写真 写真の概要

写真

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/04/30 16:10 UTC 版)

ナビゲーションに移動 検索に移動
1875年頃の白黒写真を彩色した彩色写真英語版
  • 狭義には、レンズを通して、被写体から発される光線を再構成して実像を結ばせ、感光剤に焼き付けたのち、現像処理をして可視化したもの。このとき、感光剤に焼き付けるまでを行う機器は、基本的にカメラと呼ばれる。
  • 広義には、電磁波粒子線などによって成立する、弁別可能で存続性の高い

英語の"photograph"という語は、イギリス天文学者ジョン・ハーシェルが創案した。photo-は「光の」、-graphは「かく(書く、描く)もの」「かかれたもの」という意味で、日本語で「光画」とも訳される。"photograph"から、略して"フォト"と呼ぶこともある。

日本語の「写真」という言葉は、中国語の「真を写したもの」からである[1]

写真の原理

一般に、被写体にが当たると、その表面の各点において乱反射(光の散乱)が起きる。ピンホールや凸レンズ等(正のパワーを持つ光学系)を利用して、被写体の各点に対応する光線を像面の各点に写像することで、実像が得られる。精密な像を得るために特に写真用に設計された光学系(レンズ系)を俗に写真レンズという。カメラは、以上の光学系に加えてシャッターなどの補助的な機構を備えた暗箱であり、さらに撮像素子によって電子的に像を得たり、乾板写真フィルムなどの感光材を感光させて潜像とする。銀塩写真では、その後に現像引き伸ばしなどのプロセスを経て写真(いわゆる「プリント」)が得られる。

銀塩写真の原理

銀塩写真の原理も語も以前と何ら変わるものではないが、デジタルカメラの普及以降、レトロニム的に単に「写真」ではなく銀塩写真と明示的に言うこともある。なお、「アナログ写真」という語は撮影から現像、あるいは印刷に関してデジタル技術をほとんど用いないものに用いられる(近年は逆転し、プロセスのどこかでデジタル技術を回避したものをそう呼んでいることもある)。

ハロゲン化銀は光が当たるとイオンが還元され、金属微粒子の核ができる。感光して銀粒子核の潜像となってもそのままでは画像にはならない。感光した部分にある銀はごく少量のため、適当な量まで銀粒子を成長させて可視化する必要がある。これは現像処理で行なう。また、感光しなかった部分はそれ以上感光しては困るため、不要な部分のハロゲン化銀は取り除く必要がある。これは定着処理で行なう。

ハロゲン化銀は感光する時、波長を吸収する領域が青色に寄っている。そこで可視領域に渡って感光させるために感光色素を用いて本来の吸収波長以外にも反応が起こるように設定する。まず感光色素が光に反応し、色素の電子がハロゲン化銀へ移動することによってハロゲン化銀の直接の感光と同様の変化が成立する。可視的な電磁波の特定の波長領域にのみ感光するようにし、三原色に対応するように感光層を重ねるとカラーフィルムになる。

撮像素子の原理

デジタルカメラテレビカメラビデオカメラでは、撮像素子として、撮像管などを使ったものでないものは、固体撮像素子を使っている。固体撮像素子は、微小なフォトダイオードが規則的にびっしりと並んだものであり、光子pn接合に入ると電子を叩き出して電荷が発生する、というものである。量子効率は銀塩写真のハロゲン化銀の場合よりもはるかに高いため、高感度である。これを走査して信号として取り出し、AD変換器へ送る。あるいは電子スチルビデオカメラ等ではアナログ信号のまま直接FM変調などによって磁気テープ等に記録する。

撮像管の場合は、光電効果による電荷を、磁界ないし電界によって走査される電子ビームによって読み取り、電子信号とする。

相反則と相反則不軌

写真の感光量は光の量(単位時間あたりの光の量×光が当たった時間)によって基本的に決まる。これを相反則(ソウハンソク)という。ただし、感光量は入射した光の量にどこまでも比例するのではない。未露光部はベースフィルム以上淡色にはならないし、感光するハロゲン化銀は限られているから一定以上の光を当ててもそれ以上濃くならない。従って、光の入射量と画像の濃さをグラフにするとシグモイド関数のようになる。変化の中間部は直線的であり、この部分の傾きのことをガンマという。

