Atelier Bonryu

zone plate photography

 
 

ゾーンプレート写真_研究室

ゾーンプレート写真の撮影ー鮮明な仕上がり

鮮明な仕上がりのゾーンプレート写真を作る:「ゾーンプレート写真の解像力とコントラスト」のところで述べたように、本当はゾーンプレート写真はシャープなのです。ゾーンプレート写真が普通のピンホール写真よりもソフトに見える大きな原因は「背景光」であると考えられます。既に述べたように、背景光以外に色収差がゾーンプレート写真のソフトさに寄与しているものと思われますが、私の経験では背景光がとても大きな役割を果たしているように考えられます。被写体、光、その他の撮影条件の違いによってどの原因が強く働いているかが違っているはずです。ここでは、まず背景光を除いて鮮明な写真を作ってみます。 背景光の詳しい話は後にいたしますが、ここでは、対象とする被写体からの光以外の光による背景光について考えます。


 背景光によって写真がソフトになる現象は、いくらシャープに描かれた図や写真から作ったスライドでも明るい部屋で投影すればコントラストの低いぼやけたものになってしまうのと同じです。この場合、部屋の電気を消したりカーテンで外の光を遮へいすれば本来のシャープな図や写真を見ることが出来ます。この原理がわかれば、デジタル・カメラで撮ったゾーンプレート写真の場合、「背景光」を取り除いてより鮮明な画像を作るのは簡単です。もちろん、対象とする被写体からの光以外の光による「背景光」の強さは方向によって異なりますが、その変化は被写体の像を作っている光の強さの変化に比べると緩やかですから、画面全体から一定量の光を一様に差し引いてやればよいのです(ヒストグラムをそのまま左の方に移動する)。ゾーンプレート写真の特徴であるハローを形成しているのは全画面を通じて一様でない光(局所的背景光)ですから、一様な背景光を取り除いてもこの光は残ります。この操作は、PhotoshopやGIMPのような画像処理ソフトあるいはimageJのような画像解析処理ソフトを使いトーンカーブを平行に移動してヒストグラムの左の方の画素がない部分をなくしてしまうことで、近似的に実行できます。ゾーンプレート写真はもともとシャープな写真のデータを含んでいますから、「背景光」を取り除くことで、下の例に示すように、ピンホール写真より鮮明な写真にすることも可能です。 ゾーンプレート写真特有の美しいハローは局所的な背景光によるものですからこの操作では失われずに残っています。 ダブルクリックするかスライドショーにして大きな画面で比べてみてください。葉脈等をみるとピンホール写真よりゾーンプレート写真の方が分解能が高いことがわかります。

「コンフリー」のゾーンプレート写真のレベル調整例

 ヒストグラムは横軸に明るさのレベル(256階調)をとり、各レベルの画素数をグラフにしてあります。(上図)はレベル調整前の写真のヒストグラムで、左の方の画素(暗いレベルの画素)がありません。これは背景光のため全ての画素が明るくなるようにかさ上げされている

ためです。そこで(中図)のようにトーンカーブを傾きを変えずに下の方に動かして全ての画素を一定量だけ暗くしてこのかさ上げ分をなくします。この結果(下図)のようなヒストグラムを持つ写真が得られます。この写真には最も暗いレベルの画素も存在しており、背景光の影響が軽減されています。


 誤解をさけるために「この方法はいつでも使えるわけではない」ことを強調しておかなければなりません。デジタルカメラの感光素子においては、各画素各色はダイナミックレンジ(最も明るいデータから暗いデータまでの範囲)を256の段階に分割してレベルを表現していますが、強すぎる背景光を上のようにして差し引くと被写体を表す段階数が減ってしまいます。明るさや色によっては元々鮮明にならないような条件で撮影された写真もあります。

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