レンズフレアの理解

明るい光源（太陽や人工光など）からの光線がカメラのレンズ前面に直接到達すると、さまざまなレンズエレメントや絞り、さらにはセンサーで反射したり跳ね返ったりして、画質が劣化したり、画像内に不要なものが写り込んだりする可能性があります。

通称「レンズフレア」と呼ばれるこの効果は、さまざまな形で画像に影響を与えます。さまざまな色のヘイズが発生することで画像のコントラストが大幅に低下したり、円形や半円形のハローや「ゴースト」、さらにはさまざまな色の濃さの異形の半透明の物体が発生したりします。 しかし、フレアは必ずしも写真にとって好ましくないものばかりではなく、画像に芸術的な要素を加えるために創造的に使用されることもあります。 実際、映画やコンピュータゲームでは、臨場感や視覚的な体験を高めるために、レンズフレアが意図的に加えられることが多いのです。

画像にフレアを使うかどうかを決めるためには、そもそもなぜフレアが出るのかを理解するのがよいでしょう。

レンズフレアとは何か？

レンズフレアは、太陽などの点光源が他のシーンよりもはるかに明るく、それがたまたま画像内（レンズの画角内）にあるか、または画像内になくても単にレンズの前玉に当たっている場合に発生します。 この明るい光源の位置によっては、多くの霞やコントラストの欠如、画像全体に散在するオーブやポリゴンのアーチファクト、虹色の半円形、あるいはこれらすべての組み合わせが発生します。 これは、レンズ内部、さらには撮像素子とレンズの間で発生する内部反射によるものです（詳細は後述）。 下の図を見てください。

ご覧のように、通常の光線（赤）は通常の経路をたどって画像面（緑）に直接到達しますが、明るい光線（青）はレンズの表面で分裂・反射してフレームの異なる部分に到達します（青の点線）。

上の図はレンズフレア全般を示していますが、メーカーや写真家は通常、レンズフレアには「ベールフレア」と「ゴーストフレア」の2種類があると考えています。

ゴーストフレア

ゴーストフレアは、明るい光源がレンズの画角外にあり、画像には写っていないが、その光線がレンズの前玉に到達している場合に発生します。 その結果、フレームの暗い部分が色抜けして明るくなり、ヘイズ／コントラスト不足が非常に目立つようになります。 マルチコートを施した高品質なレンズは、ベールフレアの軽減に役立ちます。 例えば、ニコンのプロ用レンズに採用されている独自技術「ナノクリスタルコート」は、ベールフレアの抑制に大きく貢献しています。 ニコン58mm F1.4Gで撮影したポートレート写真をご覧ください。4Gレンズで撮影したポートレートです。

太陽は被写体の真上にあり、画像の範囲外にあったことがわかります。 しかし、その光線はレンズに到達し、写真の中の子供の周りにベールフレアを発生させました。 このベールフレアは、太陽の周りだけでなく、子供の髪の毛や顔、服にまで影響を与え、コントラストを低下させています。

残念ながら、ベールフレアは、レンズ内のゴミ、前玉の汚れ、レンズフィルターの汚れ・低品質、反射防止のマルチコーティング技術の不足など、さまざまな要因で強まってしまいます。 場合によっては、その影響で画像がかなり悪くなってしまうこともあります。 非常に古いマニュアルフォーカスのNikon NIKKOR-S 50mm f/1.4 Aiレンズで撮影した画像を見てみましょう。4 Ai レンズの画像を見てみましょう。

見ての通り、このレンズは撮影に適していませんでした。 このレンズは、太陽を背景にした撮影には適していませんでした。画像全体がぼんやりとした印象になり、妻と娘の詳細はほとんど見えませんでした。

ゴーストフレア

コントラストがほとんどなく画像がかすんで見えるベールフレアとは異なり、ゴーストフレアまたは単に「ゴースト」は、明るい光源の反射やレンズの絞りに似た形状など、画像に見えるすべてのアーティファクトを表します。 これらの色や形の異なるオーブは、通常、光源から直進する形で現れ、何十種類ものアーチファクトを伴って、画像全体に及ぶこともあります。 下の4種類の70-200mmズームレンズの比較を見てください。