露光時間が極端に短かったり長かったりする場合には、相反則が成立しないことがある。これを相反則不軌という。カラーフィルムでは色毎に相反則不軌の状態が異なるため、カラーバランスが崩れる問題がある。短いほうは通常のカメラの、数千分の1秒程度では顕在化しないため通常は気にされることはない。一方長い方は、夜間や天体の撮影で問題になる。

フィルムの場合、冷却することで長時間露光時の相反則不軌を低減できることが、経験的に知られている[2]。相反則不軌は天体写真を撮る時などに大きな問題となる。1977年頃には長時間露光時の相反則不軌対策や分光感度を調整した天体撮影用のスペクトロスコピック感光材料が市販されていたほどである。

なお、長時間露光においては相反則不軌とはまた別の問題もある。現在利用可能なオプトロニクスによるデジタルカメラでは、画像に熱雑音と製作不良から発生するランダムノイズが乗る。一部のデジタルカメラでは長時間露出する際のノイズを軽減する機能が付いている。非常に長い時間露光する場合、ノイズが最終的な画像に影響しないように撮像素子を低温で動作させる必要がある。天文撮影や科学機器では冷却機構が最初から設計に含まれているものもある。

写真の撮影

35mm一眼レフ用交換レンズ(50mmF1.4)

写真撮影(しゃしんさつえい、: Photo shoot、フォトグラフィ、: photography)とは、カメラによって静止画スチル写真)を記録する行為のこと。

カメラおよびカメラ・オブスクラは撮影機器である。写真フィルムまたは電子的記録カードが記録媒体であるが、ほかの方法が採られることもある。例えば、光学コピーや乾式コピー(ゼロコピー)は長期的に使用可能な画像を作るが、写真フィルムではなく静電気の移動を使っているので、電子複写(静電複写)という。マン・レイの刊行したレイヨグラフなどのフォトグラム印画紙に投影された影でできた画像であり、カメラを用いない。スキャナのガラス面に直接撮影対象を置くことによって、電子複写を行うことも可能である。

撮影者は記録媒体を必要な量の光に露出する目的で、カメラとレンズを選択・操作できる(記録媒体として通常は、写真フィルムか固体撮像素子を使う)。

選択・操作の対象には以下のものなどがあると思われる。カメラの操作は互いに関係する。

  • レンズの種類(単焦点、ズーム・バリフォーカル、一般撮影用、高倍率撮影用、ティルト/シフト、ソフトフォーカスなど)
  • レンズの焦点距離(超広角、広角、標準、望遠、超望遠)
  • 合焦点(フォーカスが合っている点)
  • 絞り値(F値
  • シャッター速度
  • ISO感度
  • レンズフィルター、覆い・ディフューザー
  • 記録画質など(デジタルカメラにおいて)
絞り
左側はF値が小さく、右側はF値が大きい。

フィルム面に到達する光の総量は露出時間、レンズの絞りによって変わる。このうちどちらかを変えれば、露出が変わる。(物理的なシャッターがないカメラであっても)露光時間はシャッター速度で表される。露光時間が1秒より短い場合は通常分子が1の分数で表記され、それはカメラのシャッター速度設定ダイヤルに明記されている場合、秒の逆数で表示されている場合が多い。絞りはF値で表示されているが、これはレンズの明るさを表している。Fは焦点比(focal ratio)のFである。F値がルート2分の1倍になる毎に絞りの直径はルート2倍大きくなり、絞りの面積は2倍になる。典型的なレンズに刻まれたF値は、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32などであるが、これは数字が大きくなる毎に光の量が半分になっていくことを意味する。

特定の露出のシャッター速度と絞り値は、さまざまな組み合わせが成立する。例えば、125分の1秒でF8と500分の1秒でF4では同じ量の光が得られる。当然ながら、どの組み合わせを選んだかは最終的な仕上がりに影響する。シャッター速度の変化は対象とカメラの動き(ぶれなど)の反映の度合いを変える。絞りの変化は被写界深度を変える。

