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ココログピックアップで紹介されました(2020年9月9日)

ココログピックアップ

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2025年1月 6日 (月)

夕焼け空に炎ゆる雲

 遠くの山に太陽が沈んでいき西の空が真っ赤に染まります。その山の上には雲があります。

  【参考】空の色はどうして青色?|焼け空はどうして赤色に染まるのか

 山の上の方は気流も激しいので夕日に照らされた雲の端がゆらゆらと揺れています。

夕焼けと雲
夕焼けと雲

 そのゆらゆらと揺れる部分をよく見るとまるで雲が燃えて炎が出ているようでした。

夕焼け空に炎ゆる雲
夕焼け空に炎ゆる雲

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2024年8月10日 (土)

可視領域の単色光の水中における屈折率と光速

可視光線よりやや広い範囲ですが波長300~800 nmの単色光の水中における屈折率と光速を表にまとめました。

水中の光速は真空中の光速 c = 299,792,458 m/s として、c/n で求めたものです。

300~800 nmの光の水中の屈折率と光速

波長(nm) 屈折率 n(水中) 光速 c/n (m/s)
300 1.349 222,233,105
325 1.346 222,728,423
350 1.343 223,225,955
375 1.341 223,558,880
400 1.339 223,892,799
425 1.338 224,060,133
450 1.337 224,227,717
475 1.336 224,395,552
500 1.335 224,563,639
525 1.334 224,731,978
550 1.333 224,900,569
575 1.333 224,900,569
600 1.332 225,069,413
625 1.332 225,069,413
650 1.331 225,238,511
675 1.331 225,238,511
700 1.331 225,238,511
725 1.33 225,407,863
750 1.33 225,407,863
775 1.33 225,407,863
800 1.329 225,577,470

 

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2024年7月17日 (水)

フォーカルプレーンシャッターの仕組み

 古くから一眼レフカメラで使用されているシャッターはフォーカルプレーンシャッターと呼ばれる機械的に作動するシャッターです。フォーカルプレーンは焦点面を意味し、フィルムやイメージセンサーの手前の焦点面の近くに配置するシャッターのことです。シャッターボタンを押すと遮光幕が稼働してフィルムに露光します。遮光幕は先幕と後幕の2枚で構成されています。

 次の図は低速時のフォーカルプレーンシャッターの動きを示したものです。撮影前は図の①のように先幕が閉じていてフィルムが遮光されています。シャッターボタンを押すと②のように先幕が開きフィルムに光が当たり露光が始まります。シャッタースピードの時間分だけ露光が行われた後、③のように後幕が閉じて露光が終了します。

フォーカルプレーンシャッターの動き(低速時)
フォーカルプレーンシャッターの動き(低速時)

 次の図は高速時のフォーカルプレーンシャッターの動きを示したものです。撮影前は図の①のように先幕が閉じていてフィルムが遮光されています。シャッターボタンを押すと②のように先幕が開き始めますが追従して後幕も閉じ始めます。このとき先幕と後幕は同じ速度で動きスリットを作ります。このスリットがフィルム面を走査しフィルムに露光します。シャッタースピードの時間分だけ露光が行われた後、③のように後幕が閉じて露光が終了します。このようにして機械的な動作を高速にしていますが、低速時は光がフィルム全面に同時に当たるのに対し、高速作動は光がスリットが開いている部分の府フィルム面のみに当たります。そのためシャッター作動中に被写体の明るさが変わると露光の状態がフィルム面で異なることになります。ですから高速時は一瞬だけ光を被写体に当てるようなストロボ撮影には向きません。

フォーカルプレーンシャッターの動き(高速時)
フォーカルプレーンシャッターの動き(高速時)

 先幕に電子シャッターを使い、後幕にメカシャッターを使用したもは電子先幕シャッターといいます。

 

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2024年7月12日 (金)

一眼レフカメラとミラーレス1眼カメラの違い

一眼レフカメラの仕組み

 一眼レフカメラはカメラ内部にミラーが存在しています。次の図は銀塩フィルムの一眼レフカメラの仕組みを示したものです。レンズを通して入ってきた光はミラーで反射され上部のペンタプリズムに送られます。撮影時に被写体をファインダーで確認しながらシャッターを押すことができます。シャッターボタンを押すとミラーが跳ね上がりフィルムの直前のシャッターが開きます。シャッターが開くとフィルム面に像が映りフィルムが感光します。

銀塩一眼レフカメラの仕組み
銀塩一眼レフカメラの仕組み

デジタル一眼レフカメラの仕組み

 デジタル一眼レフカメラは銀塩フィルムをイメージセンサーに置き換えたものです。撮影時に被写体をファインダーでのぞくことができます。シャッターボタンを押すとミラーが跳ね上がりイメージセンサー直前のシャッターが開きます。シャッターが開くとイメージセンサーに像が映り画像が記録されます。多くのものにはモニター画面が取り付けられており撮影時や撮影後に画像を確認することができます。

