夜景じゃない、星景だ

星景写真における広角レンズの歪曲収差とコマ収差を克服する実践ガイド

Tags: 星景写真, 広角レンズ, 歪曲収差, コマ収差, RAW現像, 画像処理, レンズ補正, Photoshop

はじめに：広角レンズと収差の課題

星景写真において、広大な夜空と前景を一枚のフレームに収めるためには広角レンズが不可欠です。しかし、広角レンズはその広い画角ゆえに、いくつかの光学的な課題を抱えています。特に、写真の品質に大きく影響を及ぼすのが「歪曲収差（Distortion）」と「コマ収差（Coma Aberration）」です。

歪曲収差は主に前景の直線的な構造に影響を与え、写真の自然さを損なう可能性があります。一方、コマ収差は画面周辺部の星像を点ではなく鳥が羽ばたくような形に歪ませ、シャープネスや解像感を低下させます。これらの収差を理解し、適切に対処することは、より高品質な星景写真を追求する上で極めて重要です。

本記事では、広角レンズが引き起こすこれらの収差のメカニズムを解説し、撮影時の注意点から、LightroomやPhotoshopを用いた現像・画像処理における具体的な補正テクニック、そしてレンズ選びのポイントまでを詳細に掘り下げていきます。

歪曲収差の理解と補正

歪曲収差とは

歪曲収差は、レンズが画像を歪ませることによって、本来直線であるべき線が曲線として描写される現象です。主に以下の2種類があります。

星景写真では、特に前景に建物や水平線など直線的な要素が含まれる場合に、歪曲が視覚的な不自然さとして現れやすくなります。

撮影時の考慮事項

歪曲収差は光学的な特性であるため、撮影時に完全に防ぐことはできませんが、その影響を最小限に抑えるための配慮は可能です。

  1. 水平線の配置： 広角レンズでは、水平線を画面の中央に配置することで歪曲の影響を軽減できる場合があります。画面の端に水平線が来るほど、歪みが目立ちやすくなる傾向があります。
  2. レンズの特性理解： ご使用のレンズがどの程度の歪曲を持つのか、レビューサイトやメーカーのMTFチャートなどで事前に確認しておくことを推奨します。

RAW現像ソフトでの補正

RAW現像ソフトウェアは、歪曲収差を補正するための強力なツールです。

Lightroom Classic/Adobe Camera Raw (ACR)での補正

Lightroom ClassicやACRでは、レンズプロファイルを利用した自動補正が非常に効果的です。

  1. 「レンズ補正」パネルの利用：
    • 現像モジュールを開き、「レンズ補正」パネルを展開します。
    • 「プロファイル」タブを選択し、「プロファイルを有効にする」にチェックを入れます。
    • ほとんどの場合、ソフトウェアがカメラとレンズの情報を認識し、適切なプロファイルを自動で適用します。これにより、樽型歪曲や糸巻き型歪曲、周辺光量落ちなどが自動的に補正されます。
  2. 手動補正：
    • 自動補正で不十分な場合や、特定の表現を追求する場合には、「手動」タブを利用します。
    • 「歪曲収差」スライダーを左右に動かし、前景の直線が自然に見えるように調整します。過度な補正は、画角の損失や不自然な引き伸ばしを引き起こす可能性があるため、注意が必要です。
Photoshopでの補正

Photoshopでも同様の補正が可能です。

  1. 「フィルター」>「レンズ補正」の利用：
    • Photoshopで画像を開き、「フィルター」メニューから「レンズ補正」を選択します。
    • 「自動補正」タブでレンズプロファイルを適用するか、「カスタム」タブで「歪曲収差」スライダーを調整します。
    • グリッド表示を利用すると、直線の歪みを視覚的に確認しながら調整できます。

コマ収差の理解と対策

コマ収差とは

コマ収差は、レンズが平行光線を一点に集束できないことによって発生する収差の一つです。特に画面の周辺部に現れやすく、点光源（星など）が彗星の尾のような形や鳥が羽ばたくような形に歪んで写ります。これは、光がレンズの光学軸に対して斜めに入射する際に、球面収差や非点収差と組み合わさって発生することが原因です。星景写真では、シャープな星像を求める上で最大の障壁の一つとなります。

レンズ選びの重要性

コマ収差は主にレンズの光学設計に依存するため、根本的な対策としては、コマ収差が少ない優れたレンズを選択することが最も効果的です。

  1. 非球面レンズの採用： コマ収差を含む諸収差の補正に、非球面レンズを積極的に採用しているレンズは高性能であることが多いです。
  2. MTFチャートの確認： レンズメーカーが公開しているMTF（Modulation Transfer Function）チャートを確認することで、レンズの解像性能やコントラスト、そして周辺部の収差補正能力をある程度推測できます。特に、画面周辺部でのサジタル方向とタンジェンシャル方向の線が接近しているレンズは、コマ収差が良好に補正されている傾向があります。
  3. レビューの参照： 実際に星景写真家が使用したレビューや作例を参考にすることも有効です。

