被写界深度（Depth of Field：DOF）とは、画像の中でシャープにピントが合っている部分のことです。この領域から外れると、ぼやけて見えます。被写界深度は、シーンの見え方や感覚に影響するため、写真や映画、CG画像において非常に重要です。被写界深度が浅いとは、画像の一部だけがシャープで、背景はぼやけていることを意味し、被写体を際立たせるためにポートレートや接写でよく使われる表現です。被写界深度が深いということは、画像の大部分にピントが合っているということであり、風景や建物など、すべてをシャープに見せたいワイドショットに適しています。
絞り値（F値）、レンズの焦点距離、被写体との距離、カメラセンサーのサイズ、錯乱円など、多くのものが被写界深度（Depth of Field：DOF）に影響します。これらの仕組みを知ることで、フォーカス・スタッキング（フォーカスの合った複数の画像を組み合わせること）や、滑らかな背景ぼかし（ボケ）などのエフェクトを作成したり、その他の詳細なフォーカス調整を行い、思い通りのイメージを作り上げることができます。
絞りはカメラのレンズを通して入ってくる光の量をコントロールするもので、F1.8やF11といったF値で表されます。絞り値が小さい（F1.8など）と、絞りが大きく開き、光を多く取り込み、被写界深度が浅くなるため、被写体が際立ち、背景や前景がぼやけます。F値が大きいほど（F11など）、絞りが小さくなり、光を取り込む量は少なくなりますが、被写界深度が深くなり、より多くのシーンにピントが合います。これは、全てをシャープに写したい風景写真などに最適です。
レンズの焦点距離は、写真のピントが合う範囲（被写界深度）に大きな影響を与えます。85mmや200mmのような望遠レンズは、背景をよりぼかして遠くの被写体を近づけるので、きれいなボケが生まれます。一方、24mmや35mmなどの広角レンズは、手前から奥までピントが合うので、風景や建物など広いシーンを撮るのに適しています。
被写体がカメラに近いと、ピントが合う範囲が狭くなり、被写界深度が浅くなります。例えば、ポートレートの場合、背景をぼかして被写体を際立たせるためにピントを近づけます。風景写真では、遠くにピントを合わせ、超焦点距離と呼ばれる方法で、できるだけ多くの部分をシャープにします。
フルフレームカメラは通常、同じ設定で撮影すると、APS-Cやマイクロフォーサーズのような小型センサーカメラよりも背景がぼやけます（被写界深度が浅くなります）。しかし、写真の見え方や露出に合わせてレンズや距離などを調整すれば、異なるセンサーサイズでも被写界深度を同じようにすることができます。デジタル一眼レフカメラやミラーレスカメラは被写界深度を完全にコントロールできますが、スマートフォンでもソフトウェアを使って背景のぼかしを作り、本物のカメラで撮ったように見せることができます。
錯乱円は、画像の一部をボカす前に、どの程度ボカしても問題ないかを判断するために使用します。錯乱円が小さいほど、画像はシャープに見えます。ただし、何をもって「十分にシャープ」と判断するかは、写真の見方やカメラの解像度の高さによって異なります。
過焦点距離とは、遠くのものをシャープに保ちながらピントを合わせられる最も近い点のことを言います。このポイントにピントを合わせると、そのポイントの約半分から背景まですべてにピントが合います。このテクニックは、写真やシーンで可能な限り広い範囲のシャープネスを得るのに役立ち、風景写真、映画制作、3Dグラフィックスなど、フレーム全体ですべてをクリアに保つことが重要な場合に非常に便利です。
写真の手前から奥まですべてにシャープにピントを合わせるには、被写界深度を注意深くコントロールする必要があります。これは風景写真では特に重要で、異なる距離にある物体をシャープに保つ必要があります。まず、被写界深度に影響する主なものは、絞り（レンズの開放F値）、焦点距離（レンズのズームレベル）、カメラのセンサーサイズです。絞りを小さく（F値を大きく）すれば、より多くのシーンをシャープに保つことができますが、ただ絞りを絞ればいいというわけではありません。超焦点距離を使用することで、撮影者は設定した近点から無限遠までピントが合うようにし、前景と背景の両方をシャープに保つことができます。このポイントにピントを合わせることで、鮮明さが分散され、全体的にクリアな写真を撮ることができます。