デジタル一眼レフカメラの仕組み
デジタル一眼レフカメラの仕組み

ミラーレス一眼カメラの仕組み

 ミラーレス一眼カメラはカメラ内部にミラーやペンタプリズムが存在しません。レンズを通して入ってきた光はイメージセンサーに直接当たります。像はファインダーや液晶モニターに表示されます。シャッターボタンを押すとイメージセンサーの直前のシャッターが開きます。シャッターが開くとイメージセンサーに像が映り画像が記録されます。最近では機械的に作動するメカシャッターではなくイメージセンサーが決められた時間で像を読み込む電子シャッターを採用したものも多くなってきました。

デジタルミラーレス一眼レカメラの仕組み
デジタルミラーレス一眼レカメラの仕組み

メカシャッターと電子シャッターの違い

 メカシャッターはフォーカルプレーンシャッターとも呼ばれます。先幕と後幕の2つの幕を機械的に動かすことによって撮影するシャッターです。確実に光を遮断できシャッターが開いたときに露光を一度に行なうため動体の撮影で歪みが生じることがない、蛍光灯などの照明によるチラつきが起きにくい、ストロボが使えるという利点があります。反面、シャッターを機械的に動かすためシャッター音が発生する、連射速度を高速にできない、シャッターの作動によるブレが生じるなどの欠点があります。

 電子シャッターはイメージセンサーのON/OFFで露光を行います。シャッターボタンを押すとをイメージセンサーの上部側のセンサーから順番に露光を行ないます。これをローリングシャッター方式といいます。機械的な作動がないためシャッタースピードを高速にできる、高速連射ができる、シャッター音を無音にできる、シャッターの作動によるブレが生じない、耐久性に優れるなどの利点があります。反面、露光を一度に行うことができないため動体の撮影で歪が生じやすい、蛍光灯などの照明によるチラつきが起きる、ストロボが使えないなどの欠点があります。

 先幕に電子シャッターを使い、後幕にメカシャッターを使用するして撮影する電子先幕というシャッター方式もあります。メカシャッターよりも高速撮影が可能でストロボの使用も可能なメカシャッターと電子シャッターの利点と欠点を持ち合わせたシャッターです。

 

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2024年6月28日 (金)

マジックミラーの原理と仕組み

 マジックミラーというと何か特殊な鏡のように聞こえるかもしれません。しかし、日常の生活の中でもマジックミラーと同じような現象を体験することができます。

 例えば、夜間に明るい部屋の中からガラス窓越しに外を見たとき自分や部屋の中の様子がガラスに鏡のように映りこんでさっぱり外が見えないという体験をしたことがあるでしょう。あるいは夜間に電車に乗っているとき電車の窓が鏡のようになっていることに気がついたことがあるでしょう。

 透明な物体に光があたると、ほとんどの光は物体を透過しますが一部の光は物体の表面で反射します。また物体が透明であるということは物体のこちら側から進んでいく光も、物体の向う側からやってくる光も物体を透過するということです。

ガラスで反射する光と透過する光
ガラスで反射する光と透過する光

 ですから昼間でも窓ガラスを注意深く見てみるとものが映っていることがわかります。このとき窓ガラスに映ったものが見えづらいのは外が明るいためです。外からやってくる光が多くガラスの反射光が目立たないからです。

 ガラス窓が鏡のように見えるかどうかはガラス窓の内側と外側の明るさに関係しています。夜間、部屋の中から見た窓ガラスが鏡のよう見えるのは部屋の外が暗いので外から入ってくる光がほとんどなくなり、窓ガラスで反射した光が良く見えるようになるからです。 これは暗いところからは明るいところが良く見えるということです。この現象はガラスでなくても網戸やレースのカーテンなどでも体験することができます。

夜間に部屋の中から見た窓ガラスが鏡のように見えるのは
夜間に部屋の中から見た窓ガラスが鏡のように見えるのは

 マジックミラーはこの原理を利用しているのです。ただし、マジックミラーは単純なガラスではありません。なるべく鏡に見えるような工夫がされています。鏡はガラスに裏側に光を反射する銀やアルミニウムの薄膜を張りつけて、さらに光が透過しないように保護膜をつけてあります。マジックミラーは保護膜をつけずに光を反射する薄膜を貼りつけガラスを透過する光を約10%、反射する光を約50%にしてあります。この工夫によってガラスがより鏡のように見えるようにしてあります。

 実際にマジックミラーを使うときには、鏡のように見える方を暗くする必要があります。よく刑事ドラマなどで証人がマジックミラーを通して犯人を特定するシーンが出てきますが容疑者は明るい部屋、証人は暗い部屋にいるはずです。

取調室のマジックミラー
取調室のマジックミラー

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