[オーディオとビデオのストリーミング] 4. カメラ: 解像度、絞り | シャッター | 感度、焦点距離

1. カメラの解像度

カメラの解像度は低解像度から高解像度まで次のとおりです。

解決名	ピクセル	画素数
480P	30W	720*480
720P	80W	1080*720
1080P	200W	1920*1080
2K	400W	2560*1440
4K	800W	3840*2160
8K	3000W	7680*4320

たとえて言えば、誰もが自分の服の生地を見たことがあると思いますが、よく見てみると、ほとんどの生地は横線と縦線で構成されており、同じ大きさの布であれば、縦線と横線の数が多くなります。 、生地がより繊細に見え、より快適になります。カメラ画像も同様です！

ピクセル数が多いほど、画像の長さと幅が大きくなり、画像処理がより容易になります。

2 メガピクセルのカメラの場合、ビデオ録画の最大解像度は 1920 × 1080 で、写真撮影の最大解像度も 1920 × 1080 です。一般的には横1920点、縦1080点、1920*1080=2073600点、約207万点で構成される画像であり、通常200万画素と呼ばれます。

4 メガピクセルのカメラの場合、通常の最大解像度は 2560 × 1440 で、撮影される写真も 2560 × 1440 になります。水平2560点、垂直1440点、2560*1440=3686400点、約370万点で構成される画像であり、通常400万画素と呼ばれます。

8 メガピクセルのカメラの場合、通常の最大解像度は 3840 × 2160 で、撮影される写真も 3840 × 2160 になります。横3840点、縦2160点、3840*2160=8294400点、約829万点で構成される画像であり、通常800万画素と呼ばれます。注: ビデオ フレームは 20fps までしか到達できないため、高速で移動する物体が通過すると、スミアが発生します。

結論：一般的な民間レベルの解像度が高いほど、ビデオフレームは低くなり、逆に、動体を撮影する場合は汚れやすくなりますが、撮影された画像の解像度は向上します。

2. 絞り、シャッター、感度

口径：蛇口のスイッチの大きさ

シャッター：蛇口をひねってどれくらい経ちますか？

ISO感度：フィルター

バケツに水を入れたい場合は、蛇口を開けて水がいっぱいになるのを待つだけで、蛇口を大きく開くほど（光が大きくなるほど）、水はより速く流れます（シャッターが開く）同様に、蛇口の開きが小さいほど（光の国が小さいほど）、カチカチと水が流れるまでの時間（シャッタースピード）は長くなり、これはほぼシャッターとシャッターの関係となります。光の国。

ISOは内部でフィルターの役割を果たしており、ISO（感度）が高いほどザンネットの隙間が大きくなり、流出する水の量も多くなります。ノイズスポットやパーティクルが多くなります ISO（感度）が低いと、フィルターの隙間が小さいほどより多くの不純物を濾過できるため、水流が遅くなり、水中の不純物が少なくなり、撮影された写真は比較的きれいになります。

2.1 絞り

2.1.1 外観

口径が大きいほど、入ってくる光の量が多くなります

2.1.2 カメラでは絞りはどのように表現されますか?

カメラでは絞りは「F+数値」で表され、図3の枠内のF3.5が絞りとなります。Fの後の数字が大きいほど絞りは小さくなり、Fの後の数字が小さいほど絞りは大きくなります。


Fの後の数字が大きくなるほど光の絞りが小さくなり、入る光の量が減ります。

Fの後の数字が小さいほど光の口径が大きくなり、より多くの光が入ります。

したがって、F1.8の絞りはF22の絞りよりも大きくなります。

2.1.3 写真への影響

カメラの開口部のサイズは、入る光の量を制御し、写真の明るさに直接影響します。

同時に、同じ感性で、

絞りが大きいほど写真は明るくなり、絞りが小さいほど写真は暗くなります。比較を図 5 ～図 7 に示します。

次に、写真芸術の観点から見ると、絞りには写真の被写界深度を制御するという別の役割があります。では、被写界深度とは何でしょうか？被写界深度は、単純に写真の透明な部分として理解できます。写真では、透明な部分が多いほど被写界深度は深くなり、透明な部分が少ないほど被写界深度は浅くなります。下の図 8 は被写界深度を示しています。

明らかなのはカメラの被写界深度です。とてもシンプルなので、覚えておいてください。

トピックに戻ります: 絞りと被写界深度の関係は何ですか? 詳細な説明のために、図 9 ～ 11 に示す 3 枚の写真を撮りました。

上の写真を比較すると、絞りが徐々に小さくなるにつれて、写真の背景がどんどん鮮明になり、被写界深度がどんどん深くなり、ボケが目立たなくなることがわかります。絞りと被写界深度の関係は次のとおりです。

