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2019年5月

2019年5月31日 (金)

・F1.0以下のすごい明るいレンズ

以前に明るいレンズとは、という記事を記載しました。
明るいレンズとは解放F値が小さく、たくさんの光が取り込めるレンズです。


明るいレンズとしてよく見かけるものが50mmF1.4という標準レンズです。
しかし、世の中にはさらに明るいF0.95などのレンズもあります。



そもそもF値はどんな風に決められているのだろうか。


F値の定義
F値 = 焦点距離/有効口径


式を見ると、分子に焦点距離があるので、
同じ口径だと望遠になるほど暗くなります。
望遠で明るいレンズを作るには、有効口径を大きくする必要があります。
(レンズが巨大になる)


有効口径とはレンズの前玉の径ではないのに注意。


Resize168569
両方とも50mmF1.4だが、レンズの径が全く違う。
これは周辺光量落ちなどを抑えるために
レンズ径を大きくしている為です。


上記の式を見ると、焦点距離をとても小さくするか
有効口径を大きくすると非常に明るいレンズが作れます。


例えば焦点距離が50mmのレンズであれば、
レンズの有効口径を100mm(10cm!)のレンズならF0.5という
とてつもなく明るいレンズになります。
理論上もっとも明るいレンズがF0.5。
しかし、こういったレンズは現実的ではありません。


F値がすごく小さいレンズだと、被写界深度が浅すぎて
ほとんどピントが合わないような写真になってしまいます。
また、明るいほど収差も出やすくなるので
まともに映る領域が、画像の中心部分付近だけになってしまいます。


収差を抑えようと特殊な硝材や非球面レンズを使おうとすると
有効口径が大きいので高価になりがちです。
そのため、実用的なレンズとして、F1.4が開放F値のレンズとしてたくさんあるのです。
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2019年5月25日 (土)

・解像度とディティールの違い

画質の評価指標の一つとして解像度があります。
また、ディティール(解像感)という画質観点もあり
これは必ずしも解像度と一致しません。

まずは、そもそも解像度とは何か。
解像度は本数であらわされます。
解像本数の求めるためには解像チャートを撮影します
ISO_12233で定められた解像チャート

このチャートのクサビ部分が解像度を読み取る部分です。

チャートを正面からきっちり縦横がそろうようにして撮影。
Resize168566

クサビ部分を拡大
Resize168566_1

このクサビが読めなくなる部分が解像限界です。
850

上記の場合は本数は 850本位です。
この解像本数というのは、画像の短辺に何本の線を敷き詰められるか、
ということを意味しています。

極端な例として、10本の場合
7
20本の場合
14

図からわかるように白い線と黒い線をそれぞれ一本として数えます。
本数とクサビの関係
8_1

このように求められるのが解像度です。
では解像感とは何か。
解像感は明確な定義がありません。

しかし、画像処理関係者でよく言われるのが、
低コントラスト時の解像度(高周波成分)です。

下の二つの画像を見たとき、どちらのほうが良い画質?
Imgp2160

Imgp2160_2

どちらの画像も違った観点でよい部分があり
一概にどちらが良い画質か、とは言えません。
解像度だけ見ると、下のほうが良い画質になっています。
9

低コントラストの細かい模様は逆に上の方がよく出ている

Imgp2160_all1

低コントラストの模様は写真としてとても重要で、
石や木目の質感などによく現れます。
一方、解像チャートのような、高コントラストの細かい模様は
現実世界では思ったほどありません。

 

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2019年5月19日 (日)

・ストロボのガイドナンバーとルーメン

最近はストロボの代わりに使えるような
大光量のLEDライトが増えてきました。
LEDライトの明るさを示す単位でよくつかわれるのがルーメンです。


一方ストロボで使われる光量の単位はガイドナンバー

同じような光量の単位なので、
このLEDライトはガイドナンバーだとどれくらいになるんだろう?
と気になることもありますが、
単純に比較できません。


なぜならば、ストロボ光は閃光、LEDは定常光と光の性質が全く違うためです。
ストロボはパッと一瞬光るだけに対して、LEDはずっと光り続けています。
そのため、ストロボではシャッター速度が制限されますが、
LEDはシャッター速度を長くすれば暗い光でも明るく写真を撮ることができます。


