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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レンズ実験13~コンデジでも「ボケ味」を得る方法
【今日の夕食】
 今日は、午後から娘(2歳5ヶ月)を連れて、川辺の公園に行きました。日差しが強くて、少々暑かったです。娘は暑さで疲れたのか、ぐっすり眠ってしまいました。起きた後、妻と娘で風呂に入ったのですが、娘は風呂の湯の中でウンチを出してしまいました。ウンチのタイミングに合わせたわけではありませんが、今日は私の作ったカレーです。
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★米飯、挽肉カレー
 いわゆる「キーマカレー」風です。味の素のレシピ[1]を参考にしました。挽肉・玉ねぎ・トマトを煮込んだルウに、別に焼いたナス・じゃがいも、目玉焼きを乗せました。
[1]味の素;レシピ大百科-キーマカレー
http://park.ajinomoto.co.jp/recipe/card/703378

★花豆煮

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【今日のおじさん】レンズ実験13~コンデジでも「ボケ味」を得る方法
 4月に新しいデジタルカメラ(オリンパスTG-630、防水コンデジ)を買ってから、レンズに興味を持つようになりました。少し前から、いくつかのレンズ実験を記事にしています。 (→一覧はこちら

 前回まで、レンズ直径と焦点距離が、ボケ(ぼかし)に与える影響を考察しました。今回は、これまでの考察結果を踏まえて、コンパクトカメラ(コンデジ)でも、デジタル一眼レフ(デジイチ)のような「ボケ味」のある写真を撮ることができないか、考えてみます。(これまで、ずーっとレンズの計算をしてきた理由のひとつが、この「ボケ味」を得たいがためでした。)


★ボケた像の大きさ
 最初に、前回までのおさらいです。(この段は、前回とまったく同じ内容です。)
 ピントが合わない場合を考えます。ピントが合わない場合には、像にボケが生じます。この場合、像がピントが合う場合に比べて、像のサイズは大きくなります。
 下図1は、L1の距離にピントがあった状態で、L1よりも遠い距離C1(C1>L1)の被写体を見た場合です。この場合、像は撮像素子(CCD,CMOSイメージセンサなど)よりも手前で結ばれます。撮像素子の位置では、像の輪郭がぼやけて、像のサイズが大きく見えます。C1<L1の場合も、同様に像がぼやけて、大きく見えます。
<図1>
20130720z3.jpg
 デジカメに記録される像のサイズは、ピクセルで表されます。ボケた像の直径d2'[mm]に相当するピクセル数p2'[pix]は、次式1で計算できます。
20130721s2.jpg <式1>
 ここで、
 ・M :撮像素子のサイズ[mm]
 ・pw:撮像素子の並び数[個]
 ・f35:35ミリフィルム換算の焦点距離[mm]
 ・M35:35ミリフィルムのサイズ=36[mm]
 式1は、近似的に、次式2のようにも書けます。この近似は、f/L1<<1のときに妥当です(一般的なカメラでは、妥当と考えられます)。
20130721s3.jpg <式2>
 式2から、焦点距離fが大きいほど、レンズ直径Dが大きいほど、ボケが生じやすいことが分かります。


★「ボケ」を大きくするためには
 コンデジの写真は、ボケにくく、いわゆる「ボケ味」を得にくいです。少しでもボケを強調するためには、どうすればよいか、考えてみます。
 ボケには、前ボケ(ピントより手前がボケる)と後ろボケ(ピントより奥がボケる)があります。ここでは、後ろボケだけ考えてみます。後ろボケでは、ボケる被写体の位置C1>ピント位置L1です。そこで、式2は、次式3に書きかえられます。
20130728s3.jpg<式3>
 ボケによるサイズ増加wp2'[pix]は、式3の第一項で、次式4です。
20130728s4.jpg<式4>
 式4から、ボケを大きくするためには、次の方法が考えられます。
 方法1)レンズから、ピント位置までの距離L1を小さくする。
 方法2)レンズから、ボカす被写体までの距離C1を大きくする。
 方法3)レンズ直径Dを大きくする。
 方法4)焦点距離fを大きくする。


★レンズ直径が大きいほど、ボケが大きくなる
 実際の写真で、試してみました。撮影条件は、次の通りです。
 ・使用カメラ:オリンパス TG-630(防水デジカメ)
 ・焦点距離f、F値、レンズ直径D(fとF値からの計算値;D=f/F):
  ・ズーム1倍:f=5mm(f35=29mm)、F値=3.9、レンズ直径D=1.28mm
  ・ズーム5倍:f=25mm(f35=145mm)、F値=5.9、レンズ直径D=4.23mm
  ※このカメラでは、ズームすると焦点距離が増し、同時にレンズ直径も増します。


