■ スマートフォンのカメラ機能の弱点

写真全般にいえることとして、例えば暗いところで写真を撮るときは「ストロボを使わないときれいに撮れない」とか、「しっかりとカメラを持たないと手ブレしやすい」といった注意点はみなさん既に知っていると思います。基本的なことですが、写真で失敗しないためにはそんな注意点を知っておくことが大切です。

では、スマートフォンのカメラ機能の弱点とはなんでしょうか?

「デジタルカメラ時代のレンズフィルター初級講座」で紹介した半蔵門側からみた千鳥ヶ淵と桜。一眼レフカメラで撮影した写真。

iPhone 4Sで撮影した同じ千鳥ヶ淵と桜の写真。一眼レフと比較して色合いはかなり異なりますが、一見スマートフォンでも、とてもきれいに撮れているように見えます。しかし、よく見ると雲の一部が白飛びしています。

今どきのスマートフォンはカメラ機能にも最新技術がふんだんに使われていて、撮影条件が良ければとてもきれいな写真を撮ることができます。ズームが使えたり、顔認識や被写体に合わせた自動露出なども装備されているものもあります。こうしたことから、一眼レフやコンパクトデジタルカメラと比較しても、そんなに遜色あるものでもありません。

しかし、これはやっぱり「撮影条件が良ければ〜」の話という見方もできます。一眼レフやコンパクトデジタルカメラと比べて、スマートフォンのカメラ機能で最も劣る点、すなわちスマートフォンのカメラ機能の弱点があります。それは「ダイナミックレンジ」の幅が狭いことです。

冒頭で紹介した2枚の写真、被写体である桜の描写にはどちらの写真にも違いはそんなにありません。しかし、景色の一部として最も明るい部分である「雲」の明暗を描写するには、スマートフォンでは残念ながらダイナミックレンジが狭すぎるのです。

もう少し極端な例で詳しく説明しましょう。

■ ダイナミックレンジとは?

ダイナミックレンジとは、再現能力を示す指標のひとつで、表現できる輝度の明暗差を一般にdb(デシベル)を単位として数値で表されるものです。
・・・難しい言い回しですね。ここではそんな難しい話はやめましょう。

明暗の差をよくコントラストと呼びます。写真を撮るとき、光と影、明るい部分や暗い部分がありますが、それがはっきりしている写真などを「コントラストが高い」などと言います。
このとき、明るすぎる部分は「白飛び」してしまい、暗すぎる部分は「黒潰れ」してしまう傾向にあります。フイルム式カメラに比べると、デジタルカメラは白飛びに弱いので注意が必要です。白飛びとは、明るい部分が白く塗りつぶされたようになり、描画表現ができなくなることです。白飛びの経験はすくなからず誰にでもあるのではないでしょうか。

この「明るすぎて白飛びする限度から、暗すぎて黒潰れになる限度までの幅」をダイナミックレンジと称し、ダイナミックレンジが"広い"カメラほど、白飛びや黒潰れが抑えられるのです。すなわち、デジタルカメラはフイルム式カメラと比較すると一般的にダイナミックレンジが狭く、中でもスマートフォンは残念ながらより狭く、白飛びに弱いのです。

具体的に作例で見比べてみましょう。

釣り人が釣りを楽しむ渓流の風景。しかしダイナミックレンジの幅が狭いスマートフォンではこうは写りません。

iPhone 4Sで撮った同じ風景。ダイナミックレンジの幅が狭い弱点がどこに出ているか解りますか?

この2枚の写真で違いがもっとも解りやすいのは空の描写です。先の「B」は空の雲が表現できていますが、iPhone 4Sで撮影した写真では空は白飛びしてしまい、真っ白になっています。白飛びした部分はたいてい情報が欠落して白のみになっていますのでレタッチで復元することもできません。

もうひとつ大きな違いは川の流れの描写です。その部分を並べてみましょう(下画像)。
今度はiPhone 4Sで撮った写真を左に掲載します。 こんなに違うの? と思いませんか?