画像の中に見えるベール状のフレアの他に、各画像の中に様々な円形のアーティファクト/オーブが見えますが、これらは「ゴースト」と呼ばれています。 このゴーストの総数は、レンズの構成枚数によって異なります。 一般的には、レンズの枚数が多いほどゴーストの数も多くなります。

また、すでに指摘したように、レンズを絞ったときには、レンズの絞りが内面反射を起こすことがありますが、これもニコンの70-200mmレンズがリードしています。 この効果は、レンズを最小絞りまで絞ったときに大きく増幅されます。そのため、絞りゴーストは通常、F1.4のような大口径では目立たず、F16などではかなり目立ちます。

センサー/赤点フレア

撮像素子とレンズ素子の間で光が跳ね返ることで発生するフレアを「赤点フレア」と呼んできましたが、「センサーフレア」とも言えます。 レンズフレアとは異なり、赤点フレアは、レンズ素子や絞りで反射した光だけでなく、撮像素子からレンズに反射した光が再び撮像素子に戻ってくることもあります。 残念ながら、フランジバックの短い最新のミラーレスカメラでは、特にこの問題が発生しやすいようです。詳しくは「赤点フレア問題」で説明しています。 赤い点・センサーのフレアがどのように見えるのか、画像でご紹介します。

多角形のアパーチャゴーストの他に、赤い点のフレアがたくさん見えます。

多角形の絞りゴーストの他に、太陽を囲むたくさんの赤い点が見えますが、これはデジタルカメラのセンサー上のマイクロレンズが画像内で増幅されたものです。

レンズフレアの要因

最近のレンズは、フレアを軽減するために特殊なマルチコーティング技術で設計されていますが、プロ仕様の優れたレンズであっても、目に見えるゴーストやベール状のフレアが発生することがあります。 これは、フレーム内での光源の位置や、レンズ（およびカメラのフィルムやセンサー）に光が当たる角度によって、フレアの写り方や強さが大きく変わるためです。 また、先に述べた以外にも、画像に大きな影響を与える要因があります。

1. レンズの構成要素 – レンズの構成要素が多いほど、ゴーストが出やすくなります
2. 焦点距離 – 広角レンズは、フレアに強く設計されているだけでなく、焦点距離が短いほど光源を小さく見せることができます。 一方、望遠レンズは、すべてを増幅してしまうため、性能が非常に悪く、そのため、巨大で長いレンズフードが必要になります
3. レンズデザイン – 優れたレンズデザインは、レンズフレアに確実に影響を与えます。 例えば、ニコンは、高価なコーティング技術を使用することなく、フレアやゴーストを大幅に低減できる、凹型のフロントエレメントを備えたレンズを設計しています。 下の50mmレンズの比較を見てください。最新世代の50mmレンズは、フレアやゴーストの処理において、AF-Dレンズに比べて明らかに優れていることがわかります。
4. マルチコーティング – マルチコーティング（MRC）されたレンズエレメントは、間違いなくフレア性能に大きな影響を与えます
5. フィルター – 低品質のフィルターは、より多くのフレアを発生させることが知られています。品質の低いフィルターは、画像にフレアやゴーストの問題を引き起こすことが知られています
6. レンズダスト – すべてのレンズは時間とともにダストを蓄積し、内部のダストはフレアの問題を引き起こす可能性があります
7. フロントエレメントの清潔さ – 脂ぎった指やその他の粒子がフロントエレメントに付着していると、より多くのフレア/ゴーストの問題を引き起こす可能性があります

レンズフレアを防ぐ方法

画像にフレアを出したくない場合は、いくつかの簡単なステップを踏むことで、画像にフレアが出ないようにすることができます。

残念ながら。 レンズフードをつけて、手や他の物で光を遮ることができることを知っておくのは良い方法ですが、太陽に直接向かって撮影し、それを画像に含めてしまうと、その努力が無駄になってしまいます。

レンズフレアに関するFAQ

以下に、レンズフレアに関するよくある質問をまとめました：

もっと読みたいという方のために、以下にPhotography Lifeで過去に掲載した、他の種類の収差や問題点に関する記事の一覧を掲載します。

• 球面収差
• 像面湾曲
• コマ
• 色収差
• 歪曲収差
• 周辺光量低下
• 回折収差
• ピントずれ