 まず、ズーム1倍で、全景を撮ってみました。奥の背景までボケずに写っています。全体の様子がよく分かりますが、雑然とした雰囲気でもあります。背景の壁面までの距離は、約3mです。
a)f=5mm、F値=3.9、レンズ直径D=1.28mm;ピント距離L1≒1000mm
20130728z1of05.jpg

 上述の「方法1」に従い、ピント位置までの距離L1を1000mm→200mmに小さくします。具体的には、被写体の近くに寄ります。こうすると、背景が、少しだけボヤけて見えるようになりました。
b)f=5mm、F値=3.9、レンズ直径D=1.28mm;ピント距離L1≒200mm
20130728z1of05a.jpg

 ピント位置までの距離L1を元に戻します(L1=1000mm)。そして、今度は方法4に従い、ズームして焦点距離f=5→25mmとします(5倍ズーム)。このカメラでは、同時に、レンズ直径が1.28→4.23mmに増します(方法3)。上の写真b)と、主役の被写体(ロディ)のサイズはほぼ同一です。しかし、背景のボケは、b)よりも顕著になっています。
c)f=25mm、F値=5.9、レンズ直径D=4.23mm;ピント距離L1≒1000mm
20130728z1of25.jpg
 この写真c)であれば、背景が多少はボケて、主役の被写体が、少しながら引き立つように感じます。


★背景との距離をとれば、よりボケが大きくなる
 上の例では、背景までの距離C1が約3mでした。上述の「方法2」によれば、もっと背景を遠くにすることで、ボケをより大きくできます。
 
 下の写真は、背景がかなり遠くにある場合です。最初は、ズーム1倍の広角側で写してみました。
d)f=5mm、F値=3.9、レンズ直径D=1.28mm;ピント距離L1≒500mm
20130728z1pf05.jpg

 「方法1」に従い、主役の被写体(Mr.セメント)に寄ります(L1=500→100mm)。背景がぼやけて、主役が引き立つようになりました。
e)f=5mm、F値=3.9、レンズ直径D=1.28mm;ピント距離L1≒100mm
20130728z1pf05b.jpg

 今度は、「方法4」と「方法5」です。ズームして焦点距離f=5→25mmとします。同時に、レンズ直径D=1.28→4.23となります。式4によれば、ボケの大きさは約16倍になるはずです。実際、背景がかなりボヤけて、良い塩梅になりました。
f)f=25mm、F値=5.9、レンズ直径D=4.23mm;ピント距離L1≒500mm
20130728z1pf25b.jpg
 写真f)くらいまで背景がボヤければ、どうにか「ボケ味」を感じさせる写真になっていると言えそうです(それでも、やはり、デジイチには及ばないかもしれません)。コンデジでは、レンズ直径が小さい(デジイチの1/10程度)のが圧倒的に効いて、ここまでが限界と思われます。コンデジでボケ味が得られない最大の理由は、「レンズ直径が小さいこと」と考えられます。


★まとめ:コンデジでも「ボケ味」を得る方法
 コンデジでは、レンズの直径が小さい(デジイチの約1/10程度)ため、背景の「ボケ」を得るのが困難です。それでもなんとかボケを増すためには、次の方法が有効です。
 方法1)レンズから、ピント位置までの距離L1を小さくする。
 方法2)レンズから、ボカす被写体までの距離C1を大きくする。
 方法3)レンズ直径Dを大きくする(F値を大きくする)。
 方法4)焦点距離fを大きくする。

 方法1は、自分が被写体に近づくことで、対処します。
 方法2は、写す場所や向きを変えることで、可能な場合があります。
 方法3と4は、ズーム倍率を上げることによって、実現できます。レンズ直径Dは、D=焦点距離f÷F値、で計算できます。

 ただし、いずれの方法とも、かなり構図が制限されます(主役の大写ししかできない、など)。やはり、コンデジのレンズ直径はデジイチに比べて小さすぎます。「ボケ味」が欲しければ、レンズ直径の大きいデジイチを選ぶしかありません。(コンデジである限り、高価格・高機能のものでも、レンズ直径は廉価品のせいぜい数倍しかないようです。デジイチならば、レンズ直径を約10倍にできます。)


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