6
黄色い部分(ストロボ)と青い部分(LED)の面積は同じくらい。


違う概念の単位をなんとか変換できないか考えてみました。
カメラで使われる環境光の明るさの単位Lv(Ev)とluxの関係は
おおよそ以下です。


ISO100時に
LV1 = 5Lux
LV2 = 10Lux


1m離れた18%グレーを適正露出で撮影する場合を考えてみます。
8
このグレー被写体をフル発光で1mの距離でLV=10に照らせるストロボがあったとします。
このストロボのガイドナンバーはいくつになるだろうか。


LV=10 の環境で適正露出で撮影できる絞り、ISO、シャッター速度は
いくつになるのかまずは計算します。
ストロボの閃光時間は数千分の1秒~数万分の1秒なので、この値を実際に使うのは
あまり実用的ではない…。


同調速度に近く、比較的使われる1/125秒を使うことにしましょう。
ISO感度は計算を楽にするために基準のISO 100で。


Lv = Av + Tvの露出の計算式に当てはめると、
絞りはF2.8と算出されます。


ガイドナンバー = メートル x F値
です。


これに当てはめると、
GN = 1(m) × 2.8(F値) =2.8


ところで、Lv10のときはおおよそ 2600Luxです
2600Luxが何ルーメンか計算したいところですが
下記の図のように、ルーメンは光源から出る
あらゆる方向の光を総合したものです。
Akarusa_2


1m離れたところにある18%グレーのどの範囲を照らすのかで
変換したときの値が変わってきます。
1mの距離だと割と近いので28mm相当の焦点距離のレンズで
けられない範囲にしておきます。
28mmのレンズの対角画角は84.1°です。


この条件で計算すると
約4140ルーメン


GN=2.8というと非常に暗いストロボの印象。
(コンデジでもGN=6くらいはあります)


一方、4000ルーメンのLEDライトだとすごい眩しい印象。












 




結果:
ガイドナンバーとルクスは変換できない!
※途中計算はここのサイトを用いると簡単にできます。
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2019年5月17日 (金)

・Huawei P30proのRYYBセンサ画質を確認

ファーウェイの最新スマホのカメラには
特殊な撮像素子が載っています。
それがRYYBセンサ。

通常のカメラのセンサは光の三原色のRGBですが
P30proのセンサはGreenの代わりにYellowのフィルタを載せています。
これにより高感度特性をよくしているというが。

まずはRYYBセンサで気になっている弊害について確認。
DxOでは高輝度部分にマゼンタの偽色が載ることが記載されています。

P30pro
Img_20190419_212440

別のカメラでの画像
Dsc_0006

マゼンタの色など無いのに、P30proではマゼンタになっています。

Resize168554

拡大
S

いろいろなところに生じていて結構気になる…。
センサとしてはYellowのフィルタを使用していますが、画像処理的には
RGBの色情報を扱う必要があります。
補間処理時にG成分をつくるのですが、その際に小さい輝点だと折返りが起こって

グリーンの補色のマゼンタの色が見えるのだと考えられます。

では、グリーンとマゼンタの被写体だと変なことが起きるかも。
真の画像
2000pxsiemens_starsvg

P30proの画像
Img_20190513_221727

拡大
Img_20190513_221727_1

グリーンの画素が無いセンサで、
マゼンタ部分(イエローの情報がない)だと補間がダメで
こんなことになってしまっています。
特殊な条件ではあるけど、、、

ただ、検証を進めているうちに、
マニュアルモードだと
RYYBの問題が起きづらいことに気が付きました。

左Auto 右マニュアル
Img_20190513_213420_all

通常モードだと、HDR撮影になるので、
ダイナミックレンジが広がり、飽和領域がマニュアルモードと異なるので
それによって、マゼンタの偽色の出かたに差が出たと考えられます。


