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光と色の世界
ビデオカメラに限らず銀塩カメラやデジカメなど全てのカメラは光がなければ撮影することができません。
これは物体の色や形が太陽の光に照らされて反射した波長を人間が色として認識しているからで、光には不思議な性質があり、色にはいろいろな色があるのです。
人間の世界では常識的に使われる「色」が犬の世界では認識することができないと言われ、魚や昆虫の世界では人間が認識することの出来ない「色」を認識できる種類が存在します。
暗闇で生活するコウモリに至っては超音波で獲物を捕らえるため「光」や「色」自体が必要ないのかも知れません。。。
このような世界でカメラで使われるCCDは人間が認識できる「色」に標準を合わせて開発されました。
■光の波長
太陽の光には宇宙線、ガンマー線、X線、紫外線、赤外線などさまざまな波長の光が存在します。
その中でも人間が色を感じることのできる光の波長は紫外線から赤外線にかかる380nmから780nmまでの範囲で、この範囲を可視光線と呼び、可視光線の中で人間は光を青く感じたり赤く感じたりしているのです。

色に波長があることは虹が七色に見えることから確認できます。
虹の原理は波長の違うさまざまな光が水滴に反射するときの屈折率の違いから現れるのもで、赤の波長は長くて屈折率が弱く、青になるほど波長が短いので屈折率が強くなります。
このことから水滴によって反射した太陽の光が色の波長の異なる順番に再現されて人間の目に虹として認識できるのです。
この人間が認識できる可視光線の光をビデオカメラで再現するには「赤」「青」「緑」の三色で再現することが可能です。
ブラウン管の色信号はRGB「赤」「緑」「青」で構成され、これら三色の色を加えていくことにより「白」になり、これを加色法と呼び「赤」「緑」「青」を光の三原色と呼んでいます。
右図からRGBそれぞれの白を挟んだ反対側にある色を補色と呼び色を修正するとき非常に大事な要素になるので、それぞれの色の関係を覚えることは撮影&編集作業をする上では必須項目です。
それとは逆に絵の具などの色は白い画用紙に色を加えることによって明るい色から暗い色へ減色していきます。
これを減色法と呼び色の三原色Cy(シアン)Mg(マゼンタ)Ye(イエロー)によって表現することができます。
ちなみに。。。
空が夕焼けに染まるのは、空気の層を通ってきた光が空気中の「チリ」や「埃」で波長の短い青色光が打ち消され、波長の長い赤色光が地上に到達するからなのです。
■色温度
昼間の太陽の光は白色光なので白いものは白く感じますが、日陰に入ると光は青っぽくなり、夕方になると光は赤っぽくなります。
人間の目は順応性が良いので、白い体操服を着た子供を早朝に見ても夕方に見ても同じ白として認識することができるのです。
これは人間が無意識のうちに周囲の色温度に順応して体操服を白として認識するからです。
しかし意識を持たないカメラにはそのような順応性がないことから、周囲の色温度が変化するにつれて白く映っていたものが「青っぽく」映ったり「赤っぽく」映ったりするのです。
また、瞳の青い人と黒い人では白を感じる色温度に若干のズレがあります。
例えば米国製のフィルムやビデオテープなどの映像を見ると全体的に日本製のものよりも赤っぽく感じた経験はないでしょうか。
これは瞳の中に含まれるメラニン色素の数が極端に少なく光を吸収する事ができないためで、北欧の人が日中サングラスをしたり室内照明にタングステンライトを好んで使用するのは、瞳の黒い人よりも太陽光を眩しく感じ、色温度も低い温度で白を感じるからだと言えます。
色温度とは自然界の光の色を完全黒体である炭素の燃焼温度を基準として規定したもので、炭素を燃やすと燃焼温度に応じて特定の色を発することから燃焼温度が低ければ赤く燃焼温度が高くなるにつれて青色へと変化します。
これを自然界にある光線にあてはめて赤色から青色になるにしたがって色温度が高くなると表現しているのです。
色温度は低いものからロウソクの炎(1900K)〜ハロゲン電球(3200K)〜白色蛍光ランプ(4000K)〜太陽光(5600K)〜曇り空(7500K)と高くなっていきます。(単位はK:ケルビン)

■ホワイトバランス
ホワイトバランスとは現場の照明下で「白」を「白」としてカメラに認識させるための機能で、100%の白を基準としてセットした場合に各色のバランスが正常に保たれるという考え方に基づくものです。
昔のビデオカメラではカメラ前面などに白いホワイトバランスセンサーを設けて常時ホワイトバランスを監視するオートホワイトバランス方式(またはATW:オートトラッキングホワイトバランス)が採用されていました。
しかしこれではカメラに入射する光の色温度を調節しているのであって被写体側の色温度を再現しているものではありません。
たとえば外光が入る体育館などで客席から撮影すると被写体の色が青っぽく映ったりします。
これは客席側の色温度が色温度の低い「屋内モード」なのに対して被写体側は色温度の高い「屋外モード」にあるからなのです。そのため撮影中は常に被写体側の色温度を意識して撮影する必要があるのです。
また、これとは逆にホワイトバランスセットをすると綺麗に撮影できない場合もあります。
例えば夕焼けの赤を綺麗に撮影したいとき、夕焼けの色温度下で白をセットすると夕焼けが通常の色で再現されてしまいます。
このようなときは夕焼けの赤の補色であるシアン系の色紙でホワイトセットすることによりカメラの色は反対側の赤に振られて赤い夕日をいっそう真っ赤に撮影すことが可能なのです。
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