iPhone 14 ProのAdaptive True Toneフラッシュが写真に最適な光を作り出す仕組み

iPhone 14 Proには、カメラの焦点距離に合わせて調整できる新しいセグメント化されたAdaptive True Toneフラッシュが搭載されています。この小さな変更が写真撮影にどのように役立つのか、ご紹介します。

iPhone 14 ProとiPhone 14 Pro Maxは、2022年のアップデートでAppleから最も多くのアップデートを受けました。いつものように、常時表示ディスプレイや衝突検出機能などの導入に加え、カメラにも大幅な変更が加えられました。

しかし、ほとんどの注目が48メガピクセルのカメラとPhotonic Engineの追加に集まった一方で、Appleはイベントで、より小さいながらも非常に重要な変更点、つまりカメラのフラッシュも更新したことについても簡単に触れた。

AppleはiPhone 14でも実績のあるTrue Toneフラッシュを採用していますが、Adaptive True Toneフラッシュと呼ばれる技術に切り替えました。iPhoneプロダクトマネージャーのVitor Silva氏がプレゼンテーションで説明したように、この新しいフラッシュは「写真の焦点距離に基づいて新たな適応動作」を備えています。

簡単に言うと、フラッシュの発光パターンがアップデートされ、撮影時のカメラのズームイン／ズームアウトに応じて発光パターンが変化するようになりました。ズームイン時は光が集中し、左右への広がりを最小限に抑え、広角撮影時は光が最大限に広がります。

iPhone カメラも、光を可能な限り均一にしながら、その光を可能な限り均等に広げながらこれを行います。

Appleがフラッシュで採用した方法は、経験豊富な写真家が長年使ってきたものです。やり方は異なりますが、同じ原理を踏襲しています。

スピードライトと光の管理

フラッシュには様々な形や大きさがありますが、どれも同じ役割を担っています。それは、特定の方向に、特定の時間だけ光を照射することです。被写体や背景に光を照射するだけでなく、撮影者は光を全く照射する必要のない場所も考慮する必要があります。

Appleの取り組みを説明するには、スピードライトを例に考えてみるといいでしょう。スピードライトとは、一般的に安価でコンパクトなフラッシュのことで、写真家にとって欠かせないツールとなり得ます。

スピードライトの上半分はフラッシュヘッドで、メインのフラッシュユニットを内蔵する空の筒で構成されています。上部には、隆起模様のレンズがあり、フラッシュからの光の流れ、特に端に向かって光がどのように減衰するかを制御するために使用されます。

注目すべきは、フラッシュが固定されていないことです。フラッシュ部分はチャンバー内で前後に動き、フロントレンズにほぼ触れる位置から、デバイス内部の奥まで移動します。

「ズーム」と呼ばれるフラッシュの動きは、カメラのズームと少し似ています。

20mmのような低ズームでは、カメラは広角で撮影し、スピードライトは光を広範囲に拡散させます。同様に、200mmではカメラは望遠、つまりズームインした写真となり、フラッシュはそれに合わせて光の照射範囲を狭めます。

20mmの広角端では、フラッシュ素子がレンズに非常に近い位置に配置され、光を最大限に拡散させます。200mmでは、フラッシュ素子がレンズから遠ざかるため、光はより正面に向けられます。

この効果を実際に確認するには、小さな懐中電灯をチューブに通します。電球をチューブの端に近づけ、次にチューブの端から端まで光を当てます。懐中電灯の電球がチューブ内を下り、開口部から遠ざかるにつれて、光がチューブから出る範囲が狭まっていくのがわかります。

写真家にとって、スピードライトのバルブ光量は被写体上で既知であり、バルブの位置以外の要因によって変化することはありません。点灯時間に加え、ズームや照射範囲も調整可能です。

iPhone 14 Proのフラッシュも、ズームレベルに合わせて光を調整するという点では同じですが、その方法は異なります。

同じコンセプト、異なるテクニック

スピードライトの技術では、フラッシュをレンズと開口部の間を往復させる必要があります。これは、0.31インチの奥行きをディスプレイなどの他の要素と共有しなければならないiPhoneには適していません。

光源を動かしてカバー範囲を変えることはできないため、Appleは残されたものを使って同様のトリックを仕掛けました。光源自体とレンズをコントロールしたのです。

レンズアセンブリは既に組み込まれ固定されているので簡単です。Appleは、光が当たる位置に応じて、特定の方法で光を制御できる設計を採用する必要がありました。

イベント中、Appleはこれが複数のパーツから構成されるレンズであり、最外層はフレネルレンズのような形状をしていることを示唆しました。これは、懐中電灯、スポットライト、灯台など、多くの用途で使用されている、狭い範囲や特定の範囲に光を集中させる円形のデザインです。

より難しいのは光だ。Apple は、物理的に動かすことなく異なるズーム レベルを作り出すために、レンズ アセンブリを通過する光の照射方法を変える必要があった。

これを実現するために、Appleはレンズスタックの下に9個のLEDを3×3のグリッド状に配置しています。各LEDの出力は個別に調整・点灯できるため、グリッドを用いて光のパターンを作り出すことができます。

LEDの各セグメントは、レンズスタックの異なる部分を通して光を照射し、照射対象を異なる方法で照らします。つまり、LEDの発光パターンを制御することで、Appleはフラッシュの光を制御し、ズームレベルに合わせて光を調節できるのです。

中央の大型LEDのみを点灯させると、比較的狭い光線がフラッシュから放出されるため、望遠撮影に最適です。中央上下と中央左右の中型LEDを点灯させることで、中距離ズームを実現できます。

最後に、中央の LED ではなく、外側の端にある 8 つの LED すべてを点灯すると、広角ショット用のフラッシュが生成されます。

Appleはおそらくここに掲載されているよりも多くのパターンを使っていると思われますが、同時に抑制も示しています。広角ショットでは、中央を除くすべてのLEDセグメントを意図的に使用しています。

これは、写真の中央部分のみに明るく集中した光線を加えるためです。その部分に明るいフラッシュが当たるだけで、画像のその部分が露出オーバーになってしまう可能性があります。

広角撮影時に中央のLEDを消灯することで、周囲のLEDが連携し、より均一な画像を作り出すことができます。シルバ氏がステージで述べたように、このフラッシュは「前世代と比べて最大3倍の均一性」を実現しています。

多数のLEDを使用しているため、フラッシュの明るさは前モデルと比べて「最大2倍」になるという主張にも合致しています。しかし、Appleが輝度を制御しているため、LEDにフルパワーを頻繁に使用するわけではないかもしれません。

Appleは、これほどのエンジニアリングの労力を費やす代わりに、より明るく大きなLEDフラッシュを採用するという、安易な道を選ぶこともできたはずです。しかし、Appleはより困難な道を選び、ユーザーに提供したいフラッシュ効果を実現するための設計を考案しました。

48メガピクセルのセンサーほど注目されないかもしれませんが、深夜の撮影に少しの照明が必要な写真家にとってはありがたい機能です。