個章・撮影状況・スローシンクロ・数式

スローシンクロを題材にした数式の作り方デモンストレーション。

数式

写真は感性ですが、カメラはただの光学器械です。入力値は、F・SS・ISOの3つのパラメーターで、シャッターを押せば、ただ一つだけの解をアウトプットします。その基本数式は、序章に書きました。撮影ごとに数式を作ります。

このHPを含めて本やwebの既存の知識をコピーするならば、数式は不要です。
公式や定義なんて、ただ信じて丸暗記したでしょ?ニュートン・ボイル・シャルル・フレミングを疑わなかったでしょ?

しかし、自分で、斬新な撮影をしようと思うならば、人の撮れない写真が撮りたいと思うならば・・・
もうそこにはコピーできる知識・公式・定義などありません。自分で、すべての可能と不可能を見つけなければいけないのです。

あなたが天才なら、ひらめくかもしれません。神の啓示だって降りてきます。
もし、あなたが天才ではないならば・・・数式の使い方を学んで下さい。

解くことなど、重要ではありません。誰でも解けます。数式を作ることが目的です。

斬新な撮影方法を考えるならば、数式を作れないといけません。
陸上では数式が簡単なので、数式を使わず適当に頭で考えれば事足ります。陸上の写真解説で数式など見ないでしょ?でも水中の数式は複雑です。適当に考えてすべてを理解などできません。少なくとも僕には無理です(T_T) だから、きちんと数式化して、可能を理解し何より不可能を理解して、撮影の際やるべきことを切り分ける必要があると思います。

スローシンクロを例にして数式の作り方の過程を公開します。自分で作る人は参考にしてね。

(注意)
数式は現象を理解するための説明文です。数式に合わない事が現実に写真の中に起きたならば、常に作った数式が間違いです。現象が間違えることもなく、霊が写ることもありません(^O^)
自分の作った数式を過信しないで下さい。

先に第六章はすべて読んで式を解くことは慣れ下さい。式の計算部分は省きます。

数式を作る

ここが最重要です。数式を作ることが出来るかどうかです。


最初は撮りたい写真のイメージだけがあります。
●水中写真で光の軌跡が撮りたいなぁ・・・
だけです。具体性がないので絵コンテではなく、単なるイメージ。
これを考えてより具体的な絵コンテにしていきます。
●車のライトの軌跡・星の軌跡などと類似点があるから、似た方法なんだろうなぁ・・・。

水中写真の絵コンテは・・・
●像(被写体の像・前景の像)が、明瞭に写っている事
●軌跡が綺麗で明瞭である事
●軌跡が目立つ背景である事
少し具体的な目標になりました。

次に、撮影方法を考えます。
●像はフラッシュ光で止めて撮る
●軌跡は定常光のライト光で撮る
実はここで初めて、スローシンクロという既存の撮影方法が採用されます。像が静体で軌跡を作る物が動体ならば、長秒撮影です。魚と魚の軌跡だから、長秒撮影は却下になります。

スローシンクロは昔からある古い手法なので、既存の知識をコピーできます。で、理論を学んで、陸上でスローシンクロ撮影をします。必要な事、やるべき事を学びます。
●夜景のスローシンクロ・日中スローシンクロンは却下。
●ファイヤーダンスの炎の軌跡が近い?陸で撮って勉強する。
●違うな。これでは撮れないな。反射光源だしな。
●反射光源のスローシンクロと言えば、すぐ思い浮かぶのがビリヤードの玉の作例。
●被写体ブレのスローシンクロは、ビリヤードの玉・バイクに乗った人・走る犬、、、魚は被写体の速度不足だな・・・。
●速度アップ・・・
●そうか!手ブレのスローシンクロか・・・。いけそうだな・・・。陸で撮って勉強
●撮れるじゃん〜〜〜あとは、条件、水中への変換、水中でも可能かどうかはまだ不明。
と、ここで初めて手ブレのスローシンクロにたどり着きます。

ここで初めて絵コンテが具体的になってきます。
●今回のスローシンクロ撮影は、被写体ブレを撮る手法ではなく手ブレを撮る手法である事。
3つの部分のコントラストが高い事

