オートフォーカスの仕組みと種類を初心者向けに解説【Snap & Learn vol.29】
【Snap & Learn】の連載企画では、一般によく知られている写真の撮影テクニックやカメラ関連の専門用語を集め、初心者の方にも理解しやすいように作例やイラストを用いて解説しています。
写真を撮るとなぜか被写体がぼやけてしまうという場合、もしかするとオートフォーカス機能がうまく使えていないかもしれません。オートフォーカスを適切に活用すれば、どんなシーンでもピントを合わせて被写体を鮮明に捉えられます。
本記事では、オートフォーカスの仕組みを中心に、フォーカスモードやAFモードの種類・特徴について解説します。クリアな写真を撮りたい人はぜひ最後までご覧ください。
オートフォーカスとは何か？
オートフォーカス（AF）とは、写真を撮るときにカメラが自動で被写体にピントを合わせる機能のことです。近年では、ほとんどのデジタルカメラやスマートフォンに搭載されており、撮影には欠かせない機能となっています。
オートフォーカスはカメラごとに採用されている方式が異なり、その違いによっていくつかの種類があります。複数のAF方式が採用されているカメラの場合、撮影シーンに応じて適切に使い分けることで、より精度の高いピント合わせが可能となります。
なお、マニュアルフォーカスとの違いについては以下の記事をご覧ください。
オートフォーカス（AF）とは？3つのテクニックやモードの選び方も解説【Snap & Learn vol.6】
種類別｜オートフォーカスの仕組み
オートフォーカスには、被写体にピントを合わせる仕組みが異なる『アクティブ方式』と『パッシブ方式』があります。ここでは、それぞれの仕組みと特徴について詳しく見ていきましょう。
1：アクティブ方式（赤外線・超音波方式）
アクティブ方式は、カメラから外部信号（赤外線や超音波など）を被写体に照射し、その反射の時間や角度をもとにカメラと被写体の距離を計測する仕組みです。軽量で持ち運びに便利なフィルム式コンパクトカメラなどに多く採用されています。
アクティブ方式のメリットは、光量が不足した暗い場所や夜間でも、被写体にピントを正確に合わせられること。ただし、カメラと被写体の間に窓やショーウィンドウなど光を反射する素材がある場合や、被写体までの距離が遠い場合は、被写体との距離を正確に測定することが難しくなり、ピントを合わせにくいという弱点があります。
2：パッシブ方式（光を利用するAF）
パッシブ方式は、被写体から反射してくる光を利用してカメラと被写体の距離を計測する仕組みです。外部信号は使用せず、カメラのレンズを通して得られる明るさやコントラスト（明暗差）などの画像情報をもとにピントを合わせます。
なお、パッシブ方式には、ピントの検出方法が異なる『位相差AF』と『コントラストAF』があります。ここからは、この2つに加え次世代の技術『像面位相差AF』について、それぞれ解説します。
■位相差AFの仕組みと特徴
位相差AFは、カメラのレンズを通った光を2つに分けて、それぞれの画像の結像位置を比較することで位相差（ピントのズレ）を検出し、補正する仕組みです。ピントレンズを細かく動かす必要がなく、スピーディーにピントを合わせられることが特徴です。走る動物や車、電車など、動きの速い被写体やスポーツシーンの撮影に適しており、決定的な瞬間を逃さずに捉えられます。
■コントラストAFの仕組みと特徴
コントラストAFは、画像のコントラストが最も大きくなるポイントを探してピントを合わせる仕組みです。カメラの撮像素子（イメージセンサー）が捉えた画像全体のコントラストをチェックしながら調整するため、全体にピントを合わせられることが特徴です。静止した被写体や風景、静物などの撮影に適しており、細部までくっきりと描写したいシーンでその実力を発揮します。
ただし、ピントレンズを細かく動かしながら調整するため、位相差AFと比較するとピントの検出に時間がかかり、動く被写体を苦手としています。
■像面位相差AF：次世代の技術
像面位相差AFは、位相差AFの技術をさらに進化させた新しいオートフォーカスです。位相差AFは、専用のAFセンサーを用いて位相差を検出していますが、像面位相差AFは、カメラの撮像素子自体に位相差を検出するセンサーが組み込まれています。そのため、専用のAFセンサーを持たずに撮像素子上で直接ピントを測定できることが特徴です。専用のAFセンサーが不要なため小型化が可能となり、ミラーレスカメラやコンパクトカメラなどでもより速く、正確なピント調整ができるようになっています。