被写界深度が足りず、1枚の写真でシーン全体をシャープに写せない場合、フォーカススタッキングで解決できます。このテクニックは、マクロ写真、商品写真、風景写真でよく使われ、前から後ろまですべてを鮮明にすることができます。マクロレンズや望遠レンズは、拡大してピントを合わせるため被写界深度が浅く、一度にすべてのピントを合わせるのは難しいです。フォーカス・スタッキングでは、同じシーンを数枚撮影し、それぞれ微妙に異なる距離でピントを合わせます。そして、Adobe PhotoshopやHelicon Focusのような編集ソフトを使って合成するのです。こうすることで、カメラが1回の撮影でできることを超えて、全体的にシャープな画像を作ることができます。
絞りを小さくする（F値を大きくする）と被写界深度が深くなり、より多くのシーンにピントが合うようになります。しかし、回折現象によって画像がソフトな印象になることもあります。回折は、光がレンズの絞り羽根の縁で曲がることで発生し、画像をわずかにぼかします。この効果は、特にAPS-Cや Nikon DXのような小型センサーのカメラでは、F16やF22のような非常に高いF値でより明確に現れます。フルフレームカメラは回折現象をうまく処理しますが、解像度が非常に高いカメラは画素が小さく、このブレの影響を受けやすいです。最高の画質を得るには、適切なバランス、つまり回折を起こしすぎず、十分な被写界深度を得られる絞りを見つけることが重要です。
被写界深度を正確にコントロールする必要があるカメラマンは、カメラレンズのDOF（被写界深度）目盛りを参考にすることができます。この目盛りは、ある絞りとピント距離でどの程度ピントが合うかを示すもので、ピントを正確に合わせやすくなります。多くの新しいオートフォーカスレンズにはこのようなDOFスケールがありませんが、一部のプロ用レンズやマニュアルフォーカスレンズにはまだDOFスケールがあります。ミラーレスカメラでは、代わりにデジタルDOF指標が表示されることが多いです。DOF表示がない場合、写真家はライブビューズーム、フォーカスピーキング、被写界深度計算アプリなどのツールを使って最適なフォーカスポイントを見つけることができる。焦点距離、センサーサイズ、錯乱円がどのように作用するかを知ることで、設定を微調整し、思い通りのシャープな写真を撮ることができます。
被写界深度は、特に望遠レンズの使用時や、暗い場所での撮影、マクロ撮影など、多くの状況で制限が生じます。望遠レンズは焦点距離が長いので、当然被写界深度が浅くなり、近くの被写体にも遠くの被写体にもピントを合わせるのが難しくなります。暗い場所では、より多くの光を取り込むために絞りを開ける必要がありますが、被写界深度はさらに浅くなります。そこで三脚を使えば、絞りを小さくしてシャッタースピードを長くしても手ブレせずに撮影できます。被写体が動いている場合は、フォーカス・スタッキングや手ブレ補正の方が効果的かもしれません。細かいシーンのように全てにピントを合わせたい場合は、ティルトシフトレンズでピントの角度を変えることで、より多くのシーンをシャープに写すことができます。また、フォーカスブラケット（フォーカスポイント）を変えて何枚か撮影し、それらを合成して画像全体をシャープにする方法もあります。
被写界深度（DOF）を設定することで、写真でも映画でもストーリーを伝えることができます。被写界深度は、背景を柔らかくぼかす（ボケ）のか、風景などの広いシーンですべてをシャープに見せるのか、画像の見え方や印象を決める上で重要な要素です。被写界深度は技術的な設定だけでなく、写真やシーンの雰囲気にも影響します。例えば、浅いDOFは親密さや孤独を感じさせ、深いDOFは設定の壮大さや複雑さを感じさせることができるのです。
