日食撮影の方法の考察

　7月22日の午前中に皆既日食を国内で観測することができる。私が住む船橋では70％ほど欠けるとのこと。思ったより欠けるようなので写真撮影にトライしてみようと思う。ということで、機材、構成を悶々と考えてみた。相手が太陽なので、強烈な可視光だけでなく赤外というか熱との勝負でもある。あと紫外線。

　まず可視光。Wikipediaによると、太陽は月よりも14.1等級明るいとのこと。1等級違うと100の0.2乗違うので、太陽は月よりも100の2.82乗等級すなわち436515倍明るい。これは18.7EVに相当する。月を撮影の露出からざっと19段露出を落とさなければならない。これは大変だ。ND400という色を変えないで光を1/400に減光するというフィルタが手に入りにくいようなので、次に濃いフィルタであるND-8を使うと、6枚は必要だ。あとは月を撮影してみて、適正露出を見つければ、それを基準に太陽光での露出をおおよそ推定することができる。ここまでは可視光の話。

　次に赤外線。職場で赤外線にNDフィルタを使っているが、赤外にND-8を使っても光量は1/8になってくれない。浜ホトの資料によるとガラス(Si)の赤外線の透過率は50%程度のようなので、NDフィルタの基板がガラスだとすると、6枚重ねで1.6%にまで落ちる。

　ただ受光素子にはレンズで集光された光が結像する。レンズ径を50mm、受光素子に結像するスポット径を1mmとすると、レンズを通す前の太陽光の625倍の光がそのスポットに当たる。NDフィルタ6枚重ねを考慮しても10倍の光に相当する。これは危険だ。フレーミングと撮影をするときだけレンズを太陽に曝し、それ以外はレンズキャップか覆いを被せなければ、受光素子やフィルムが熱で損傷をうける可能性が高い。もしかすると発火するかもしれない。一眼レフの場合、レフ板でファインダーにレンズを透過した赤外線も導かれるので、フィルターをしているとはいえ、フレーミングの時間も最小限にするべきだ。さもないと人間の受光素子すなわち網膜が焼ける可能性がある。

　最後に紫外線だが、紫外線はガラスの透過率は低いため、ND-8フィルタの6枚重ねで大部分がカットされる。浜ホトの資料によると真空紫外で透過率が50％程度なので受光素子に到達する紫外線は赤外線同様の議論になる。もう少し波長が長いほうは、UVカットフィルタが効くだろう。

　ポイントはフィルタの6枚重ねのようだ。おそらくND-400の2枚重ねではここまで紫外、赤外をカットできないはずだ。ちなみにプロはD4というND-10000フィルタ相当のフィルタを使とのことだ。これは金属基板なので赤外の透過率は低い。こっちのほうが安全で確実だ。でも高い。実はND-8フィルタ6枚と値段はあまり変わらなかったりするが。さらに太陽光撮影のときは、できるだけ長焦点レンズを使って受光素子に結像する面積を広くするべきだろう。

　言うまでもなくこの記事には計算間違いや勘違い、見落としがある可能性がある。私を含め素人の太陽光の直接撮影は非常に危険な行為である。はっきり言って、この程度のことが理解できなければ太陽の撮影はやらないほうが良いと思う。おそらくフィルムが発火するか、受光素子が焼けるか、最悪失明するだろう。この記事を真に受けてカメラを壊したり、失明しても私は責任をとらない。ってかとれないので、あしからず。

　写真は後日。

2009-06-26追記
　どうやらkenkoがND-400フィルタを販売するようだ。なのでND-400を2枚使えば、ND-8を6枚重ねにする必要はなくなった。だが赤外線のガラスの吸収が減るので、長焦点で撮る、レンズに直射日光が入る時間とファインダを覗くを極力短くすることは変わらない。紫外線はUVフィルタを入れることで対応する。