簡易型ゾーンシステムに対応した露出換算器の作成

 私は大判カメラを使うことが多いのですが、大判カメラには露出計がついていないので撮影に際しては単体露出計が必要になります。また、撮影対象は風景が多いので、使用する露出計もスポット型の反射式露出計になります。
 スポット露出計は測光範囲が非常に狭い(私が使っている露出計の測光範囲は1度です)ので、1箇所だけを測光して露出を決めるということはほとんどなく、複数個所を測光して露出を決めるというプロセスを踏みます。このため、何箇所か測光した値を頭の中で捏ねくり回して決めるということもできますが、混乱して間違える可能性もあるので、自作の露出換算器を用いています。
 実際に作成したのはずいぶん前ですが、今回はその露出換算器をご紹介します。

撮影時におけるゾーンシステムについて

 複数の測光値から最終的な露出を決める際、自分の経験値に基づくことも多いのですが、露出が微妙な場合とか失敗したくないという場合、ゾーンシステムという仕組みに頼って決めることもあります。
 ゾーンシステムとは、かの有名な写真家、アンセル・アダムスによって考案されたとのことで、簡単に言うと撮影の際に最適な露出を決める手法といえます。また、撮影時だけでなく、フィルム現像やプリントの段階にも適用できるようになっています。
 ゾーンシステムは結構奥が深く、ゾーンシステム研究会なる組織も存在するほどです。ゾーンシステムの詳細について興味のある方は別のサイトをご覧いただくとして、ここでは自作の露出換算器に関係する撮影段階におけるゾーンシステムについてのみ、簡単に触れておきます。

 被写体の明るさ(輝度)は理論上、反射率0%の真っ黒から100%の真っ白まで無段階に存在するわけですが、ゾーンシステムではこの明るさ(輝度)を11段階に分けています。

 11段階に分けたそれぞれを「ゾーン」と呼んでいて、これには0から11までの番号、「ゾーン番号」が振られています。このゾーン番号には何故かローマ数字が用いられています。
 上の図でもわかるように、ゾーン0が真っ黒、ゾーンⅩが真っ白となっていて、この間に9個のゾーンが存在します。そして、ゾーンとゾーンの間は1EVの明るさ(輝度)の差があるように定義されています。したがって、ゾーン0とゾーンⅩの間は10EVの差があることになります。
 また、中央値であるゾーンⅤはニュートラルグレーで、いわゆる18%反射率に相当する明るさになっています。

 これが、撮影時における露出決定にどう影響するかというと、例えば、ある輝度を持った被写体を中庸濃度(ニュートラルグレー)で写そうとした場合、そのゾーンはⅤに該当するので、それよりも3EV暗いゾーンⅡに該当する被写体は細部が認識できるギリギリの明るさということになります。
 一方、3EV明るいゾーンⅧに該当する被写体は白飛びして細部が認識できなくなるギリギリ手前の明るさということになります。

このように、真っ黒につぶれてしまう、あるいは真っ白に飛んでしまって何も写っていないという状態にならない適正な露出の値を知るための効果的な手法といえます。

露出換算器の作成

 では、実際に作成した露出換算器ですが、その構造は下の図のようになっています。

 全体が3枚の円盤状のパーツからなっていて、いちばん下がシャッター速度を記したパーツ、その上(中段)が絞り値を記したパーツ、そしていちばん上がゾーンシステムの目盛りを記したパーツになります。
 これら3枚を重ねると、上図の左側に示したようような状態になります。

 3枚のパーツ(目盛り板)はそれぞれ下の図のような構造になっています。

 それぞれのパーツ(円盤)には全周を24等分した目盛りを振っていますが、24等分である必要はありません。15度間隔になって都合がよいので24等分していますが、20度間隔で18等分でも実用上は問題ないと思います。

