラでも発生するかもしれません。「フリッカー低減」の設定が可能な機種であれば、同様の対策ができると思われます。
・OM-Dシリーズ:E-M1、E-M5MkII、E-M5、E-M10MkII、E-M10
・PENシリーズ:PEN F、E-P5;PEN Lite E-PL7、E-PL6、E-PL5

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