iPhone 4Sで撮った写真(左)はまるで川が激流のようにしぶきが描写されているように見えますが、実際は「B」のような川の流れです。激流に見えるのは、明るい部分が白飛びしてしぶきに見えるだけ。スマートフォンはダイナミックレンジの幅が狭いことで、明るい部分が表現しきれず、白で塗りつぶされて残念な写真になりがちなのです。

デジタルカメラの世界では、ダイナミックレンジの幅を先進技術によって拡げようと各社さまざまな機能が導入されています。例えば、キヤノンでは明るい部分の白飛びに効果が高い「高輝度側・階調優先」モードという設定を備えている機種があります。また、ニコンの「アクティブD-ライティング」は明るさと暗さの両方でダイナミックレンジをやや拡げようというモードです。

これらの先進技術はさておき、多くの場合、ダイナミックレンジの幅はカメラ機種が持っている基本性能によるところが大きいのです。特に関係するひとつの要素が、心臓部である「撮像素子」(CCDやCMOSセンサーなどのイメージセンサー)の大きさです。

スマートフォンは薄く小さなボディの中にカメラ機能をギュウっと凝縮しています。そこには高性能ですが、小型な撮像素子が採用されています。小型ゆえにダイナミックレンジの幅に関しては大型の撮像素子を内蔵しているデジタルカメラと比べるまでもないのです。

そこで、スマートフォンで撮影するときは、撮影者がその弱点を念頭に置いて、カメラを向ける位置や構図にちょっとした工夫をしたいというわけです。


■ スマートフォンで撮ると白飛びしやすいシーンと構図

普段、私達は明るいところで撮ったり、暗いところで撮ったりと撮影場所や環境は様々です。スマートフォンは自動露出機能が働き、暗いところでは光をできるだけ取り込んで明るく写そうとします。逆に、明るいところでは光を少なくして暗く調整することで、写真としてちょうど良い明るさで撮影してくれます。暗すぎれば内蔵ストロボ(フラッシュ)が発光することもあるでしょう。実は、そのような環境ではダイナミックレンジが狭いという弱点が極端に露呈することはあまりありません。

問題は、フレーム(構図)の中に明るすぎる場所や暗すぎる場所があるときです。暗いところに露出が合えば明るいところは白飛びします。逆に、明るいところに露出が合えば、暗いところが見づらくなったり黒潰れしてしまいます。

解りやすく例題で説明します。

スマートフォンは空が苦手 空だけを撮る場合は結構がんばって撮ることができますが、ダイナミックレンジの幅が狭いスマートフォンでは風景を標準露出で合わせた場合、明るい空は白飛びしてしまう(写真左)ことが多々あります。

スマートフォンは反射が苦手 1 iPhoneで撮った写真(写真左)は手前の水の流れが白飛びして真っ白です。水しぶきや葉っぱ、看板など、光が反射してキラキラと光るものは白飛びしてしまいます。とても残念。

スマートフォンは反射が苦手 2 これも反射の例。iPhoneで撮った写真(写真左)はきれいな緑葉の反射を表現することができず、白飛びしてしまいました。この写真の場合、白飛びしている葉っぱの部分をタップして露出をそこに合わせると白飛びは緩和されます。また、太陽光がやや正面から入っていることも悪影響していますので、太陽光の入射を減らす構図が望ましいでしょう。

スマートフォンは夜の街の光る看板や電飾が苦手 夜の写真は暗いのでスマートフォンは多くの光を取り込もうとしますが、光る看板や電飾があると明るすぎて白飛びしてしまいます(写真左)。「この弁当屋の前で待ち合わせね!!」とメールで画像を送っても「ど、どこ〜?」なんてことも(笑)。ダイナミックレンジの幅の広い写真(右)で見ると実はオリジン弁当さんでした。

スマートフォンはスポットライトが苦手 スポットライトもコントラストが強すぎて、ライトがあたった肝心なところが白飛びしてしまいます(写真左)。ケーキの上で揺れるローソクの灯りも苦手です。白飛びしているスポットライトの部分をタップして露出をそこに合わせると白飛びは緩和されますが、ダイナミックレンジが狭いと、暗い部分がいっそう黒く描写され、「B」(写真右)のようには写りません。

ダイナミックレンジの狭いスマートフォンは「コントラストが高い(高すぎる)部分が白飛びしてしまう」というのはこのようなことなのです。これは失敗写真のもとになります。