浅い被写界深度は背景をぼかすこと（ボケ）で被写体を際立たせ、深い被写界深度はより多くのシーンにピントを合わせ、重要な背景のディテールを表現する場合に有効です。このテクニックは、ポートレート写真やファッション写真、映画でよく使われます。映画では、被写界深度を浅くすることで、人物や物体の間でフォーカスを移動させ、観客の視線を誘導し、ストーリーを進行させることがよくあります。例えば、登場人物の表情をはっきり見せながら、他のシーンを目立たなくすることができます。
被写界深度が深いと、写真の手前から奥まですべてがシャープに写り、風景写真や建築写真に最適です。この効果を出すために、絞り値を小さくし（F11やF16のような高いF値）、超焦点距離と呼ばれる方法でピントを合わせます。これにより、可能な限り多くのシーンにピントを合わせることができます。Photography Lifeによる以下のビデオは、このテクニックを使った風景写真の簡単な例を紹介しています：
被写界深度を深くすることは、風景や建物の細かいディテールを表現するのに重要ですが、非常に小さな絞り（F22など）を使用すると回折が発生し、画像がシャープさを失ってしまいます。シャープさを失うことなくすべてをクリアに見せるには、様々な距離でピントを合わせた複数のショットを撮影し、それらをブレンドするフォーカス・スタッキングが有効です。
画像の前景と背景をぼかすことで、見る人の注意をメインの被写体に向けることができます。このテクニックは、映画や旅行写真、CGIなどでよく使われ、奥行き感やフォーカス感を演出します。前景をぼかすことで、画像をより立体的に感じさせ、見る人が実際にその場面にいるように見せることができるのです。例えば、distantmediaによる次のビデオでは、前景をぼかすことで写真の見栄えがどのように良くなるかを説明しています：
被写界深度（DOF）は、CGIや3Dレンダリングにおいて重要な要素です。実際のピントボケ、センサーによるボケなど、ボケ感をシミュレートすることで、デジタルシーンをよりリアルに見せることができます。CGIにおいては、DOFを正確に制御することで、実際のカメラエフェクトをコピーしたり、特定のスタイルを作成したりすることができます。たとえば、DOFを使って、古いレンズで撮影されたようなシーンにしたり、複雑なシーンの特定の部分に注目させたりすることができます。CGIでDOFを扱う場合、それをレンダリングするには多くのコンピューティングパワーを必要とするので、Blenderレンダーファームのようなサービスは、重い計算を処理することでプロセスをスピードアップするのに効果的です。
V-Ray、Arnold、Blender、Unreal Engineなどのレンダーエンジンでは、アーティストは、絞りサイズ、焦点距離、センサーブラーなどの仮想設定を調整することで、被写界深度を制御できます。これらの設定を実際のカメラの動作に合わせて使用することで、CGI や視覚効果 (VFX) でリアルな画像を作成することができます。例えば、被写界深度をより印象的にしてスタイル化したり、現実では使うのが難しかったり高価な特別なレンズの表現を模倣したりすることができます。
アニメ映画やCGIシーンでは、実写映画と同じように、被写界深度（DOF）が視聴者の視線の誘導に役立ちます。フォーカスを変化させることで、ストーリーをより魅力的で視覚的に力強いものにすることができるのです。たとえば、被写界深度は、シーンのある部分から別の部分へとスムーズに注意を移したり、人物の顔にピントを合わせて感情を強調したりすることができます。アクションシーンでは、主要な被写体をくっきりとシャープに保ちながら背景をぼかすことで、DOFはスピード感と激しさを感じさせることができます。
被写界深度（DOF）をコントロールする方法を学ぶことは、写真家、映画制作者、CGIアーティストにとって重要です。絞り値、焦点距離、センサーサイズ、ピント距離などが被写界深度にどのように影響するかを知ることで、画像のシャープさやぼかし具合を正確に調整することができます。映画のように背景をぼかしたドラマチックな写真を撮りたいとき、広い風景ですべてにピントを合わせたいとき、リアルなCGI画像を作りたいときなど、DOFを正しく使うことで、構図を改善し、ストーリーをよりよく伝え、ビジュアルをより魅力的なものにすることができるのです。