絞りが大きいほど、ぼけが大きくなり、被写界深度が浅くなります。

絞りを小さくすると、ぼかしが軽くなり、被写界深度が深くなります。

2.1.4 適切な絞りの選択方法

1. 花の海の写真を美しく撮りたい場合は、図 12 に示すように、小さな絞りを使用して花の海全体をできるだけ鮮明に捉える必要があります。一輪の花を強調したい場合は、の場合は、図 13 に示すように、大きな絞りを使用して背景をぼかす必要があります。
   

2. たとえば、美しい景色を見て集合写真を撮りたい場合は、図 14 に示すように、小さな絞りを使用して人物と風景の両方を鮮明に捉える必要があります。人物だけを強調したい場合は、絞りを小さくする必要があります。図 15 に示すように、大きな絞りを使用して背景をぼかします。
   

3. 夜の街路灯のスターバースト効果の写真を撮りたい場合は、小さな絞りを使用できます。比較効果を図 16-17 に示します。

2.1.5 カメラの絞りの設定方法

Micha は、Canon 800D を例として、絞りの設定方法を説明します。

1. 図 18 に示すように、AV モード (絞り優先) に調整します。図 19 に示すように、機体上部のメインダイヤルを直接回して調整します。
   

2. 図 20 に示すように、M 位置 (フルマニュアルモード) に調整します。図 21 に示すように、露出補正ボタンを押したまま、同時にメイン ダイヤルを回して調整します。
   

要約する：

• 絞りの仕組み：絞り羽根の収縮量をコントロールすることで、入る光の量をコントロールしており、絞りが大きいほど光の量は多くなり、逆に光の量は少なくなります。
• カメラの絞りは「F+数値」で表され、Fの後ろの数字が大きいほど絞りは小さくなり、逆に絞りは大きくなります。
• 絞りが撮影に与える影響は、①絞りが大きいほど写真は明るく、絞りが小さいほど写真は暗くなります、②絞りが大きいほど背景のボケが良くなり、絞りが小さいほど明るくなります。背景のぼかし。
• 適切な絞りの選び方：①絞りが大きいと被写体が強調されやすく、花や人物のクローズアップなどの撮影に適しています、②絞りが小さいは風景の撮影に適しています。
• 絞りの設定方法: ① AV モード (絞り優先モード) の場合は、機体上部のメインダイヤルを直接回して調整できます; ② M モード (フルマニュアルモード) の場合は、露出補正ボタンを押しながら回す メインダイヤル調整。

2.2 シャッター

2.2.1 外観

写真を撮るときに押すシャッターボタンがシャッターであると多くの人が思っていますが、実際にはそれは単なるトリガー装置であり、図 1 に示すようにカメラには特別なシャッター部品もあります。これがシャッターの本当の姿です。 。

オフィスのブラインドに似ていますか？「ブラインド」が開いてカメラに光が入りますが、時間が経過すると「ブラインド」が閉じて光がカメラに入ることができなくなります。したがって、最終的には、シャッターは光がカメラに入るまでの時間を制御することで光の量を制御します。

2.2.2 カメラ内のシャッターの表現

カメラでは、シャッター時間 (シャッター スピードとも呼ばれます) は、図 2 に示すように、通常 1/400、8 インチの形式で表されます。値が大きいほど、シャッターが開いている時間が長くなり、カメラに入る光の量が多くなります。逆に値が大きいほど光が入りにくくなり、小さいほど光が入りにくくなります。

2.2.3 シャッターは写真撮影にどのような影響を与えますか?

1.写真の明るさに影響を与える

シャッター時間の長さは、入ってくる光の量に直接影響します。絞りと感度が変わらない場合、シャッター時間が長いほど写真は明るくなり、逆も同様です。コントラスト効果は図 3 ～図 5 に示されています。

2. 記録の「軌跡」に影響を与える: 瞬間を静止させたり、プロセスを記録したりできます。

図 6 の自動車を例に挙げてみましょう。

車が地点 A から地点 B まで移動するのに 10 秒かかるとします。シャッター時間を 10 秒に設定すると、地点 A から地点 B までの車の動き全体がカメラによって記録されることになります。私たちが目にするのは軌跡マップですが、シャッター時間を 1/100 秒に設定すると、車が発進した瞬間の非常に短い瞬間しか記録できません。シャッタータイムが異なると全く異なる軌跡が得られますので、その比較結果を図 7 ～ 8 に示します。