 下段のパーツの外周には1/4000秒から8分40秒まで、22段階のシャッター速度を記しています。これも長時間側はあまり必要なく、高速側をもっと欲しいという場合はそれに合わせて範囲を決めればよいと思います。
 そして、シャッター速度の内側にはEV0~EV23まで、24段階のEV値を記しています。
 この目盛りは中段のパーツで隠れてしまうのですが、中段のパーツに開けられた窓からEV値が見えるようになっています。

 次に中段のパーツですが、この外周にはF1~F1440まで22段階の絞り値が記されています。この絞り値と下段のシャッター速度を合わせたときに、そのEV値が窓から見えるようになっています。
 また、絞り値の内周にはEV0~EV23まで24段階のEV値が記されており、これは上段のパーツのゾーン番号に対応させるためのものです。

 最後に上段のパーツですが、ここにはゾーン番号が記されていて、切り欠けの窓から中段のEV値が見えるようになっています。

 これら3枚のパーツを同軸上で回転できるようにしなければならないのですが、それを実現するために使用したのが2個のフィルター枠と1個のステップアップリングです。

 まず、下段のパーツは印刷した目盛り板を丸く切り取ってステップアップリングにはめ込みました。
 それが下の写真です。

 次に中段と上段のパーツですが、ここには変色して使わなくなったPLフィルターから偏光ガラスを取り外し、代わりに透明のガラスをはめ込んだものを使っています。
 そして、やはり目盛り板を丸く切り取り、ガラスの下側に置き、さらに下側からラミネートフィルムを貼り付けています。
 中段のパーツはこんな感じになります。

 同様に、上段のパーツにも目盛り板を貼り付け、ラミネートフィルムでサンドイッチしています。

 これら3つのパーツ(ステップアップリングとフィルター枠)を重ねるとこのようになります。

 これで露出換算器は完成です。

 ちなみに、私が作成した露出換算器はφ82mmのフィルター枠、およびステップアップリングを使用しています。使用済みのフィルターがこの径しかなかったのでこれを使いましたが、もう少し径が小さい(例えばφ67mmくらい)ほうが携行性は優れていると思います。

露出換算器の使用例

 さて、この露出換算器の使い方ですが、ゾーンシステムを使わない場合は単にEV値をシャッター速度と絞り値の組み合わせに分解するだけのものです。その場合は、下段と中段のパーツだけで用が足ります。つまり、中段に設けられた窓に該当するEV値が見えるように回転させると、そのEV値に対応したシャッター速度と絞り値が決まるということになります。

 では、ゾーンシステムを考慮する場合はどのように使用するかというと、下の図のような被写体を撮影する場合を例にしてみます。

 当然、被写体の中には明るい部分や暗い部分があるので、何箇所かの輝度をスポット測光します。上の図では4箇所を測光しています。
 この被写体では重厚感が損なわれないようにするため、全体が明るくなり過ぎないようにすること、そして、暗い部分のディテールが出るようにします。ここでは中央の木戸上部の細部がつぶれない露出値にします。
 この部分の測光値がEV7(ISO100)なので、これを暗部が表現できるギリギリの位置であるゾーンⅡに置きます。

 その状態が下の写真です。

 ゾーン番号Ⅱの位置に「EV7」が来ているのがわかると思います。
 このとき、ゾーン番号Ⅴの位置に来ている値が「EV10」となっているので、この被写体の場合、「EV10」で撮影すると狙い通りの露出になるということになります。
 次に、中段のパーツの窓に「10」が来るようにパーツを回転させると、このEV値に該当するシャッター速度と絞り値の組み合わせを得ることができます。
 また、このとき、被写体の中で最も明るい屋根瓦の部分はEV11なのでゾーンⅥに該当し、ゾーンシステムの明るさの定義である「明るい石の色」と一致しているのがわかります。
 上の被写体の場合、実際にはF5.6 1/30秒で撮影しています。

