カメラ

被写界深度(前1/3・後2/3)の検証

写真を撮るとき、被写体にカメラを向けてピントを合わせます。

そのとき、その被写体から離れた位置にある物体に、ピントは合っていません。
一方、ピントを合わせた被写体の比較的近くでは、ピントが合っています。

被写体にカメラのピントを合わせたとき、

  • 被写体から離れた位置にある物体: ピントは合わない
  • 被写体から比較的近くにある物体: ピントが合う

 

被写界深度

カメラから被写体までの距離を「被写体距離」とよびます(Fig.1 参照)

まず、被写体にカメラのピントを合わせます。

  • 被写体距離で、ピントが合っている
Fig.1 Depth of field

 

 

被写体にカメラのピントを合わせたとき、被写体の前後方向に、ピントが合う範囲があります。

前後方向とは、以下の意味です。

  • 前方向: カメラから見て、被写体の手前側
  • 後方向: カメラから見て、被写体の奥側

 

被写体の前後にあるピントの合っている範囲を「被写界深度」とよびます(Fig.1 参照)。

被写界深度の手前側を「前方被写界深度」、奥側を「後方被写界深度」とよびます(Fig.1 参照)。

 

被写界深度(D)は、計算で求めることができます。

前方被写界深度(D1)、後方被写界深度(D2)は、次式で与えられます。

 

ここで、δは許容錯乱円径、FはF値、Lは被写体距離、fは焦点距離です。

許容錯乱円径については、記事(許容錯乱円の計算)をご参照ください。

 

被写界深度(D)は、次式となります。

 

 

1/3・2/3 の法則

写真撮影の際、注意事項として、「1/3・2/3」と言われています。

これは、後方被写界深度(D2)が、前方被写界深度(D1)の2 倍あると言うことです。

集合写真の撮影法

例えば、4 列の集合写真を撮影する場合、全員を被写界深度に収めるには、前から2 列目にピントを合わせます(Fig.2 参照)

Fig.2 How to take group photos

 

これは、「1/3・2/3」法則に従った撮影法です。

  • 前方被写界深度(D1) = 1/3 × 被写界深度(D
  • 後方被写界深度(D2) = 2/3 × 被写界深度(D

 

 

1/3・2/3 法則の検証

 

まず、式(1) と式(2) を比較すると、次式の関係になっています。

ここで、等号が成り立つのは、被写体距離L = 0 のときです。

  • 後方被写界深度(D2)は、前方被写界深度(D1)より大きい

 

次に、その大きさが、2 倍か否かを検証します。

式(1)、(2)、(3) に具体的な数値を代入します。

 

具体的な数値

  • 焦点距離(f)   : 18 mm
  • F値(F)       :  4
  • 許容錯乱円径(δ): 3.85 μm

許容錯乱円径については、記事「許容錯乱円の計算」をご参照ください。

 

計算結果は、Tab.1 となります。

Tab.1 Dipth of field (forward and backward)

L は被写体距離、D1 は前方被写界深度、D2 後方被写界深度、D は被写界深度です。いずれも単位は m(メートル)です。

D1 D2 の比(D2 D1)を見ることで、1/3・2/3 法則の成立状況が分かります。

 

 

1/3・2/3 法則の成立

被写体距離(L)が、7 m のとき、D1 が 1.75 m 、D2 が 3.49 m で、D2 D1 が 2.0 です。

このとき、1/3・2/3 法則が成り立っています。

 

Tab.1 中、背景色が緑色のセルでは、1/3・2/3 法則が大体成立しています。

  • 被写体距離(L)が、4 m 〜 9 m では、1/3・2/3 法則が大体成立している

先ほど、例にあげた「集合写真」は、被写体距離が 4 m 〜 9 m ぐらいなので、1/3・2/3 法則で大丈夫です。

 

 

 

1/3・2/3 法則の破綻

以下のときに、1/3・2/3 法則が破綻しています(Tab.1 参照)

  • 被写体距離(L) が近距離( 3 m 以下)のとき
  • 被写体距離(L) が遠距離( 10 m 以上)のとき

被写体が近距離の場合、D1 D2 は、ほぼ同じ大きさ(距離)なので、それを考慮して撮影する必要があります。

  • 被写体が近いとき、D1 D2 は、ほぼ同じ

 

被写体が遠距離の場合、D2 が、加速して大きくなります。

D1 と比べて、D2 はかなり大きい(距離)ことを考慮して撮影する必要があります。

  • 被写体が遠いとき、D2 はかなり大きい

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です