2.2.4 適切なシャッターを選択する

1. 美しい瞬間を捉えたい場合は、シャッター時間を短くするほど良いため、時間を止めて鮮明に写真を捉えることができます。

たとえば、飛び跳ねている写真を撮影したり、赤ちゃんやペットを撮影したりする場合、Micha 氏は高速シャッターを使用することを推奨しています。その比較効果を図 9-10 に示します。

2. 軌跡や過程を記録したい場合は、長いシャッターを設定する必要があります。

たとえば、車や星空の写真を撮ります。シャッター時間が異なると、記録される軌跡はまったく異なります。比較結果を図 11 ～図 12 に示します。

初心者が手持ちで撮影すると、簡単に写真がぼやけてしまいます。シャッターが開いているとき、たとえわずかであっても手ブレがあればカメラに記録され、ブレた写真になってしまうからです。

このような状況を避けるために、安全シャッターという概念を誰もが覚えておくことをお勧めします。セーフティシャッターでは、シャッター時間を焦点距離の逆数未満にする必要があります。たとえば、焦点距離 200mm で写真を撮影する場合、シャッタースピードは 1/200 秒未満にすることをお勧めします。撮影した写真はぼやけません。

2.2.5 シャッターの設定方法

Canon の 800D を例として、シャッターの調整方法を説明します。

TVモードまたはMモードでは、図14の赤丸内のメインダイヤルを回すだけでシャッター時間を調整できます。

要約する：

• シャッターとは: シャッターは、カメラに入る時間を制御することで光の量を制御するトリガーデバイスです。
• カメラ内でのシャッターの表現方法: カメラ内でのシャッターは、1/400 8" などの数字で表現されます。
• シャッターが写真に与える影響: ① シャッター時間を短くすると写真は暗くなり、シャッター時間を長くすると写真は明るくなります。②シャッター時間を短くすると瞬間を静止させることができ、シャッター時間を長くするとプロセスを記録できます。
• 適切なシャッターの選び方： ① スナップショットを撮りたい場合は高速シャッターを使用します。 ② 軌跡を記録したい場合は低速シャッターを使用します。
• シャッターの設定方法：TVまたはMモード時、メインダイヤルを直接回して調整します。

2.3 感度

2.3.1 定義

ISO としても知られる感度は、光に対するカメラの感度を指します。図1に示すように、カメラ画面に表示されるISO100はカメラの感度を表します。数値が大きいほど、感度設定が大きくなり、カメラの光に対する感度が高くなります。数値が小さいほど、感度設定が低くなり、カメラの光に対する感度が低くなります。

ちょっと抽象的すぎるでしょうか？単純かつ大雑把な例を挙げてみましょう。

• 感度が高く光に敏感な場合は、100メートル離れたランプでも見ることができます。
• 感度が低く光を感じにくい場合、ランプを正面に置いても見えません。

2.3.2 写真に対する感度の影響

絞りとシャッターを同じにすると、ISO が高くなるほどカメラの光感度が強くなり、写真は明るくなり、逆に暗くなります。比較効果を図 2 ～ 図 4 に示します。

感度を上げると画像の明るさが向上することがはっきりとわかります。

しかし、ISO を高くすると写真が粗く見え、この粒子がいわゆるノイズとなるため、通常は基本的に写真の明るさを向上させるために感度を上げることはありません。

図 5 ～ 7 に示すように、800D でさまざまな ISO で撮影した写真を、ISO レベルが写真の品質 (以下、画質と呼びます) に与える影響を見てみましょう。

表面的には違いがないように見えますが、図 5 ～ 7 の白いボックス内の領域を拡大して、図 8 ～ 10 に示す詳細な比較を見てみましょう。

ISO 100 の写真が最も画質が良いのは明らかですが、ISO 6400 まで上げると画像の粒状感が顕著になり、ISO 12800 を超えると画像が認識できなくなります。そのため、感度が高くなるほど画像ノイズが目立ちやすくなり、理論的にはISOは低いほど良いと言えます。感度を上げることは写真にとってメリットとデメリットの両方がありますが、適切な感度を選択するにはどうすればよいでしょうか。

2.3.3 適切な感度の選択方法

1. 明るい環境にいる場合は、低い ISO を使用してください。たとえば、太陽の光がたっぷりある屋外では、ISO を 100 または 200 に設定すると、最高の画質を確保できます。
2. 光が悪くカメラが三脚で固定されている場合は、低い ISO を使用します。
3. 照明が悪く、三脚がない場合は、手持ち撮影しかできません。絞りを最大にしても、安全なシャッター値に到達できません。手ブレによるブレを防ぐために、画像の鮮明さを確保するには、ISO を上げてシャッター時間を短縮するしかありません。結局のところ、ぼやけた写真よりもノイズのある写真を撮影する方がはるかに意味があります。比較結果を図 11 と図 12 に示します。