被写界深度は焦点の前後に広がるピントがあっているように見える範囲のことである。例えば長焦点レンズ(望遠レンズ)を絞りを開いて使用した場合、対象の目には鋭く焦点が合うとき、鼻の頭はピントが合って見えないということが起こる。反対に短焦点レンズ(広角レンズ)を使用し、絞りこんで(絞り値を大きくして)遠距離に焦点を合わせて使えば、対象の目にも鼻にもピントが合って見える写真を撮影することは容易である。

長焦点レンズを使用し、絞りを開いて近距離に焦点を合わせれば、被写界深度は極端に浅くなる。反対に短焦点レンズを使用し、絞りこんで(絞り値を大きくして)遠距離に焦点を合わせれば、被写界深度は極端に深くなる。絞り値、焦点距離、焦点の位置が同じでも、レンズのF値(絞り開放時のF値)によって被写界深度は異なる。また、レンズのF値が同じでも設計・表記と実際との差などにより被写界深度は異なる。また、十分に小さい[注 1]絞りを使うとかなり広い範囲にピントを合わせることができる。これはパンフォーカスと呼ばれる。

写真の出力

材質にかかわらず、カメラが捕らえた像を最終的な写真作品にするには、何らかの工程が必要である。この工程には現像焼き付けなどがある。

焼きつけ工程では、いくつかの調整によって結果を変えることができる。こうした調整の多くはイメージキャプチャーなどで行われる調整に似ているが、引き伸ばし機を用いた焼きつけ工程に固有のものもある。大部分はデジタルによく似た調整であるが、大きく異なる効果をもたらすものもある。

調整には次のものなどがある。

  • フィルム現像の内容
  • 印画紙の種類(光沢の程度や質感など)
  • 引き伸ばし機の方式や性能
  • 露光時間
  • レンズの絞り
  • コントラスト
  • 覆い焼き(焼きつけの一部だけ露出を減らす)
  • 焼き込み(一部だけ露出を増やす)

写真の種類

フィルム写真

モノクローム写真

100%コットンなどのバライタ印画紙、RCコート紙、水彩紙を応用したインクジェットプリンター用紙(デジタル用)などは独特の風合いがあり、黒や紙の白の発色、色合いはさまざまである。プリンターの高性能化に伴い、デジタルでのモノクロームプリントが多くなった。デジタル写真・デジタル化された写真においては、「カラー」から「モノクローム」への変換は容易である。

カラー写真

1861年にジェームズ・クラーク・マクスウェルが撮影した世界初のカラー写真。被写体はタータンリボン。カラーの印画紙は当時は存在せず、この画像自体は乾版を基にコンピューター合成により再現したものである
ルイ・オーロンにより1877年に撮影された、紙として現存する最古のカラー写真。映っているのはアジャンの街並み
1910年に撮られた、プロクジン=ゴルスキーによるカラー写真。1910年代にロシア帝国各地で撮られたもののひとつ。写真はセリゲル湖の島にある、正教会の聖ニル修道院

カラー写真は1800年代アレクサンドル・エドモン・ベクレルらにより開発が始まった。初期のカラー実験では像を定着させることができず、更に退色し易かった。初期の高耐光性のカラー写真は1861年に物理学者のジェームズ・クラーク・マクスウェルによって撮影された。彼は3原色のフィルターを一枚ずつかけて3回タータンのリボンの写真を撮影し、3原色中1色のフィルターを掛けた3つのスライドプロジェクタで画像を投影してスクリーン上で合成することにより、撮影時の色を再現することに成功した[3]。しかし、赤色の再現に問題があったうえ(画像では紫を帯びている)、この試みは1890年代になるまで忘れられてしまっていた。

マクスウェルが手法を確立した初期のカラー写真は、それぞれ異なるカラーフィルターレンズを前面に持った3つのカメラを使うものであった。この技法は暗室や画像処理工程に3系統の処理設備を必要とし、カラー用の印画紙がまだなかったため観賞はスライドで見るのに留まり、実用化までにはいかなかった。当時は必要な色に対する適当な感度をもつ乳剤が知られておらずカラーフィルムを製造することができなかったため、ロシアの写真家セルゲイ・プロクジン=ゴルスキーは3枚のカラー写真乾板を連続して素早く撮影する技法を開発した。

