絞り値とは

Question

フォトマスター検定講座の資格を取ろうと勉強を始めたのですが、カメラは完全に素人です。
全くの０からのスタートなんですが、テキストを見ても今ひとつ理解できないので教えて下さい。

絞り値＝焦点距離÷有効口径

ですよね？
ここまでは単語の意味も含め理解できます。

しかし、では一体絞り値とは何なのでしょう？
焦点距離の違うレンズごとによっての絞り値の共通点は何ですか？
例えば焦点距離３００mmのレンズと５０mmのレンズがある時、同じ絞り値でも有効口径は違うわけで僕の中ではわざわざ絞り値を出す意味がわかりません…。

違うレンズごとの絞り値の共通点、絞り値の存在意味をどうかかみ砕いてくそガキでもわかるようにお教え下さいませ…。

よろしくお願いします。

hokyu · Accepted Answer

ある程度実地で経験しないと理解し辛い部分なんだよねコレって。
おそらくは数値的な説明されてもピンとこない筈です。違いますか？

故に

＞くそガキでもわかるように

がお望みであれば私としてはこう説明せざるを得ません。

「大きな虫眼鏡と小さな虫眼鏡があります。太陽光を集めて黒く塗った紙を燃やす時、どちらが先に発火するでしょう？」

答えは言わずもがな。これならホントにガキでも理解できるハナシです。
さて、コレをカメラのレンズに置き換えて理解するためには「同一焦点距離でＦ値が異なる場合」を考えればイイ。

絞り値＝焦点距離÷有効口径

が分かっているなら敢えてわざわざ算数レベルの計算はいちいちせんから適宜自分で計算してみろよ？
結果だけ言うと同一焦点距離であるなら「Ｆ値小＝大きな虫眼鏡」「Ｆ値大＝小さな虫眼鏡」になってる筈だ。試算結果が違うと言うなら計算の仕方を間違えてるだけです。

前述の通り大口径の虫眼鏡で太陽光を集光すればより短時間で紙を燃やすコトが出来る訳ですから、コレを写真に置き換えると「より早いシャッター速度で同じ明るさの結果を得るコトが出来る」ワケです。勿論、「同じシャッター速度でより明るい結果を得るコトが出来る」も同義。故にこそ暗所撮影ではとにかくＦ値の小さな大口径レンズが求められるワケね。…まぁ最近はかなり感度を上げることが出来るようになったから昔ほど必須では無いにせよ、原理的に有利であるのは変わりません。
キモは「単位面積あたりのエネルギー量」だ。ここまでおｋ？

＞焦点距離の違うレンズごとによっての絞り値の共通点は何ですか？

上記をさらに展開することにより
「異なる焦点距離であってもＦ値が同一であるなら単位面積あたりのエネルギー量は同一」
と言える。
それこそが「絞り値の存在意味」ですよ。単位面積あたりのエネルギー量が同じなら同じ露光で同じ結果が得られるのが道理ですから。そうでないなら全てのカメラマンは何を縁に露光を決めれば良いのか途方に暮れてしまいますｗ

…って、コレだけで納得しちゃダメだぞ！？
ココまでの文章だけでは「同一Ｆ値でより焦点距離が長ければより大きな虫眼鏡」ってことになるから、それじゃ「単位面積あたりのエネルギー量は同一」じゃねーじゃん！？
それこそ質問者様が仰る

＞例えば焦点距離３００mmのレンズと５０mmのレンズがある時、同じ絞り値でも有効口径は違うわけで

の言葉通りな訳で。

それでも尚私は
「異なる焦点距離であってもＦ値が同一であるなら単位面積あたりのエネルギー量は同一」
と言う。
何故ならば焦点距離が変わることで必然的に変化するパラメーターがあり、それがレンズの大径化と相殺し合うからです。
つまり
「長焦点方向にシフトすることで画角は狭くなる＝単位時間あたりの入射エネルギー量が減ずる」
ってコト。質問者様に不足していた概念の核はココですよ。

質問者様におかれましてはまずは適当なチラシの裏でも何でもいいから、とりあえず適当に図を描いてそれぞれの組み合わせパターンでどうなるのか？を色々計算してみることをお勧めします。
今すぐ実地経験を増やすことは出来ませんので、せめて机上で様々なパターン実験を繰り返しましょう。

foobar · Answer

十分遠い同じ被写体を同じ距離から撮影するとします。（も一つ話を簡単にするために、レンズの透過率は 100%とします。）

レンズに被写体から入ってくる光はレンズの面積に比例（有効径の二乗に比例）します。
レンズが作る像の大きさは、レンズの焦点距離に比例し、像の面積は焦点距離の二乗に比例します。
結果、像の明るさ（＝入ってくる光/像の面積）は（有効径/焦点距離）の二乗に比例します。
F値 （F No.)＝焦点距離/有効径を使うと、像の明るさはF値の二乗に反比例、となって、都合がよくなります。

