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技術的なこと「F値の謎の並び」

sky3(suu)
2024年12月14日 19:40

これはtwitter（X)に記載したら意外と長くなってしまったので
こちらにまとめておくものです。
-------------------------------------
「F値の謎数値の並び」

うちのレンズにも画像のように1.4,　2,　2.8,　4,　5.6,　8,　11,　16という刻みで並んでるけど、
この謎の刻みっていったい？って話をするさー。まずはF値のおさらいをGrok先生にしてもらって
--------------------ここから---
カメラのF値とは何ですか
回答
カメラのF値（F-number）は、レンズの絞り（アパーチャー）の開口部の大きさを示す数値で、光の取り入れ量を制御します。具体的には、F値は以下のように定義されます：

F値 = レンズの焦点距離 ÷ 絞りの直径

F値が小さいほど絞りの開口部が大きくなり、より多くの光がセンサーやフィルムに届きます。これは以下の影響をもたらします：

明るい写真：F値が小さいと、暗い場所でもより多くの光を取り込むことができるため、明るい写真が撮れます。
被写界深度が浅くなる：背景をボケさせる効果が強くなり、前景の被写体に焦点を合わせることが容易になります。

逆に、F値が大きいと：

暗い写真：光の取り込みが少なくなるため、明るい場所でないと十分な露出が得られません。
被写界深度が深くなる：より広範囲にわたってピントが合うようになり、風景写真など全体に焦点を合わせたい場合に適しています。

一般的なF値の範囲は、例えばF1.4（非常に明るい）からF22（非常に暗い）まであります。実際のカメラでは、レンズによって利用可能なF値が異なります。
------ここまで----
（てかなんかホコリが。ふきふきっと）
さて、F値は大きいほど暗く、小さいほど明るいわけですが、その要因はレンズの「焦点距離÷直径」のようです。焦点距離は長いと値が大きくなって暗くなるみたいですね。長い→画角が狭い→入ってくる光が少ない→暗い
ってことなのかなあと
一方、絞りの直径はこの式だと、小さくなる→絞りの円の面積も小さくなる→入ってくる光が少ない→暗いのようですね。ただ、絞りは円の直径で示されてますけど実際は面積が小さいほど暗くなるので、面積で考えるとどうなるでしょう

辺と面積の関係は学校でもやったかと思いますが、

正方形だと面積は「辺×辺」で１辺の長さが２倍になると面積は４倍、３倍になると面積９倍と辺の２乗倍で増えていきます。円も「半径×半径×3.14」なのでやっぱり半径が2倍になると面積4倍のように増えていきますね。つまり明るさも4倍、9倍になります

カメラだとシャッタースピードも、ISOも2倍、4倍、の倍々の刻みだったので、絞りも面積で2倍、4倍になるように合わせると、

面積2倍がルート２（1.414…）、面積4倍がルート４＝２になります。これを2,4,8,16,32,64,128,256と面積を2倍ずつ増やすと辺は1.414, 2, 2.828, 4, 5.656, 8, 11.313, 16

と例の謎の刻みとほぼ同じになるんですね。つまりあの刻みは「明るさの関係を前の値の2倍としたときの辺というか径」だったわけです。なんでこんなややこしいのか昔からの慣習なのか分かりませんが、これはもう覚えておくしかないかと。

たとえばF値を5.6から1.4にしたら4段階なので2,4,8,16と
16倍明るいので、シャッター速度をいじって同じ明るさにしたい場合は元が1/30なら1/480近辺にするとかで。そういうのが現場で手早くできるように慣れておくと良いかと思います。

あるいはシャッター側で2段階だけ早く（暗く）して、ISO側でも2段階小さく（暗く）と組み合わせて4段階にしたり
ちなみにF値で何倍明るく、暗くなるか分からなくなったときはスマホの電卓とかで（5.6x5.6)÷(1.4x1.4)＝16などで計算できますのでね

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