1868年にフランスのルイ・デュコ・デュ・オーロンはカーボンプリントに減法混合を用いることにより初めてカラー写真を紙に定着させることに成功した。この原理は現在も印刷技術に用いられている。

1873年、ドイツの化学者ヘルマン・ヴィルヘルム・フォーゲルによりついにに適当な感度を持つ乳剤が開発され、カラーフィルムへの道が開けた。

1891年ルクセンブルクガブリエル・リップマンは3色干渉によるカラー写真を開発し、この功績により1908年ノーベル物理学賞を受賞した。この技術は実用化こそされなかったものの、現在ではホログラフに応用されている。

1904年フランスリュミエール兄弟によって最初のカラー乾板である「オートクローム」が発明され市場に現れた。これは染色したジャガイモデンプンで作られたスクリーン板フィルターに基づいたもので、ドイツのアグフア(後のアグフア・ゲバルト)が1916年に染色したアラビアゴムの細粒で作られたフィルターを使用する「アグフア・ファルベン・プラッテン」を発明するまでは市場における唯一のカラー乾板だった。

1930年アメリカ合衆国ジョージ・イーストマンは100万ドルの賞金をかけてカラー写真の簡易方法を募集した。音楽家のレオポルド・D・マンネス英語版レオポルド・ゴドフスキー・ジュニア英語版[注 2]は、多層乳剤方式のカラーフィルムを考案し応募してコダックに入社、同社の研究陣と協力して1935年、最初の近代的なカラーフィルムである「コダクローム」を発売した。コダックは当初コダクロームを「神と人により創られた」と宣伝していた。日本の最初のカラーフィルムは1940年に小西六写真工業(現・コニカミノルタホールディングス)が発表したコダクロームと同方式の「さくら天然色フヰルム」であり、続いて富士写真フィルムも「富士発色フィルム」を公表している。

1936年にはアグフアの「アグフアカラーノイ」が追従した。アグファカラーノイはIG・ファルベンインドゥストリーにより開発された発色剤を乳剤層に含有させたもので、発色現像が1回で完結されるなどフィルムの処理が大幅に簡略化されていた。コダクロームを除くほとんどの近代的カラーフィルムは、アグフアカラーノイの技術に基づいている。

インスタントカラーフィルムは1963年ポラロイドから発売された。

カラー写真は、スライドプロジェクタで使うための陽画の透過フィルムとして像を撮ることもできるし、陽画の焼き付けを作るためのカラー陰画を作ることもできる。自動プリント機器の登場によって、現在では後者が最も大衆的なフィルムである。

非銀塩写真

感光材料にハロゲン化銀を使用せず他の材料を使用する写真の総称で写真技術の黎明期から開発が進められ、青写真ジアゾタイプが実用化された[4][5][6][7]シルバーショック後に脱銀化が加速したが[8]従来の銀塩写真を置き換える用途においては感度、貯蔵性に劣る[注 3]といった弱点がある。

広義には、アナログ式の電子カメラである電子スチルビデオカメラや、デジタルカメラによる写真も非銀塩写真の(広義には)一種といえる。なお「電子写真」という語は、普通紙用複写機(Plain Paper Copier)の静電方式、いわゆるゼログラフィを指して以前は広く使われた語であった。

デジタル写真

デジタル写真は画像を電子データとして記録するためにCCDイメージセンサCMOSイメージセンサといった固体撮像素子を用いる。携帯電話などにもデジタルカメラ機能が付いているものがある(カメラ付き携帯電話)。デジタル写真を写真と認めない人もいるが、デジタルカメラで捉えた像は見ることもプリントすることもできる。2018年現在、デジタルの自動露出・自動焦点カメラは一般に広まり、フィルムカメラをほぼ駆逐した。動画撮影や録音など、フィルムカメラにはない機能を持っている機種もある他、従来の中判カメラに相当する大きさの撮像素子を持つレンズ交換式デジタルカメラもある。なお、スマートフォンの普及により、廉価なコンパクトタイプのデジタルカメラは市場が縮小しつつある。