で、若干追加すると、
実際の明るさを考える場合には、あと二つほど考慮する必要があります。
ひとつは、レンズの透過率で、これを考慮した値はT値（T No.)と呼ばれます。
もう一つが、近い被写体にピントを合わせるときのレンズの移動の影響です。これを考慮したのが、有効F値、有効T値ですね。

demio · Answer

写真データでｆ８　１／１２５　の意味はわかりますか？自分のカメラで同じ設定にする方法は知ってますか？
絞り優先オートでｆ８を変えるとシャッタースピード１／１２５がどのように変わるかを見ましょう
質問の文を見ると上記の意味もわからないかもしれませんが、質問の内容では何がわかっているのか何を知りたいのかもよくわからないように思います

kuma-gorou · Answer

＞絞り値＝焦点距離÷有効口径

過去にも一部の回答に、レンズの明るさ＝絞り値（Ｆ値）と解せるものが散見しますので、改めてＦ値について説明します。

レンズの明るさは、有効口径を焦点距離で除した数値で表します。即ち、数値が大きい方が明るいレンズになります。
しかし、通常は１より小さな数値ですから、絞り機構の入る写真レンズでは、扱い辛い数値になるので、レンズの明るさの逆数でＦ値を表す事が慣習になったのです。
これも、そのレンズの開放値をＦで表し、実際の撮影データではｆで現します。

そこで、本題の絞り値の意義について説明します。
露光量（EV値）は、シャッタースピードと絞り値で決まります。また、同じEV値でも、シャッタースピードと絞り値の組み合わせは多数あります。
要は、同じ露光量なら、複数あるシャッタースピードと絞り値の組み合わせの中から、写真表現効果を考えベストな組み合わせを選べば良いのです。
このように、写真撮影要素の一つである露光を考えた時、焦点距離毎に違った数値では困る訳です。
そこに、焦点距離の違いを超え、統一された数値がある事に意義があるのです。

ちなみに、絞り値は、レンズの光学的な数値で、レンズの透過率は考慮されていません。
レンズの透過率まで考慮したものにＦNo（エフナンバー）がありますが、その辺の解説は別の機会に譲ります。

Kon1701 · Answer

「絞り値の存在意味」
ですが・・・難しく考えなくても、「レンズを変えても同じ絞り値（同じ数字）なら同じ明るさになる」という感じで良いのでは？
私は単焦点(ズームではないレンズです。念のため）を多用しているので、撮影中に頻繁にレンズ交換を行います。50mmでF5.6が適正露出なら、レンズを交換して135mmにしてもF5.6が適正露出です。もちろん、画角が変わることによる変化があったりしますが、基本的には同じです。
以前、カメラとは別の露出計が使われていました。この場合、”絞り値”をつかうことにより、どのようなレンズであっても適正露出に合わせることができます。

最近はマニュアルで撮る人、レンズ交換を頻繁にする人が減り、更にズームで明るさが変化するレンズが普通になってきたので”絞り値”の重要性も薄れてきたのかな、と思えます。

bardfish · Answer

小学校理科が理解できていればある程度は分かるはずなんですが・・・・

まず、光というのは光源から距離が離れるほど明るさが減るというのはわかりますか？
虫眼鏡で太陽の光を集めるとき、直径の違いで紙が焦げるまでの時間が変わるって知ってますか？

レンズのF値は、虫眼鏡で光を集めて焦がすための目安と言い換えたほうが分かりやすいですか？

フォトマスター検定以前の知識だと思うんですけど・・・

dqf00134 · Answer

検定合格のためには、まずデジカメ（できれば一眼レフ）を使って、撮影することをお勧めします。
一眼レフでなくても、絞りやシャッター速度を自分で設定できる高級コンデジなら良いです。
それと、
http://bookweb.kinokuniya.co.jp/htm/4054027237.html
これは一例ですが、写真撮影に関する本やムックがありますから、こういったものを読まれた方が良いと思います。
とりあえず、検定のテキストだと出題の範囲などは分かりますが、説明が足りませんから、理解しにくいと思います。

syashindaisuki · Answer

質問に記載している式は、そのレンズの開放F値を求める式と考えたほうが良いかもしれません。
口径150mmのレンズで銅鏡の長さが300mmだと、そのレンズの開放F値は、F2.0になります。