ここで初めて3つの部分の基本数式を作ります。数式は光とパラメータの相関関係を表します。
●コントラストの数式は、明度コントラストの数式である。彩度・色相コントラストについては、数式には表せないので別途考える。
●高コントラストということは、絶対量ではなく相対量の比較である。
●背景は後景にするべき。
これには第五章の知識なども総動員しています。
ここでスローシンクロの数式は相対量・明度コントラストの数式なので比例式となります。

基本数式

通常のアクセントライト撮影では、像をフラッシュ光とSS秒分のライト光で作ります。しかし、今回は、カメラを動かして軌跡を作ります。カメラを動かす前はライト光で像を作りますが、カメラを動かしだすとライト光は軌跡を作ります。
そのため基本数式を少し変えなければいけません。
カメラの静止時間をS(F)秒と定義します。

●像の基本数式

 ・青い自然光×SS+ライト光×S(F)+七色のフラッシュ光  

  Fの2乗
写真を作る光
       
ISO100の時写真を作る光 ×   ・100 ・

ISO
写真を作る光


●軌跡の基本数式

 ・青い自然光×SS+ライト光×(SS−S(F)) ・

  Fの2乗
写真を作る光
         
ISO100の時写真を作る光 ×   ・100 ・

ISO
写真を作る光
   ∵ 七色のフラッシュ光 0


●後景の背景の基本数式

 ・青い自然光×SS  ・

  Fの2乗  
写真を作る光 
       
ISO100の時写真を作る光 ×   ・100 ・

ISO
 写真を作る光
   ∵ 七色のフラッシュ光  0
   ∵ ライト光 0



ここ以後の説明では、スペースの都合上、以下の表記に変わります。

青い自然光 LN
ライト光 LR
七色のフラッシュ光 LF


イメージしやすい式に変換しておきます。差分はこちらの方がわかりやすいですね。

LN× ISO×SS

 Fの2乗
+ LR× ISO×S(F)

 Fの2乗
+ LF× ISO

 Fの2乗
軌跡 LN× ISO×SS

 Fの2乗
+ LR× ISO×(SS−S(F))

 Fの2乗
背景 LN× ISO×SS

 Fの2乗

スローシンクロの比例式

これが作れればスローシンクロは撮れます。

軌跡 背景 =
ISO×(LN×SS+LR×S(F)+LF)

  Fの2乗
ISO×(LN×SS+LR(SS−S(F)))

  Fの2乗
ISO×LN×SS

  Fの2乗
像が常に適正露出にするので
ISO×(LN×SS+LR×S(F)+LF)

  Fの2乗
適正露出(定数)

撮る時点では、
●青い自然光(LN)ライト光(LR)は定数。(値が変わらない)
● LNとLRは定数なので、ISO・F・SSが変動すれば、軌跡・背景の値は変動する。変数である。
●像は定数である。ISO・F・SSが変動しても七色のフラッシュ光(LF)が連動して像の値を変えない。
●七色のフラッシュ光(LF)は、変数。
●TTL調光は調光補正後自動設定。マニュアル発光は、自分で変える。

数式を解くだけ

後は解けばいいだけです。

軌跡と背景

軌跡 背景 
= ISO×(LN×SS+LR(SS−S(F)))

  Fの2乗
 ・ISO×LN×SS  ・

  Fの2乗
= LN+ LR(SS−S(F)))

  SS
LN
定義 (SS−S(F)))

SS
R(1)
S(F)は固定値で、SSも撮影パターンが定まると固定するため
= LN+LR×R(1) LN

●ISO・Fのパラメータ値は軌跡と背景のコントラストには無関係です。
●SSは、関係します。第五章の内容とはここは異なります。SSが大きい方が軌跡は明るくなります。
しかし、S(F)は常に固定値で、SSも最初に設定後は固定します。従って、SSもほぼ無関係です。

●LNとLRの相対量だけで決まります。
●青い自然光(LN)が小さい方がコントラストが大きくなります。
●ライト光(LR)が大きい方がコントラストが大きくなります。
重要なのは、無関係の証明の方です。これが証明出来る事が数式の利点