安全シャッター要件: シャッター時間は焦点距離の逆数未満です。たとえば、焦点距離 200 mm で写真を撮影する場合、シャッター スピードは 1/200 秒未満にすることをお勧めします。撮影した写真はぼやけません。

2.3.4 感度の設定方法

P、Tv、Av、M モードで調整するには、図 13 に示すように、機体上部の ISO ショートカット キーを直接押し、メイン ダイヤルを回して調整します。図 14 は、画面上の ISO 表示です。

要約する：

• 感度とは: 感度の別名は ISO で、カメラが光に対する感度を指します。
• 感度が写真撮影に与える影響: ISO を上げると写真の明るさが向上しますが、ISO を上げると写真に明らかなノイズが生じます。したがって、理論的には、ISO が低いほど良いことになります。
• 適切な感度の選択方法: ① 光が良い場合は低い ISO を使用してみる、② 光が悪く三脚がある場合は低い ISO を使用してみる、③ 光が悪く三脚がない場合ISOを上げてシャッター時間を短縮すると、鮮明な写真が撮影できます。
• 感度の設定方法: 機体上部の ISO ショートカット キーを押して感度調整インターフェイスに入り、メイン ダイヤルを回して調整します。

2.4 絞り、シャッター、感度の関係

写真が適正露出かどうかは、絞り、シャッタースピード、感度によって決まります。では、これら 3 つがどのように連携して写真の露出を決定するのでしょうか?

露出とは端的に言うと写真の明るさのことを指しますが、この3つの設定のどれかが間違っていると、露出アンダーや露出オーバー、つまり暗すぎたり明るすぎたりして撮影されてしまいます。したがって、これら 3 つの関係について説明する前に、まず通常の露出、露出アンダー、露出オーバー、露出アンダーとは何かを理解する必要があります。

2.4.1 通常、不十分、および過剰な暴露

露出スケール：露出が正常かどうかを測る指標です。

以下に示すように:

• ポインタが中央の「0」を指している場合は、露出が正常で、写真の明るさが適切であることを意味します。
• ポインタが左側のマイナス領域を指している場合は、露出不足を意味し、結果として得られる写真は暗くなります。
• ポインタが右側のプラスの領域を指している場合は、露出オーバーを意味し、結果として得られる写真は明るすぎます。

正常な露出を確保するには、絞り、シャッター、ISO が相互に連携する必要がありますが、この 3 つはどのように連携するのでしょうか?
図 3 の蛇口を例に挙げます。水の入ったバケツで通常露出の写真を撮影した場合、蛇口のバルブのサイズを使用して絞りを表し、水の流れの時間をシャッターを表し、ISO を使用して表します。フィルター。

ISOが変わらないと仮定すると、蛇口のバルブを小さくするとバケツに水を張る時間は長くなり、蛇口を大きくするとバケツに水を張る時間は短くなります。したがって、絞りとシャッターは動的バランスの関係にあります。ISOはフィルターの役割を持っており、ISOが大きいほどフィルターの隙間が大きくなり水の量も多くなりますが、不純物が多くなり、撮影した写真には粒子ノイズが多くなります。逆に、ISO が小さいほど、フィルターの隙間が小さくなり、不純物が少なくなり、写真がきれいになります。

図 3 から、次の真実が得られます。
蛇口が全開 (このときの絞りが F4 であると仮定) + 2 秒の水流時間 (シャッター時間) = バケツに水が満たされています (通常露出)、蛇口は半分
です開放（この時の絞りはF4と仮定します）F5.6の場合）＋4秒の稼働時間（シャッター時間）＝バケツに水を入れる（通常露出）

バケツに水を入れるには、図 4 の表に示すように、2 つの異なるパラメーターの組み合わせを使用できます。

この例を毎日の撮影に適用してください。

• 動きの軌跡を記録するなど、遅いシャッター操作が必要な場合は、絞りを絞ってシャッター時間を延長することができます。
• 背景をぼかした撮影など、大きな絞り操作が必要な場合は、絞りを大きくしてシャッター時間を短縮できます。