撮影時の対策

レンズの性能に大きく左右されるコマ収差ですが、撮影時の工夫によってその影響を軽減することは可能です。

  1. 絞り値の選択：
    • 多くのレンズは開放F値で最高の性能を発揮しません。F値を1段から2段程度絞ることで、コマ収差を含む諸収差が改善され、画面全体のシャープネスが向上する傾向があります。例えば、F2.8のレンズであればF4程度に絞ることを試してみる価値があります。
    • ただし、F値を絞ると露光時間が長くなるか、ISO感度を上げる必要があり、ノイズ増加や星の流れるリスクとのバランスを考慮する必要があります。
  2. ピント合わせの精度：
    • 完璧なピント合わせは、星像をシャープに保つ上で極めて重要です。ライブビューを高倍率で拡大し、明るい星でマニュアルフォーカスを行い、正確にピントを合わせることを徹底してください。
    • ピントリングの固定やテープでのマーキングも有効な手段です。
  3. 露出時間の最適化：
    • 星の動きによるブレ（点像ブレ）とコマ収差による歪みは異なる現象ですが、露出時間を短く保つことで、星像の肥大化を総合的に抑えることができます。「500ルール」や「NPSルール」などを参考に、適切な露出時間を設定してください。

現像・画像処理での補正

コマ収差によって歪んだ星像を完全に修正することは困難ですが、LightroomやPhotoshopのツールを用いて、その目立ちを軽減することは可能です。

Photoshopでの星像整形

Photoshopでは、部分的な修正を通じてコマ収差の影響を軽減できます。

  1. 複製レイヤーの作成： 元の画像に影響を与えないよう、レイヤーを複製します（Ctrl/Cmd + J）。
  2. 選択範囲の作成： 歪んだ星像がある周辺部分を、選択ツール（例えば、なげなわツールや楕円形選択ツール）で丁寧に選択します。小さな範囲で複数の星を対象とすることをお勧めします。
  3. フィルターの適用：
    • 選択範囲をソフトにするために、「選択範囲」>「選択範囲の変更」>「境界線をぼかす」で数ピクセルぼかします。
    • 「フィルター」>「シャープ」>「アンシャープマスク」や「スマートシャープ」などを適用し、星像を少しだけ引き締めることを試みます。この際、量や半径を控えめに調整し、不自然にならないように注意してください。
    • または、「編集」>「変形」>「ワープ」ツールなどを用いて、星像の形状を微調整することも可能ですが、高度な技術と慎重な作業が求められます。
  4. ノイズリダクションとの組み合わせ：
    • コマ収差によって肥大した星像はノイズとして認識されやすい場合があります。部分的なノイズリダクションを適用することで、星像のざらつきを抑える効果が期待できます。ただし、やりすぎると星が消えてしまうため、慎重に行ってください。
多枚数スタックによる影響軽減（応用）

追尾撮影などと組み合わせた多枚数スタックは、コマ収差自体を直接補正するものではありませんが、個々の星像が点として鮮明に捉えられていれば、スタック処理によってノイズが軽減され、結果的に細部の描写が改善されることで、コマ収差の影響が相対的に目立ちにくくなる効果が期待できます。これは、シャープな星像が得られている前提での話です。

実践的な撮影と現像ワークフローへの統合

歪曲収差とコマ収差への対策は、単独で行うのではなく、星景写真全体のワークフローの中で統合的に考えることが重要です。

  1. 撮影計画： 撮影地の選定時や構図決定時に、前景の直線要素の有無や、レンズの特性を考慮に入れます。
  2. レンズとカメラの設定：
    • F値は開放から1〜2段絞ることを検討します。
    • 正確なピント合わせを徹底し、星像が可能な限りシャープになるよう努めます。
    • ISO感度とシャッタースピードは、星の点像性とノイズ、そして露出バランスを最適化する設定を選択します。
  3. RAW現像での一次処理：
    • Lightroom/ACRでレンズプロファイルを適用し、歪曲収差と周辺光量落ちを自動補正します。
    • 必要に応じて、手動で歪曲収差を微調整します。
    • 基本的な露光量、ハイライト、シャドウ、ホワイトバランスなどを調整し、全体の色調を整えます。
  4. Photoshopでの二次処理（必要に応じて）：
    • Photoshopに移行し、コマ収差の影響が強い周辺部の星像に対して、選択的なシャープネス調整や、ごく微細な変形ツールを用いた修正を試みます。
    • 多枚数スタック画像であれば、スタック後の画像に対して同様の処理を行います。
    • 最終的なノイズリダクションや色彩調整、構図の微調整などを実施します。

まとめ

広角レンズを用いた星景写真において、歪曲収差とコマ収差への理解と対策は、作品の品質を大きく左右する重要な要素です。レンズの光学特性を理解し、撮影時には最適な設定とピント合わせを心がけ、そして現像・画像処理においては、RAW現像ソフトのレンズ補正機能やPhotoshopでの細かな調整を駆使することで、これらの収差を効果的に抑制し、よりクリアで感動的な星景写真を生み出すことが可能になります。

常に自身の機材の特性を把握し、様々な撮影・現像テクニックを試すことで、星景写真の表現の幅をさらに広げていくことができるでしょう。