ただし、位相差AFと比較すると動作がわずかに遅れることがあり、消費電力が多くなることもあります。また、コントラストAFに比べて暗所での撮影では性能が低下することがあります。
フォーカスモードの種類と使い分け
フォーカスモードとは、カメラが被写体にどのようにしてピントを合わせるかを決める設定のことです。フォーカスモードには、大きく分けて3種類あり、以下のような違いがあります。
※メーカ－によってフォーカスモードの名称は異なります。たとえば、S（AF-S）はシングルやワンショット、C（AF-C）はサーボと呼ばれることもあります。
思い通りの写真を撮るためには、状況に応じて適切なフォーカスモードを選ぶことが大切です。
AFモード（オートフォーカスモード）の種類
AFモードとは、カメラがピントを合わせるエリアを決める設定のことです。AFモードにはいくつかの種類があり、ここでは、代表的な3つのモードについて解説します。
シングルポイントAF
シングルポイントAFは、カメラのフォーカスポイントの中から撮影者が特定の1点（シングルポイント）を指定し、その位置にピントを合わせるモードです。ピント調整はカメラが自動で行うため、撮影者が希望する位置で正確なピント合わせができるのが特徴です。
風景やポートレート、静物など、動きが少ない、もしくは静止した被写体や細部を正確に捉えたいシーンの撮影に適しています。たとえば、風景写真では、絞りをf1/11まで絞り、メインの被写体にピントを合わせることで景色全体の細部までクリアに写し出せます。マクロ撮影やポートレート撮影など、絞りを開放付近で使用し、被写界深度が浅い場合に、主題にフォーカスを合わせ、美しく背景のボケた印象的な写真を撮影する場合にも有効なモードです。
ゾーンAF
ゾーンAFは、複数の測距点（カメラがピントを合わせるポイント）をゾーン化（グループ化）し、そのゾーン内でピントを合わせるモードです。カメラがゾーン内の対象物を分析して最も重要と判断した被写体を自動的に選んでピントを調整します。前述のシングルポイントAFより広い範囲をカバーできるため、動く被写体にも対応しやすいのが特徴です。
たとえば、運動会で走っている子どもを撮影する場合、カメラが走っている子どもを自動的に検出してピントを合わせてくれるので安心してシャッターを切りやすいでしょう。そのほかにも、動く電車や空を飛ぶ鳥、ペットなど、一定の方向に動く被写体を鮮明に捉えるのに適したモードです。
ワイドAF/トラッキングAF
ワイドAF／トラッキングAFは、カメラが広い範囲の測距点を使用し、自動的に被写体を検出してピントを合わせるモードです。スポーツや動物など、動きのある被写体を撮影する場面に適しています。それぞれには、以下のような特徴があります。
● ワイドAF：フレーム全体、または広い範囲の測距点を使い、カメラが自動的に範囲内で目立つ被写体（たとえば、コントラストの高い被写体など）を見つけ、優先的にピントを合わせる
● トラッキングAF：指定した被写体をカメラが認識し、移動しても追尾してピントを合わせ続ける（※近年はAIや顔・瞳検出AFと組み合わせて使われることも多い）
なお、トラッキングAFはC（AF-C）モードと組み合わせて使用することが一般的ですが、メーカーやカメラの機種によって異なる場合があります。使用前にきちんと確認しておきましょう。
オートフォーカスを理解して撮影をもっと楽しもう！
オートフォーカスは、カメラが自動で被写体にピントを合わせてくれる頼もしい機能です。さまざまなAFモードを使い分けることで、動きのある被写体や静止した被写体もピントがズレることなく美しく撮影できます。オートフォーカスを使いこなして、あなたらしい視点でたくさんの写真を撮りましょう。
『X-T50』のオートフォーカスを活用して撮影を楽しもう
従来のフィルムカメラを彷彿とさせるデザインが特徴的な『X-T50』。バッテリーやメモリーカードを含めても重さはわずか438gと軽く、持ち運びにも便利なミラーレスカメラです。
ディープラーニング技術を用いて開発された被写体検出AF機能を搭載しており、人物の顔や瞳、更に動物・鳥・車・バイク・自転車・飛行機・電車・昆虫・ドローンをAIで検出します。被写体を自動的に追尾し、シャッターチャンスや構図に集中して撮影を楽しめます。
『X-T50』を使って大切な思い出を鮮やかに残してみませんか。
photo by Mio Tangstad