また、P30proはナイトモードというモードがあり、
これでとると数十枚の画像を撮影して、
位置合わせと重ね合わせを行って
ノイズ、ダイナミックレンジが一気に広がります。

フルフレーム一眼レフのオートモードでの撮影
Resize168557
P30Proナイトモードでの撮影
Resize168555

色に関してはP30proは全然ダメですが、
ダイナミックレンジは白飛びが全然せず、後ろのほうの暗い部分の
暗部もしっかり持ち上がっているのがわかります。
Imgp2090_all 
拡大した時のディティールは圧倒的にFF一眼レフが上。
ただ、スマホで見る分にはこの辺りは気にされないことが多い。

暗いシーンが強いということで、とってみました。
すべて手持ちで、Nightmodeで撮影。

Resize168556

Resize168552

後で写真追加予定。。

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2019年5月11日 (土)

・蛍撮影に便利なライト

蛍はすごい暗い森の中にいるため、光に敏感です。
また、蛍撮影をしている人も光には非常に敏感になります。
蛍撮影方法の記事
暗い場所での撮影なので、明るいペンライトなどは絶対に使えません。
スマホの画面ですら明るい。
ただし、足元を照らしたり、カバンの中を照らす明かりは欲しい。
その時に便利なライトを教えてもらったので紹介します。


 

USB充電ができ、3種類の照射パターンがあります。

Resize168546
レーザポインタ
このレーザポインタの赤い点を使うことで
真っ暗な場所でも比較的容易にピントをあわせることができます。
ただし、他に撮影者がいる場合はじゃまにならないように注意。

Resize168548
ブラックライト
光量が小さく、ちょっと手元を照らしたりするのに便利です。

Resize168547
白色LED
若干明るいので、移動時に足元を照らすのに支えます。
また、このライトの良いところは、拡散性が弱く
足元以外の余計なところを照らさないという部分です。

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2019年5月 6日 (月)

・2019年桜

今年は割と色々なところに桜を撮影に行きました。
メモがてら日付と場所を記載


スカイツリー下の河津桜 2019/3/15
Resize168541  
オリンピックカラーのライトアップです。



六義園のしだれ桜 2019/3/24
Resize168532


Resize168544
21時に閉園ですが、閉園間近になると
警備員さんのはからいで
撮影タイムを設けてくれる場合があります。


明治通り(恵比寿付近) 2019/3/28
Resize168542



牛代の一本桜 2019/3/30
Resize168545
個人敷地に立つ立派な一本桜。
静岡の山奥にあります。
所有者さんのご厚意で茶畑内に見学スペースがあります。


隅田川の桜 2019/4/2
Resize168530
左側の橋は歩行者専用の桜橋


乙が妻のしだれ桜 2019/4/7
Resize168539


Resize168540
山梨にある一本桜。
山梨の一本桜といえばわに塚が有名ですが、

こちらもたくさんの撮影者がいました。
急峻な斜面の上にあるので撮影時は注意。


目黒川 2019/4/8
Resize168543
若干撮影日が遅く、だいぶ散っていました。



旧中川 河畔の桜 2019/4/9
Resize168531
アーチ状のふれあい橋とスカイツリーがいい感じの場所。



河口湖湖畔の桜 2019/4/21
Resize168536


Resize168538
標高が800m以上ある場所なので比較的遅く咲きます。
長崎公園で撮影。



山中湖の桜 2019/4/28
Resize168537
河口湖よりもさらに標高が高く開花が遅いです。
とはいえ、この日付だと散っている木も多くありました。


桜峠 2019/5/2
Resize168533


Resize168535
福島にある3000本もの桜が植えられた場所。
愛子さまが誕生した記念に植えられたので
まだこれから木が大きくっていきます。


 


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