■ スマートフォンのカメラ撮影で失敗を防ぐ3つの方法

失敗を避けるには主に3つの方法があります。

ひとつは、明るすぎるところ、暗すぎるところを構図からはずす(捨てる)ことです。コントラストが高い写真が苦手なことを念頭に置いて、明るい光や強い反射のあるものをできるだけ構図(フレーム)に入れないようにします。

2つめは、明るいところに露出を合わせることです。スマートフォンはたいていは自動露出なので、明るいところをタップするとそこ、つまり明るい場所にピントと露出を合わせます。明るいところが大切なもの、つまり主題のひとつであれば、そこに露出を合わせてきれいに写すことを優先します。その分、写真全体は暗めになるかもしれません。

ところで、スマートフォンではコントラストの高い写真は撮れないのでしょうか?
ダイナミックレンジの幅の広い写真は撮れないのでしょうか?

その答えは「ノー」であり、3つめの方法です。
スマートフォンが「HDR」機能を持っていれば、それを使うことです。
ダイナミックレンジが狭いという弱点を克服できる可能性が高くなります。

■ ハイライト部の白飛び、シャドウ部の黒潰れを抑える「HDR」

明るいところと暗いところを両方きれいに撮りたい、というニーズに応える機能が「HDR」です。

HDR機能はハイダイナミックレンジの略称で、まさにダイナミックレンジ幅が狭いスマートフォンには救世主となる(ときもある)機能です。
この機能が搭載されていないスマートフォンやデジタルカメラでは使うことができませんが、運良く搭載されている機種の場合はぜひ使ってみましょう。

先に解説したとおり、ダイナミックレンジが狭くても、明るい写真や暗い写真は露出で調整して撮れます。HDRはそれを利用しています。実際は1回のシャッターで明るめ(暗いところをはっきり写した画像)、標準、暗め(明るいところをはっきり写した画像)の3枚の写真を自動的に撮影して、内部のメモリで3枚をいいとこ取りして合成する機能です。

「iPhone 4」や「iPhone 4S」ではHDR機能が標準対応していますので、設定をおこなうだけですぐに使うことができます。また、Androidの場合は、スマートフォン機種が対応していなくても、AndroidマーケットでHDR機能を使って撮影するカメラアプリがいくつか提供されています(機種によっては使えません)。

では、HDRの効果の程はいかほどでしょうか。

実は、今回紹介してきた「B」の写真は全部、iPhone 4Sの「HDR」機能をオンにして撮影した写真です。つまり、冒頭の桜の写真を除いて、比較写真はすべてiPhone 4Sで撮ったものだったのです。もう一度、各写真を見比べてみてください。「iPhone」のタグがある写真はiPhone 4Sの標準撮影、「B」はHDR機能をオンにしてiPhone 4Sで撮った写真です。ハイダイナミックレンジの効果は目を見張るものがありますね。

ぜひ、皆さんもHDR機能を試してみてください。
撮影時に画面上に表示される「オプション」をタップ、「HDR」をオンにすれば設定が完了。HDR機能をオンにして撮影することができます。

iPhoneのカメラ機能を起動し、画面上の「オプション」をタップします	「HDR」欄のスイッチを右にドラッグして「オン」にします。

HDR機能オンで撮るときの注意点は、撮影時にメッセージが出ている間はスマートフォンを動かさないようにすることです。

また、HDRオンで撮影した場合、HDR合成した写真と元のiPhoneで標準撮影した写真の両方をカメラロールに保存しておくことができます。
「設定」の「写真」にある「HDR」の項で「適正露出の写真を残す」に設定されていれば、通常撮影の写真とHDR合成された両方の画像が撮影時にカメラロールに保存されます。

iPhoneの「設定」→「写真」を表示し、HDRで「通常の写真を残す」に設定されていれば、通常撮影の写真と、HDR合成した写真が2枚、カメラロールに保存されます。

HDR機能を使えば、今までスマートフォンでは難しかったシーンもきれいに撮ることができます。カメラライフをもっと楽しく過ごせるようになりますね。

では、次回もお楽しみに。