 この例はシャドー基準の場合ですが、ハイライト基準の場合は明るい個所を測光して、それをどれくらいの明るさに表現したいかという意図に沿って、EV値を該当するゾーン番号の位置の合わせれば、ゾーン番号Ⅴのところに適正露出となるEV値がきます。
 なお、カラーリバーサルフィルの場合、完全な黒つぶれや白飛びを防ぐには、ゾーンⅡとⅢの間から、ゾーンⅦとⅧの間くらいに収まるようにする必要があります。

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 もともとゾーンシステムはモノクロ写真を前提に考案されているようですが、カラーリバーサルフィルムにも十分に適用できると思います。
 ただし、11段階に分けられたゾーンごとの明るさの定義は結構あいまいなところがあるので、何度か試してみて、実際の明るさとゾーン番号の関係性を把握する必要はあると思います。
 また、平均測光で露出を決める場合はこのような面倒な手順を踏む必要はありませんが、撮影意図をもって露出を決めたいという場合には効果的だと思います。
 いまから80年以上も前にこの方式が考案されたというのはちょっと驚きですが、今のように便利な機器が存在していなかったからこそ生まれたものだと思うと、感慨深いものがあります。

(2025.1.24)

#ゾーンシステム #小道具 #撮影小道具 #露出

PENTAX67 ペンタックス67用 リアコンバータ2X

 PENTAX67用には2種類のコンバージョンレンズが用意されていました。いずれもレンズとボディの間に挿入するタイプで、「リアコンバータ REAR CONVERTER」という商品名で、1.4倍(1.4X)用と2倍(2X)用がありました。
 ズームレンズが主流になってからコンバージョンレンズが使われる頻度は急激に下がったように思いますが、これ1本でレンズの焦点距離を伸ばすことができるわけですから、結構重宝された時代もあったと思います。特にPENTAX67用にズームレンズが出たのは1990年代の後半で、それまでは単焦点レンズのみだったので、それなりの需要はあったのではないかと思います。
 私も2本のリアコンバータを持っていましたが、実のところ使用頻度はかなり低く、今でも新品のようにきれいな状態を保っています。

PENTAX67用リアコンバータ2Xの主な仕様

 最初のPENTAX67用リアコンバータは「T6-2X」という製品だったらしいのですが、私はそれを使ったことはもちろん、現物を見たこともありません。私の持っているリアコンバータは2代目ということだと思います。当時の製品カタログを見ると、110,000円(税別)という価格が記載されています。結構なお値段だと思います。
 取扱説明書等を放り込んである箱をあさったところ、リアコンバータの取説が出てきたので、そこから主な仕様を転載しておきます。

  ・倍率 : 2倍(2X)
  ・レンズ構成 : 4群6枚
  ・絞り方式 : 自動
  ・測光方式 : 開放
  ・大きさ : φ91 x 71.5mm
  ・重さ : 560g

 使用できるレンズはフィッシュアイ35mmから400mmまでで、500mm以上のレンズやシフト75mm、レンズシャッター内蔵のレンズ等は使用不可、もしくは推奨しないとなっています。レンズの構造上、取り付けができなかったり、画面周辺部で光量不足が生じることが理由のようです。
 PENTAX67用レンズのほとんどは外観が黒色に塗られていますが、リアコンバータはグレー(灰色)に塗装されています。
 コンバージョンレンズなので操作するような箇所はありませんが、レンズの絞りや開放測光に連動するための機構が組み込まれています。

リアコンバータの基本的なふるまいとレンズ構成

 コンバージョンレンズには大きく分けて倍率を下げるワイドコンバージョンレンズと倍率を上げるテレコンバージョンレンズ、そして、レンズの前に取り付けるフロントコンバージョンレンズとレンズ後端に取り付けるリアコンバージョンレンズがあります。
 PENTAX67用のコンバージョンレンズはテレタイプ、そしてリアタイプということになります。

 テレタイプのコンバージョンレンズの基本的なふるまいは、マスターレンズからの光を凹レンズで広げて、撮像面(フィルム)に入る光の範囲を狭く(小さく)するというものです。したがって、テレタイプのコンバージョンレンズは全体が凹レンズ、すなわちマイナスのパワーを持ったレンズということになります。