感光体は扉で密閉された部屋に収められており、扉から室内に入る光の量が重要な要素となります。

絞り: ドアが小さいほど、光の量は少なくなります。

• 通常は近くのシーンに焦点を合わせますが、遠くのシーンをぼかす場合は絞りを大きくする必要があります。
• 通常、広い視野でフレームに焦点を合わせる場合は、絞りを小さく調整する必要がありますが、このとき、フレーム内のオブジェクトのエッジがよりシャープになります。シャッター : 速いほど、ドアが開いている時間が短くなり
  、光量が少なくなります。
• 通常、動いている物体を撮影する場合は、シャッター周波数を速く調整して、物体の移動経路の時間を短くし、ブレを避ける必要があります。
• 通常、滝や小川などの光が不十分なオブジェクトを撮影する場合、シャッター周波数を下げると、より適切な露出と滝や小川の滑らかな動きの効果を得ることができます。
• ガソリンスタンドのシーンでは、シャッターを 1/120 の
  焦点距離に設定できます: https://zhuanlan.zhihu.com/p/419063227?utm_id=0

3. 焦点距離

3.1 定義

焦点距離の定義は、レンズの光学中心と感光素子の間の距離です。（下図のXから受光素子までの距離）
一般に、焦点距離が短いほど視野角は広くなり、焦点距離が長いほど視野角は狭くなります。(下の写真の青/赤はそれぞれ短い焦点距離/長い焦点距離を表します)

したがって、将来、写真を撮るときに「ズームイン／ズームアウト」という言葉を聞いたとき、これはレンズのズーム操作であると心の中で理解できるようになります。近くのものは大きく見え、焦点距離を小さくすると（ズームアウト）、視野が広くなり、遠くのものは小さく見えます。

3.2 焦点距離と画角

3.2.1 人間の目の視点

人間の目の視野角はどれくらいですか? 確かに、広角か望遠かの判断の大部分は、人間の目で見る世界に関係しているため、最初は人間の視点とは何なのか疑問に思うのは当然です。一般的に人間の目は50mmに最も近いと言われますが、実際にカメラを操作してみると50mmという画角は人間の目で見える範囲よりも狭いことがわかります。人間の目に最も近い標準レンズとして焦点距離はどうでしょうか？

これには主に 2 つの理由があります。

• 人間の目はより広い範囲を見ることができますが、目が特定の位置に焦点を合わせた場合、その鮮明な範囲は視野角約 50 mm です。(映画を観に行くときと同じように、座席が前方すぎる場合、目は画面全体を捉えることができますが、映画の再生中、眼球は前後のさまざまな位置に焦点を合わせ続ける必要があります。これは、映画が鮮明であるためです。範囲は狭いです）
• 焦点距離 50 mm で表示される写真は、視覚的な圧縮、遠近感、変形の点で人間の目に比較的近いものです。

上記 2 つの理由から、一般に 50mm が人間の目で見える距離に最も近いと認識されており、標準焦点距離としても 50mm が定義されています。

3.2.2 画角と焦点距離

標準焦点距離がわかったら、他の焦点距離ではどのような画角になるのでしょうか？下の写真は風による各焦点距離の遠近感をまとめたものですが、写真の赤丸部分の灯台を焦点距離ごとにじっくり観察し、下半分の海面を観察することをお勧めします。写真全体を観察するには、写真の横幅の変化は何ですか?

上の図から、一般的なレンズの焦点距離は大まかに次のカテゴリに分類できることがわかります。

3.2.3 焦点距離の違い

焦点距離の違いは撮影範囲と望遠に影響するだけだと思っているかもしれませんね。正直、最初はそう思っていましたが、レンズに慣れてくると、レンズの焦点距離が違うと写真の緊張感（圧縮感、遠近感、変形など）も大きく変わることが分かり、このレンズの最大の特徴は人を惹きつける魅力であるため、特別に以下の表にまとめて説明しました。

3.2.4 遠近感と圧縮感

遠近感とは、写真から空間の距離の違いをはっきりと感じることができるため、視覚的に奥行きや立体感がはっきりと感じられます。たとえば、下の写真では、広角レンズを使用してレンズ近くの道路を視覚的に拡大しますが、遠くの道路はどんどん小さくなり、空間の奥行きを視覚的に強く感じさせます。

圧縮感は遠近感の逆で、画面上では近くと遠くの特徴がなくなり、同じ大きさのものは画面上ではほぼ同じ大きさに見えるため、視覚的に「拡大した」ように見えます。 」という感じで、手前も奥も同じ被写体です。ズームすると自然に圧縮されたような写真になり、空間感がありません。下の写真を例に挙げると、野球場がとても広いことは誰もが知っていますが、望遠レンズの圧縮下では、投手と一塁手、さらには後ろの観客席までの距離はわずか10メートル程度にしか見えません。これが圧縮感がもたらす個性であり魅力です。

3.2.5 被写体に適した各焦点距離