画角を計算できるツール。

画角を計算できるツール。

センサーサイズと画角

写真を撮るとは、無限の広がりを有限の長方形に収めることです。その長方形に何を収めて何を収めないのかの取捨選択を構図と呼び、撮影者の腕が試されるところでもあります。

撮影範囲を決める方法は撮影者が動いてその範囲を決める他に、カメラやレンズの種類によって撮影範囲を決める方法です。その撮影範囲のことを画角と呼びます。

今回は画角とは何か、どのようにして決定されるのか。そして、画角を計算して地図上にそのエリアを図示するツールをご紹介します。ご紹介というか僕が作ったので使ってみて下さい。さらに百名山の山頂からの画角を表示することもできます。

御託はいいのでさっさと計算したいという方はページの下に移動下さいな。

そもそも画角とは何?

画角とは、カメラで撮影したときに写すことができる被写体の範囲のことです。画角が広ければ広い範囲を撮影することができますが、その分、個々の被写体は小さくなります。

画角
画角

逆に画角が狭ければ狭い範囲しか撮影できませんが、その分、被写体を大きく写すことができます。

一般的に広い範囲を撮影できるレンズを広角レンズ、狭い範囲で遠くを撮影できるレンズを望遠レンズと呼び、広角レンズは被写界深度が深く、望遠レンズは被写界深度が浅くなります。

被写界深度については被写界深度(ボケ量)を計算できるツール【F値・距離別】で詳しく書いていますのでよろしければご参考に。

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画角を決定する要素

画角を決定する要素は2つです。一つはレンズの焦点距離、もう一つはカメラ本体のイメージセンサのサイズです。

焦点距離と画角

レンズの型式を見ると、そのスペックが分かります。例えばニコンのフルサイズ用のズームレンズ24-120mmだと次の通りです。『AF-S NIKKOR 24-120mm f/4G ED VR』

む。画角なので「°」という記号があるかと思いきやそのようなものは見当たりません。この情報からどのようにして画角がわかるのでしょうか。実は画角は焦点距離「24-120mm」から読み取ることができます。

画角とは角度のことなのに、単位が「mm」とはこれ如何に?

先ほどチラリと述べましたが、焦点距離と画角は比例します。レンズの焦点距離が長いほど画角は狭くなり、焦点距離が短いほど画角は広くなります。

以下の図をご覧あれ。イメージセンサーからレンズまでの距離が短いと画角が広くなります。

対して、イメージセンサーからレンズまでの距離が長いと画角が狭くなります。

ちなみに、>ニコン24-120mmのレンズの場合、焦点距離が24mmのときの画角は73.7度、120mmのときは17度になります。

焦点距離から画角をどうやって計算するのかは後で解説します。

イメージセンサーサイズと画角

レンズによって画角が変化するのは何となくイメージし易いですが、実はカメラ本体のイメージセンサのサイズによっても画角が変化します。

下の2つの画像はイメージセンサのサイズによって画角が変化するのを示したものです。

被写体からの光がレンズの中心を通りイメージセンサに到達するとき、センササイズが大きい方が、より広い範囲の光を受光することができます。
画角・広い

一方でイメージセンサのサイズが小さいと受光できる被写体の範囲が小さくなります。言い方を変えると、狭い範囲をより大きく移すことができます。

画角・狭い

センサーサイズの違いと画角の関係

代表的なイメージセンサといえば、フルサイズ、APS-C、マイクロフォーサーズあたりが挙げられます。これらのセンサーサイズの違いと画角の関係を表にしたのが以下です。

ちなみに、以下の表の焦点距離とは、各センサーサイズにおける焦点距離であってフルサイズ換算したものではありません。

焦点距離(mm)フルサイズ(度)APS-C(度)マイクロフォーサーズ(度)
2083.960.646.7
2473.751.939.6
3554.436.927.7
6033.32216.4
10020.413.39.8
20010.26.64.9
3006.84.43.3
4005.13.32.4

画角についてのまとめ

以上をまとめると・・・


・画角とは、撮影することができる範囲を角度で表したもの。
・画角はレンズの焦点距離とイメージセンサーサイズによって決まる。
・焦点距離が短ければ画角が広く、焦点距離が長ければ画角が狭くなる。
・センサーサイズが大きければ画角が広く、センサーサイズが小さければ画角は狭くなる。

ちなみにAPS-Cのイメージセンササイズは非常に細かく細分化されていて、同じメーカーでも複数サイズあって訳がわかりません。ウィキペディアにまとめられていましたので、細かい数値が知りたい方はどうぞ。

ちなみに、イメージセンササイズと被写界深度(ボケ)の関係性についてはこちらのページで詳しくまとめています。

また、フルサイズ機にはイメージセンサーサイズを変えることができるクロップ機能なるものが搭載されていたりします。これを使うとフルサイズ機でありながら、APS-Cの画角で撮影することができます。クロップ撮影に関してはこちら。

画角の計算

さてさて本題。画角は焦点距離とセンサーサイズから求めることができます。その数式は画角は以下の通りです。

$$水平画角 = 2 ✕ atan(\frac{水平イメージセンサーサイズ}{2 ✕ 焦点距離})$$

む~いちいちこの式に焦点距離とセンサーサイズを代入して計算するのはとてもめんどうですね。

という訳で、この数式を用いて画角を計算するツールを作成してみました。

センサーサイズはプルダウンから選択する他、手入力で任意に設定もできます。計算ボタンを押すと画角が計算されるとともに、地図上に画角ラインが表示されます。画角範囲の回転のバーをスライドさせることで画角ラインが回転します。

そしておまけに「山名」から百名山の山頂地点を選択すると、その地点まで地図が移動します。山頂からの画角を確認することができるので、構図や持参すべきカメラやレンズ選定の参考になるかも?

写真と地図の画角を比較してみる

実際に撮影した写真と画角を描画した地図を比較してみました。前穂高とその北尾根を北穂高のテント場辺りから撮影しました。

カメラはニコンのD7000、イメージセンサはAPS-Cで、このときの焦点距離は38mmです。この条件で計算すると水平画角は34.2度でした。

計算後に地図の中心位置を北穂高山頂付近に移動させ、画角ライン回転させました。いかがでしょうか。地図の画角ラインと写真の画角が一致しているのが分かります。

撮影ポイントと被写体が決まっていれば、上記のツールを使って必要な画角を求めることができます。あらかじめ画角を把握しておくことで機材の選定にも役立つのではないでしょうか。

前穂高マップ・焦点距離38mm
前穂高・焦点距離38mm

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補足情報として、山でご来光の写真を撮りたい場合、日の出、日の入り時刻とその方角を知っておくと何かと便利かと思います。以下のページのツールを使うと簡単に求めることができます。是非ご利用下さい。

参考:カメラのしくみについての書籍

カメラのしくみについて書かれた本って意外と少ないですが、この「カメラとレンズのしくみがわかる光学入門」はイラストがたくさんあって分かりやすいです。

が、かわいいイラストに騙されてはいけません。書いていることはけっこう専門的です。

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