 下の図はテレコンバージョンレンズのふるまいを模式図にあらわしたものです。

 左側のマスターレンズからの光を凹レンズによっていったん広げることで、合焦面をマスターレンズよりもさらに後方に伸ばしています。
 マスターレンズからの光を広げるだけであれば凹レンズだけでも可能ですが、像面平坦性を確保するために凸群と凹群の組み合わせになっているものがほとんどのようです。

 PENTAX67用の2Xリアコンバータも同様の構成を採用していることは知っていたのですが、実際のレンズ構成が不明だったので分解してみました。
 その結果、上図の下側の図に示すようなレンズ構成であることがわかりました。

 取扱説明書には4群6枚構成となっているので、てっきり2群3枚構成のユニットが2つ存在しているものとばかり思っていましたが、実際には前側ユニットが1群3枚構成の凸群、後側ユニットが3群3枚構成の凹群となっていました。

 鏡胴から取り出したレンズユニットが下の写真です。

 写真の上側がマスターレンズ側、下側がボディ側になります。

 ここからレンズを取り出したのが下の写真です。

▲左から凹群の凸レンズ、凹レンズ、凹レンズ、右端が凸群のレンズ

 左から3枚が後側ユニット(凹群)のレンズ、いちばん右側が前側ユニット(凸群)のレンズです。
 後側ユニット(凹群)の3枚のレンズのうち、いちばん外側の1枚は凸レンズで残りの2枚は凹レンズです。そして、前側ユニット(凸群)は3枚のレンズが張り合わせてあるので詳しい構成は不明です。
 メーカーによっては前群ユニットを凹群、後群ユニットを凸群としているコンバージョンレンズもあるようで、それぞれ長所短所があるのかもしれませんが、詳しいことは私にはわかりません。いずれにしてもマスターレンズの特性を損なわないようにしながら倍率だけを変化させるということが求められるのだろうと思います。
 あらためて言うまでもありませんが、倍率が上がった分、暗くなるので露出の補正が必要になります。2倍のコンバージョンレンズの場合、露出は4倍(2段)にする必要があります。

 余談ですが、レンズユニットを分解していて思ったのですが、極めて高精度に加工されている感じです。冬場で室内の温度も若干低いことも影響しているのかも知れませんが、レンズを押さえているリングを外してもレンズがぴったりとはまっていて出てきません。ドライヤーで温めてようやく取り出せるといった状態です。
 レンズをはめる時もしかりで、ドライヤーで温めて枠を膨張させておかないとレンズがはまってくれません。

リアコンバータ2Xの写りについて

 では、リアコンバータ2Xを装着することで、マスターレンズの写りに影響があるのかどうかということで、いくつかのテストチャートを使って撮影をしてみました。
 実際に使ったレンズは「SMC TAKUMAR 6×7 105mm F2.4」という67判では標準レンズといわれている焦点距離のものです。

 まずは、自作のテストチャート用の目盛り板を撮影したものです。

▲左:105mm単体 右:105mm+リアコンバータ

 左側が105mmレンズ単体で撮影したもの、右側がリアコンバータを装着して焦点距離を210mm相当にして撮影したものです。いずれも約5mの距離から撮影しており、そこからほぼ同じ範囲を切り出して並べたものです。
 厳密にはわずかな違いがありますが、目盛り0を中心にして前後のボケ方はほとんど変わらないといってよいと思います。

 ちなみに、105mmレンズにリアコンバータを装着した場合とほぼ同じ焦点距離の200mmのレンズで撮影したものと比較したのが下の写真です。

▲左:105mm+リアコンバータ 右:200mm

 左側が105mmレンズにリアコンバータを装着して撮影、右側が200mmレンズ単体で撮影したもので、撮影距離は同じく約5mです。
 明らかに右側の200mmレンズで撮影した方がボケ方が大きくなっています。