(意図的な嘘)
個章・撮影状況・スローシンクロでは、ライト光は像も軌跡もSS秒で作る事になっています。S(F)は考慮していない説明です。これは意図的な嘘です。これを文章で説明する事が僕には出来ませんでしたm(__)m
撮影には問題ありません。

像と軌跡

軌跡
ISO×(LN×SS+LR×S(F)+LF)

  Fの2乗
ISO×(LN×SS+LR(SS−S(F)))

  Fの2乗


ですが、像は適正露出で定数なのでR(2)と定義すると

定義 ISO×(LN×SS+LR×S(F)+LF)

  Fの2乗
R(2)
軌跡
R(2) ISO×(LN×SS+LR(SS−S(F)))

  Fの2乗

●ISO・F値・SS3つのパラメータすべて関係します。どれを動かしてもコントラストは変化します。
●無関係なパラメータはない事が証明できます。
具体的には・・・
●ISO感度が小さい方が軌跡の値は小さくなり、対比が大きくなります。軌跡は暗くなり、コントラストが大きくなります。
●SSが小さい方が軌跡の値は小さくなり、対比が大きくなります。軌跡は暗くなり、コントラストが大きくなります。
●F値が大きい方が軌跡の値は小さくなり、対比が大きくなります。軌跡は暗くなり、コントラストが大きくなります。

まとめ

ここまでをまとめると、
●青い自然光を出来るだけ少なくし、ライト光を出来るだけ大きくすることで軌跡と背景のコントラストを作る。
●パラメーターを動かして、像と軌跡のコントラストを作る。
これがスローシンクロの解であることがわかります。

より具体的に

●軌跡と背景はLNとLRの相対量だけで決まります。
ライト撮りと同じ事が証明されています。
ライト撮りが有効な条件・its値の低いライトが使える条件などすべて同じです。詳細は第五章のライト撮りで学んだ事です。以下省略します。


●像と軌跡では、3つのパラメータの中で実際の運用を、F値でするのはスローシンクロの説明に書いた通りです。運用の取引は数式ではわかりません。
軌跡はFの2乗に反比例するので、像と軌跡のコントラストを大きくするには、F値を絞ります。

F値を絞った場合、変数であるフラッシュ光(LF)は、

ISO×(LN×SS+LR×S(F)+LF)

  Fの2乗
R(2)
LF R(2)×Fの2乗

  ISO
−LN×SS−LR×S(F)

F値を絞れば、変数であるフラッシュ光(LF)が大きくなります。
しかし、フラッシュ光には、最大発光量という限界値があります。
距離によるF値の限界は、第一章・F値の内容で自分の機材で確かめているはずなので説明省略。

ここで、フラッシュのGN値の限界で、距離によるF値の限界があり、ライト光はあくまでフラッシュ光との対比の範疇で明るい方が良いことがわかります。
軌跡と背景のコントラストを出すため、とても明るいライトを使いたいが、
明るいライトを使うと、F値を絞らなければいけない
しかしF値はフラッシュのGN値と距離により制限がある。

従って、フラッシュのGN値と距離によりライト光の限界が決まる。
ライト光の限界より明るいライトを持っていても意味がない。
ならば、青い自然光量を減らす以外に選択肢はない。
となります。

●ナイトならば・・・
LN≒0なので、背景と軌跡のコントラストは常にほぼ無限大であり、ライト光量は、大きい必要がない。ならば、F値を絞る必要もなく、GN値の限界に引っかからない。暗めのライトとフラッシュで簡単に作れるわけです。

次に…
この解は、自然条件的に可能であるか?撮影機材の制限的に可能であるか?
を考え、撮影し、テストしなければいけません。数式を現場に持ってくるわけです。

テスト撮影・その1

テスト撮影は陸上でやります。SSのテストです。

●S(F)は、ライトなど発光点光源を撮影して、ブレが写り始めるSSを探します。僕の場合SS1/10ではブレが出ませんが、SS1/8でブレが写り始めます。従ってS(F)は、その間です。
●SSは、ブレが安定的に撮影できる早さです。僕の場合SS1/2です。

