露出 (写真)
適正なEV値を決めるために露出計が用いられる。AEカメラ(自動露出カメラ)では内蔵のTTL(Through the Lens)露出計が作動する。
露出値を簡易に計算するために、絞り値、シャッター速度に対してそれぞれAv値、Tv値という数値を対応させて計算する方法が存在し、これをアペックスシステムという。アペックスシステムを利用するとEV値はAv値とTv値の和という形で表すことが可能である。絞り値をA、シャッター速度をTとして
A V = log 2  A 2 = 2 log 2  A {\displaystyle {\mathit {AV}}=\log _{2}A^{2}=2\,\log _{2}A} (aperture value)
T V = log 2  1 T = − log 2  T {\displaystyle {\mathit {TV}}=\log _{2}{\frac {1}{T}}=-\log _{2}T} (time value)
となり
E V = A V + T V {\displaystyle {\mathit {EV}}={\mathit {AV}}+{\mathit {TV}}} (exposure value)
上記の式をまとめると露出値は以下の数式で表される。
条件によっては自動露出機能のもとでも適正な露出が得られないことがある。
自動露出はカメラ内のTTL(Through The Lens)露出計の測定によって適正露出を割り出している。TTL露出計は反射光式、すなわち一旦ものに当たって反射した光を測定するタイプの露出計である。この露出計は反射率18%を適正露出の基準としている。18%グレーの反射板を自動露出で撮影すると、常に適正露出となるように設計されている。この数字は色々な反射率を持つ色の混ざった被写体の平均的な反射率が18%であるところからきている。赤や緑などの反射率は18%前後であるといわれている。
しかし、被写体の反射率が18%からかけ離れているときはどうであろうか?例えば白の反射率は例えば雪の場合60%から72%ぐらいである。このような被写体に対すると、露出計は光量が実際よりも多い(反射率72%と仮定すると18%の4倍=2EV分の光量)と判断し、実際よりも暗く写そうとする。その結果、自動露出で白っぽいものを撮ると露出アンダーとなる。また、黄色やオレンジ色は白ほどではないが18%より反射率が高く、自動露出では露出アンダーになりがちである。右側の上の写真は真っ白な雪の部分をスポット測光して撮影したものである。実際に非常に露出アンダーとなっている。(最近の多分割測光ではこれほど極端なアンダーにはならない。)
また、黒の反射率はおよそ3%といわれる。黒っぽい、反射率が18%より低い色が画面の多くを占める場合、露出計は光が足りないと判断し、カメラは絞りを過剰に開いたり、シャッター速度を遅くしたりするなどして、露出オーバーに写してしまうのである。
絞り値(F値)と露光時間(シャッター速度)によって決まる露出の度合いを表すために、露出値と呼ばれる数値が用いられる。露出値は、通常、Exposure Valueの略であるEVで表記される。
絞り値がF1、露光時間が1秒のときの露出値をEV0と定義し、露光時間が半分になるか、絞り値が 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}} (約1.4)倍になるかして届く光量が半分になるごとにEV値は1大きくなる。露出値が同じならば、同じ被写体を同じ光線状況で撮影したときフィルム等にあたる光の量は同じになるが、絞り値と露光時間の組み合わせは色々と考えられ一意に定まらない。
例えばF2.8-1/500秒、F4-1/250秒、F5.6-1/125秒の組み合わせからは同一の露出値(12EV)が得られる。これを相反則の原理という。(絞り値が1/1.4になり光の量が半分になるたびに、シャッター速度が2倍になり打ち消しあって同じ露光量となる) ただし、露出値は同じでも被写界深度(絞り値が大きいほど、深くなる)やブレの量(シャッター速度が遅いほど大きくなる)などは組み合わせ方によって変化する。
また、長時間露光を行うとフィルムでは相反則の原則が崩れ、露出アンダーになったりカラーバランスが崩れることがある。これを相反則不軌といい、夜景や天体写真などでは問題となる。
被写体の明るさと、使用するフィルム等の感度によって適正なEV値が決まる(適正露出)。