 次に、ボケの具合を見るためにテストチャートを撮影・比較してみます。
 比較用に使用するテストチャートはこちらです。

 これを105mmレンズ単体とリアコンバータを装着した場合について、それぞれ前ボケ、後ボケになるような位置で撮影したのが以下の写真です。
 まず、105mmレンズ単体で、絞りF2.4(開放)で撮影した前ボケ、後ボケ状態のテストパターンです。

▲105mm単体 F2.4 前ボケ
▲105mm単体 F2.4 後ボケ

 1枚目が前ボケ状態、2枚目が後ボケ状態で、レンズからピント位置までの距離は約5m、そこから前後に30cmずらした状態で撮影したものです。

 そしてこちらが105mmレンズにリアコンバータを装着して撮影したものです。撮影条件は同じです。

▲105mm+リアコンバータ F2.4 前ボケ
▲105mm+リアコンバータ F2.4 後ボケ

 同様に1枚目が前ボケ状態、2枚目が後ボケ状態です。

 レンズ単体の方がボケの中にわずかに芯が残っているような印象を受けますが、極端に大きな違いは感じらません。

 次に絞りをF8にして撮影した写真の比較です。
 1枚目が105mmレンズ単体の前ボケ状態、2枚目が後ボケ状態、3枚目が105mmにリアコンバータを装着しての前ボケ状態、4枚目が後ボケ状態の写真です。

▲105mm単体 F8 前ボケ
▲105mm単体 F8 後ボケ
▲105mm+リアコンバータ F8 前ボケ
▲105mm+リアコンバータ F8 後ボケ

 こちらは絞り開放時よりもさらに似通っている感じで、ほとんど差がわかりません。
 リアコンバータは倍率を変えるだけでマスターレンズの特性を極力保持するという点からすると、それに十分に応えているように思います。倍率が上がったのは良いけれど、写りが大きく変わってしまったというのでは有難くありません。

 最後に、解像度用のテストチャートを撮影してみましたので、それも掲載しておきます。
 1枚目が105mmレンズ単体で撮影、2枚目がリアコンバータを装着しての撮影です。いずれも絞りはF4、撮影距離は約5mです。撮影範囲が異なるので、ほぼ同じ範囲を切り出しています。

▲105mm単体 F4
▲105mm+リアコンバータ F4

 コンバージョンレンズを入れると多少なりとも画質が落ちるというイメージがあったのですが、ほとんど影響がないのではないかと感じました。もっと厳密に計測すれば差は出るのでしょうが、実用上はほとんど問題のない範囲ではないかと思います。
 コンバージョンレンズとはいいながら6枚ものレンズで構成されていて、今回、マスターレンズとして使用したSMC TAKUMAR 6×7 105mm も5群6枚構成ですから、それと同等の枚数で構成されているということになります。性能が高くてもうなずける気がします。

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 冒頭でも書いたように、私はリアコンバータを使うことが非常に少なく、そのいちばんの理由は面倒くさいからということです。
 確かに、リアコンバータを1本持っていけばレンズの焦点距離のラインナップが2倍になるわけですから便利ではあります。しかし、リアコンバータをはめたり外したりという面倒くささが優先してしまい、つい敬遠しがちになってしまいます。
 なお、2倍のリアコンバータを使用する場合、露出を4倍かけなければなりませんが、私の場合、風景が主な被写体なのであまり気になることはありません。

 また、マスターレンズの画質を落としたり特性を変えたりしたくないという思いもあり、レンズはできるだけ素のままで使いたいという思いもあります。
 しかし、今回、非常に簡易的ではありますが比較撮影をしてみて、画質に関しては危惧するほどではないというのが実感です。あとは面倒くさいという気持ちが払しょくできれば、リアコンバータの活躍頻度も上がるかもしれません。

(2025.1.16)

#PENTAX67 #テストチャート #ペンタックス67 #ボケ #レンズ描写