0.1秒 S(F) 0.125秒
0.5秒 SS

テスト撮影・その2

テスト撮影は陸上でやります。ライト光の軌跡テストです。
テストその1の結果、SS1/2です。
背景と軌跡のコントラストはF・SS・ISOは無関係なので、青い自然光量と持っているライト光の相対量チェックです。
(注意)自然光も七色なので青被り度合いは分かりません。
●ライト光量は、its値と照射距離と被写体の反射率で変わります。
●青い自然光量は、暗くなるにつれ減ります。

後景が必要なので広い部屋か屋外で、小さいものを置き、後景を作り撮影します。数式にはフラッシュ光(LF)が含まれないのでフラッシュ無しでもテスト結果は同じですね。
例えば・・・僕の場合
ライトの照射距離50pと1mに2通りで、夕方〜夜、自然光が減るにつれてテストしていきます。ライトは20itsと56itsの2本を持っているので両方でテストしました。これで軌跡と背景の明度コントラストが綺麗になる条件を探します。

雨の日
程度
夕焼け 日没前 日没前後 ほぼナイト ナイト
20its
50p
× ×
20its
1m
× × × △〜○
156its
50p
×
156its
1m
× ×

テスト結果は、僕も思ったよりも悪く、大雨の日程度の暗さでは、所有しているライトでは無理でした。水中の方が早く暗くなりますが、夕方程度では不可能であることは陸上テストで判明しました。
この後、水中テストで・・・
●撮影可能時間は、『日没時間30分前からナイト』となりました。(もちろんライトのits値によります。)

テスト撮影・その3

テスト撮影は陸上でやります。F値のテストです。
(注意)水中ではフラッシュのGN値が陸上の1/2程度になります。ライトのits値も同等に減衰すると思われます。
テストその2と同じ方法で、適したF値を探します。

●所有フラッシュでの撮影距離によるF値の限界は、第一章の通りです。以下省略。
実際にはテストその2とその3は同時進行ですね。その2で軌跡と背景のコントラストで良い結果が出た時、像と軌跡のコントラストをF値で調整します。
●F値のテストとしては、、、
調整不可能になってしまわないか?
撮影距離によるF値の限界までの調整幅で、大丈夫か?
ライトが明るすぎるためF値を絞った場合、撮影距離によるF値の限界を超えて露出アンダーになってしまわないか?
●結果は、問題ありませんでした。軌跡と背景のコントラストが綺麗に撮れる条件では、F値で像と軌跡の調整は可能です。
つまり、156itsのライトでも、この撮影で、ボトルネックになっているのはライト光量であり、フラッシュ光量には余裕があるということです。


念のため・・・
●あくまで、軌跡と背景のコントラストで良い結果が出た時の話です。軌跡と背景のコントラストもなく像と背景のコントラストもなく青被って露出アンダーになることはあり得ます、
●あくまで普通の機材と条件です。アシスタントがいてライトを近接で当てている。2mくらいのアームを使っているなど特殊な条件は、考えていません。

水中テスト撮影で判明した事

●実際に撮らないとわからない事も多いです。テストでは浮遊物の激しい写り込みに悩まされました。定常光比率が高い夕方なので当たり前です。これで浮遊物の少ない海でなければいけないという撮影条件が追加されます。

終わり、だったはずが・・・

SS1/2の撮影ではすべてがわかりました。
実際撮影して失敗した時も
●失敗した理由
●可能な改善策
●不可能な事
が分かり説明がつくようになりました。これが数式を使った撮影方法の見つけ方です・・・

と・・・終わるはずでしたが・・・
SS2秒の撮影を始めました。SSが長くなりますが、対処も不可能な条件もすべて問題なくわかるはずが・・・

SS2秒で生じた謎

●同じ条件・同じパラメータで撮った写真の軌跡と背景のコントラストにばらつきが出てしまいました。出来の良い写真と悪い写真があります。何故???軌跡と背景のコントラストにはSSは無関係である事は証明されているのにSSを長くすると数式に合わない事が出ます。SS1/2の写真をすべて見直しても大丈夫です。数式に合わない現象は出ていません。
●こんな事で諦めてはいけません。数式に合わない事が現実に写真の中に起きたならば、常に作った数式が間違いです。だから間違いを訂正すればいいのです。