写真処理施設からの遠隔地で仕事をする新聞記者などのカメラマンにとって、テレビジョンとの競争が激化するにつれ、新聞に載せる画像を短い時間で送付しなければならなくなった。このため遠隔地で仕事をする新聞記者達は一時期小型の写真現像セットと電話線で画像を送るための道具を持ち歩くのが当たり前で、大きな負担となった。1981年ソニーが画像撮影にCCDを使い、フィルムを用いない最初のコンシューマ用カメラ「マビカ」を発表した。マビカは画像をディスクに保存し画像自体はテレビに表示するものであった。次いで1990年にコダックが初の市販デジタルカメラDCS100を発表した。その価格は業務用でもなければ手が出ないものであった。商業的なデジタル写真がこのとき生まれたのである。




注釈

  1. ^ ピンホールのように絞ってしまうと、像の絶対的な暗さのために、回折現象による像のボケ(いわゆる小絞りボケ)によって結局ピンボケ的な像になってしまうため、この目的のための適切な絞りは各種の諸元に基づいた、ある程度の値となる。目安の一つは、多くの製品ではそれに組み込まれている絞りの最小設定値である(顕微鏡など、絞らない状態で最適になるよう設計される機器もある)。一般的には、フォーカスを適切に設定した上で、ピントを合わせたい範囲の最近接距離と無限遠における錯乱円が、意図する許容範囲に入る所まで絞り込む。
  2. ^ ジョージ・ガーシュウィンの従兄弟で、レオポルド・ゴドフスキーの息子である。
  3. ^ 感光樹脂は貯蔵中に劣化が避けられない。
  4. ^ 元々35mmフィルムは映画用フィルムであり、このフォーマットは映画フィルムの1フレームサイズであるため「シネマ版=シネ版」であったが35mmフィルムを写真用として定着させたライカ版を「35mmフルサイズ」とする考え方から写真用途においては「ハーフサイズ」として定着している。

出典

  1. ^ 引用:増井金典『日本語源広辞典』ミネルヴァ書房
  2. ^ 「星男ルポ 冷却カメラひとすじ古田俊正さん」『天文ガイド別冊 天体写真NOW』第1号、誠文堂新光社、1977年、 54頁。
  3. ^ Benjamin S. Beck (2011年12月14日). “First colour photo” (英語). 2012年1月8日閲覧。
  4. ^ 日本写真学会, 編纂.「写真工学の基礎〈非銀塩写真編〉」、コロナ社、1982年12月、 ASIN B000J7IV3CISBN 9784339065640
  5. ^ 菊池眞一、「電気化学と写真化学の間」『生産研究』 1969年 21巻 8号 p.479-486, 東京大学生産技術研究所
  6. ^ 「有機系非銀塩感光材料」、学会出版センター、1992年1月、 ISBN 9784762257117
  7. ^ 高分子学会, 編纂.「光機能材料」、共立出版、1991年6月、 ISBN 9784320042810
  8. ^ 笹井明、「非銀塩写真の動向」 『テレビジョン』 1965年 19巻 11号 p.795-799, doi:10.3169/itej1954.19.795
  9. ^ a b アサヒカメラ』、朝日新聞社、2006年6月。
  10. ^ 300年データを保つゴールドディスク-ITmedia News
  11. ^ 金の反射膜で寿命2倍 長期保存用DVD-R、三菱化学メディアが発売-ITmedia News
  12. ^ 『ファインプリントテクニック:高品質モノクロプリントのすべて』写真工業出版社〈Photo expert〉、1992年。全国書誌番号:93030321ISBN 4-87956-029-4OCLC 675466171





写真と同じ種類の言葉


英和和英テキスト翻訳>> Weblio翻訳
英語⇒日本語日本語⇒英語
  

辞書ショートカット

すべての辞書の索引

「写真」の関連用語

検索ランキング

   

英語⇒日本語
日本語⇒英語
   



写真のページの著作権
Weblio 辞書情報提供元は参加元一覧にて確認できます。

  
ウィキペディアウィキペディア
All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.
この記事は、ウィキペディアの写真 (改訂履歴)の記事を複製、再配布したものにあたり、GNU Free Documentation Licenseというライセンスの下で提供されています。 Weblio辞書に掲載されているウィキペディアの記事も、全てGNU Free Documentation Licenseの元に提供されております。

©2020 Weblio RSS