そこで、絞りですが、これは、開放状態から水道の蛇口を閉じていくように光の量を減らしていく機構のことです。
この絞りとシャッタースピードを設定することで適正な露出を得られるようカメラの設定をします。

カメラの露出（光の量）設定値の単位としてEV値（Exposure Value）という値を使います。
晴れた日の室外で露出を測定するとEV14から15くらいです。

EV0とは、ISO100の感度で絞りF1.0で露光時間が1秒の時に適正露出となる光の量で定義されます。
EV値は、絞り値を√2倍（絞りの面積は1/2）すると1上がり、シャッタースピードを半分にすると1あがります。

EV2とは、ISO100、F1.4、0.5秒ですね。ISO100、F1.0、1/4秒でもEV2です。
EV14（晴れた日の屋外）は、ISO100、F8.0、1/250に代表されます。

下に絞りの数列とシャッターの数列を書きます。

絞り値（F値）：1.0、1,4、2.0、2.8、4、5.6、8、11、16、22・・・8は、6番目=EV6
シャッタースピード：1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1000・・・1/250は、8番目=EV8

絞りのEV6とシャッターのEV8を足すと、EV14になります。
同じように考えて、ISO100、F16（8番目）,1/60（6番目）もEV14ですね。

厳密に言うと、EVは光を減少させるカメラの設定の値で、光の量はLV（light value）なのですが、LV=EVになれば適性露出になるということです。

ここで、同じEV値でも、絞りとシャッタースピードの組み合わせはいくつでもあることが分かると思います。
では、どれを選べばよいのかが問題になります。

絞りを絞ると被写界深度（ピントが合っているように見える範囲）が深く（近くから遠くまで）なります。
逆に開ける（開放）すると、被写界深度は浅くなります。要するに絞りを変化させることで、ボケをコントロールしているのです。

逆に、ボケはどうでもいい、動いているものをピタっと止めたい、あるいは逆にブラしたいという場合はシャッター速度を変えます。

しかし、LV14だとすると、光の量は決まっているので、シャッターと絞りの組み合わせはEV14となる組み合わせから選ばないといけません。つまり、LV14の時に、絞りは、開放（F2.0)でしかもぶらした写真が撮りたい（シャッターは遅い：1/30）ということは出来ません。この設定では、EV8しか光を減らせないのでオーバー露光になってしまいます。

上のような設定で適正露出を得るには、ISO感度をものすごく低くするか、光の量を減少させるNDフィルターでLV値を下げる必要があります。

ISO感度を1/2にすると、EVが1あがります。2倍だと、EVは1減ります。
LV14でF2.0（EV2）、1/30（EV6）で適正露出を得るには、ISO感度を25（EV2）にし、ND16フィルター（EV4）でEV14となり適正露出となります。

絞りの数字を大きくしていくことは、光の量を開放から1/2ずつ減らしていくこと。シャッタースピードを上げるのも、光の量を1/2ずつ減らしていくことを意味します。だから、どんなレンズであろうと、絞りの数値（数列）は同じなのです。

しかし、最近のカメラは、絞りもシャッターも1/3段（EV1の1/3ずつ）設定できるようになっているので、上に書いた数列以外の数値も液晶やファインダー内の表示に出てきますが、絞りは1から√2倍（面積1/2）、シャッターは1秒から1/2ずつ変化が基本になります。

カメラ難しいですよね。
でも、絞りの設定、シャッターの設定で何か人に伝えられるものを表現できればうれしいですよね。

Lupinus2 · Answer

そもそも、絞りって何かわかっているのでしょうか。
Ｆ値（絞り値）が無ければどうやって性能表記しろと？
絞りとはフィルム（もしくはイメージセンサー）に当たる光の量を加減するもので、
焦点距離が変わっても、適正露出にするのに必要なＦ値とシャッタースピードの関係は変わりません。

絞り値とは

ある程度実地で経験しないと理解し辛い部分なんだよねコレって。

十分遠い同じ被写体を同じ距離から撮影するとします。

写真データでｆ８ １／１２５ の意味はわかりますか？自分のカメラで同じ設定にする方法は知ってますか？

＞絞り値＝焦点距離÷有効口径

「絞り値の存在意味」

小学校理科が理解できていればある程度は分かるはずなんですが・・・・

検定合格のためには、まずデジカメ（できれば一眼レフ）を使って、撮影することをお勧めします。

質問に記載している式は、そのレンズの開放F値を求める式と考えたほうが良いかもしれません。

そもそも、絞りって何かわかっているのでしょうか。

この回答への補足

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