●軌跡の基本数式

 ・青い自然光×SS+ライト光×(SS−S(F)) ・

  Fの2乗
写真を作る光
         
ISO100の時写真を作る光 ×   ・100 ・

ISO
写真を作る光
   ∵ 七色のフラッシュ光 0

SS1/2ではこの式は正しいのに、SS2秒では正しくないのは何故?
これでは綺麗に撮影できません、撮れちゃった写真しか撮れません。
僕はこの時点で大ショックです。

謎解き

この軌跡の基本数式は、SSの間に軌跡を作る光量です。写真に写る軌跡の光量ではありません。
例えばSS秒間に出来る軌跡の仮に80%が写真に写っているとします。・

SS秒間に軌跡を作る光量 × 0.8 写真に写る軌跡の光量

従って軌跡の基本数式は・・・

軌跡 背景 
= (LN+LR×R(1)) ×0.8 LN

SS1/2では、大半の軌跡が写真に写っています。SS1/2ではカメラの動かす速度もあまり変えられません。従って割合がほぼ一定なのです。この式でも、前の式でも、余り差はありません。

しかし・・・
SS2秒では、カメラの動かし方により、20%しか写っていない時もあれば100%写っている時もあります。

SS秒間に軌跡を作る光量 × 0.2 写真に写る軌跡の光量
SS秒間に軌跡を作る光量 × 写真に写る軌跡の光量

この2つは大違いです。 写真に写る軌跡の光量が5倍変わります。軌跡のコントラストが変わります。全く違う写真になります。

第七の数式

写真の中の軌跡の1点の光量を考えます。

被写体の長さ

カメラと被写体の相対速度
被写体の通過時間
(ある一点の軌跡が作られる時間)
被写体の長さ

カメラと被写体の相対速度
÷SS SSの間にある1点の軌跡が作られる割合
被写体の長さ

カメラと被写体の相対速度×SS
SSの間にある1点の軌跡が作られる割合

軌跡の写真の中の1点の基本数式

青い自然光×SS+ライト光×(SS−S(F))

  Fの2乗
× 被写体の長さ

カメラと被写体の相対速度×SS
写真を作る光
         
ISO100の時写真を作る光 ×  100

ISO
写真を作る光
   ∵ 七色のフラッシュ光 0

軌跡と背景の比例式

軌跡 背景 
= (LN+LR×R(1)) × 被写体の長さ

カメラと被写体の相対速度×SS
LN
被写体の長さは固定値。SSは最初の設定後固定。
定義 被写体の長さ

SS
R(3)
= (LN+LR×R(1)) × R(3)

カメラと被写体の相対速度
LN
(LN+LR×R(1))×R(3)

カメラと被写体の相対速度
LN

●ISO・Fのパラメータ値は軌跡と背景のコントラストには無関係です。
●SSもほぼ無関係です。
●LNとLRの相対量でコントラストが変わります。
●青い自然光(LN)が小さい方がコントラストが大きくなります。
●ライト光(LR)が大きい方がコントラストが大きくなります。

●カメラと被写体の相対速度が遅い方が軌跡のコントラストが大きくなります。

つまり、
●LNとLRの相対量だけで決まります。
これは間違いでした。
●LNとLRの相対量とカメラと被写体の相対速度の2つの要素で決まります。

もう少し平文で書くと
●作りたい軌跡が出来る最低限の速さでカメラを動かせば、軌跡は明瞭に綺麗になります。
●軌跡を作る時は、SSが長ければ長いほど、カメラをじっくりゆっくり動かすのです。

まとめ

これでスローシンクロの数式完成。
撮り方とコントロールの方法がすべて明らかになりました。
一番大事なのは、可能な事と不可能な事。関係がある事と無関係な事の切り分けが明確に出来ている事です。
頭で漠然と考えるのではなく数式で証明してしまえば、迷わずに済みます。


撮り方がわからない撮影は、こうやって試行錯誤しながら、解析していけばいいのです。
慣れれば、自分のオリジナルが作れます。
数式で解けないものは不可能な撮影できないものだけです。

無理???なら僕に解かせればいいんじゃない、得意分野〜〜(^^ゞ
質問して〜〜〜

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