2023/03/10

シャッター幕とシャッター速度

 
思うところあってフォト検の公式テキストを読み始めた。
そうしたら115ページのフォーカルプレーンシャッターの説明のところに以下のようなことが書いてあった。

フォーカルプレーンシャッターにおいて、速いシャッター速度のときには先幕と後幕のスリット幅がシャッター速度によって変化します。シャッター速度は、スリット幅÷幕速で計算できるので・・・以下略

この「シャッター速度は、スリット幅÷幕速で計算できるので」というところがわからない。そもそもスリット幅という長さを幕速という速度で割ってなぜシャッター速度という速度になるのか?
・・・・・・・
あ、そうか。シャッター速度は速度ではなくて「時間」なのだ。シャッター速度1/8000秒というのは速度じゃなくてディメンジョンは「時間」だ。それなら長さを速度で割ったら時間になる。

そのあともいろいろ考えてようやく理解できたので説明してみたい。
まず撮像素子の上を先幕という幕が下図の左から右へスライドしていく。
それに遅れて同じ速度で後幕という幕が左から右へスライドしていく。
先幕と後幕の隙間がスリット幅。
隙間だとわかりにくいので下図のような電車を考えてみる。



電車の右端が先幕の後端。
電車の左端が後幕の先端。
電車は先幕と後幕の間のすきまに相当する。

電車は撮像素子の上を左から右へ走っていく。
夜である。
電車だけが明るい。
この電車が通過するところだけが明るいのでそこだけが撮像素子を露光する。
いまQという点を想像する。
Qの上を電車(スリット)が通過していく。
Qという撮像素子上の一点はこの電車がその上を通過する時間の間だけ露光する。
露光時間を計算してみよう。
長さXメートルの電車がYメートル/秒で通過するのだから電車がQを通過するのにかかる時間はX÷Yだ。
この時間だけQは露光する。
そしてこのQと同じように撮像素子上のすべての点はX÷Y時間だけ露光する。
この時間がシャッター速度なのだ。

シャッター速度=スリット幅÷幕速

幕速は各カメラで一定なので、シャッター速度を決めるのはスリット幅だ。
スリット幅が狭ければシャッター速度は速くなる、というか露光時間が短くなる。
僕はシャッター速度というと撮像素子の前を幕が瞬速で動いていて、その幕の動く速さをシャッター速度だとイメージしていたが、その誤解のもとはシャッター速度という言葉にあった。正しくは露光時間。シャッター速度1/8000秒なんて言ってるけど、それは速度じゃないでしょ?時間でしょ?





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