ホワイトバランス

ホワイトバランス（テンプレート:Lang-en-short）とは、カメラにおいて、さまざまな色あいの光源のもとで、望んだ色調の写真を得るための補正のことである。パランスについて純白の被写体をどう写すか、という点に代表させてホワイトバランスと言う。一般に赤みがかったり青みがかったりといった光源が多いため、赤-シアンを主軸とする「色温度」の調整が主となるが、他色の方向での調整も含む。

概要

まず、理想的なカラー写真を撮影できるカメラを想定する。そのカメラでは、実際の光景の光のパワースペクトルがそのまま再現される。しかしたとえば、白熱電球のような赤みがかった（色温度が低い）光源下や、逆に蛍光灯のような青みがかった（色温度が高い）光源下において、人間の視覚は、光源のために赤くあるいは青く見えていることをさっぴいて、自然な色合いで対象を「見て」いる。

そのため、仮に光学的に理想的なカラー写真を撮影できたとしても、その写真は光源の影響で、「自然な」写真にはならない。これの調整がホワイトバランスである。「白 - グレー - 黒」の無彩色を無彩色に、また人間の肌色などといった人間の感覚が敏感な対象を自然に再現することが第一義だが、たとえば「真っ赤な夕焼け」を完全に補正して、白い物が白く写っている写真にしても普通は意味が無いわけで、そのへんは撮影者の意図によるものとなる。

銀塩写真の場合の具体例としては、普通のカラーフィルムは標準の処方で現像して、日中の太陽光（デイライト）のもとで撮影したものが自然な写りになるよう調整されている。このフィルムを使い、蛍光灯に照らされた被写体を撮ると緑色がかった不自然な色に写る。また白熱電球に照らされた被写体を撮ると、だいだい色がかった不自然な色に写る。リバーサルフィルムのように敏感な写真材料の場合は太陽光でも、曇天時や早朝にはフィルターで調整することがある。

ホワイトパランスに敏感である点は、ディジタルカメラも同様の傾向がある。そのためほとんどのディジタルカメラはオートないしマニュアルのホワイトバランス調整機能を持っている。

以上の点は動画（ビデオカメラ）でも同様だが、動画の場合は連続して調整する必要がある、という点が加わる。コマ撮り等の場合に顕著だが、1カットの短いシーン中に露出等と同じくフラフラ変動すると大変見辛いので、オート等にせず調整を固定すべきである。また、テレビ番組の取材などの映像を注意して見ていると、外から屋内に入ったり、白熱電球から蛍光灯に光源が変わった時にバランスを切り替えたのがわかることがある。

厳密に正確な色再現

フィルムカメラで厳密に撮影する場合は、カラーメータによって色温度を測定し、その色温度に適した色補正用フィルターを装着したり、特殊なフィルム（タングステンタイプなど）をもちいて撮影している。アーカイブ目的の場合はカラーチャートを一緒に写し込む場合もある。ディジタルカメラではカメラに内蔵されている機能で補正が可能なため、色補正の機材の準備や手間がかからない。これは、フィルムカメラによる撮影と比べて大きなメリットである。

ホワイトバランス機能の種類

ホワイトバランス機能には、だいたい以下のような種類がある。上位機になるほど、手動操作が可能になり機能が多い傾向がある。

オート

撮影対象の光の状況を画像エンジンが自動的に判断し、適正な色状態を再現する。撮影場面によっては補正が足りない、あるいは過剰補正となる場合も多々ある。そもそも万能なオートホワイトバランスというものは存在せず、カメラ毎にメーカーの開発部門の設計思想を反映していると思しき「癖」が存在している。

プリセット（等。ニコン他「プリセット」の語をこの機能ではなく次に説明する機能に使っているメーカーもある）

晴天時や曇天時・電球光・蛍光灯・エレクトロニックフラッシュ光などごとの、あらかじめ用意されている設定から選択する。

プリセットホワイトバランス（ニコン・ペンタックス）・マニュアルホワイトバランス（キヤノン）・プリセットカスタムホワイトバランス（フジフイルム）・ワンタッチホワイトバランス（オリンパス）・カスタムホワイトバランス（ソニー・シグマ）・ホワイトセット（パナソニック）

色基準（純粋な白色もしくはグレー。白紙を使うのが簡単だが、撮影機材では露出確認用の18パーセントグレーが兼用される）となる被写体を撮影者が用意し、それをカメラに測定させ、それを基準とする。

色温度指定

色温度を直接、あるいはスライドバー操作などで入力する。

ホワイトバランス補正

露出補正と同様、オートあるいは前述の測定によるバランスから、マニュアルで補正・調整するもの。たとえば、夕日の写真を撮る際に正常なホワイトバランスでは赤みがうまく表現できない場合、赤系に補正して赤みを強調させる、といった効果を出すことができる。

ホワイトバランスブラケティング

オートブラケット機構の1つで、オートバランスや設定値から、青系・赤系and/or緑系・赤紫系で前後何段階かシフトさせ同時に（あるいは連続して）撮影する。

以上は撮影時の設定だが、いわゆるRAW画像データが取得可能な場合、いわゆるRAW現像時にもバランス調整が可能である（ないし、調整が必要である）。

問題点と解決法

テンプレート:独自研究 ユーザが撮影の際に色温度の違いを意識する必要が無い、という点では便利なオートホワイトバランス機能だが、当然弱点もある。

白熱灯（タングステン電球）が多い夜間の室内撮影においてフラッシュを発光させると、ホワイトバランスも自動的にフラッシュ光に合わせられ、近距離はフラッシュにより適正なホワイトバランスとなるが、背景が赤みを帯びてしまう。特に、内蔵フラッシュの光量が小さいコンパクトタイプのカメラにおいてこの傾向は顕著であり、写真編集ソフトウェアを使っても容易に補正できない。

このようなとき、外部フラッシュが接続可能な中級機以上であれば、マニュアルまたはプリセットのホワイトバランスで白熱灯に合わせておき、外部フラッシュにアンバー色（薄いオレンジ）のフィルターをかけ、フラッシュの色温度を白熱灯に近づけると、実用的なレベルで自然な撮影が可能となる。おもに報道目的であるが、外部フラッシュにすっぽりかぶせるタイプのフィルターが市販されている。（大相撲中継でのカメラマン席を見ると、外部フラッシュにこのフィルターを着用している者が多い）

また、夕焼けや特殊な光源の室内などでは、色温度が変わっていること自体が光景を構成する重要な要素のひとつである。プロの仕事やアート的な写真であれば、ライト等でわざと狙った色温度に色かぶりした光景をつくること自体が、仕事の一部でもある。フィルムカメラであればそれを忠実に写し取るが、デジタルカメラはオートホワイトバランスが初期設定になっていることが多く、その状態のまま撮ると本来の「色かぶり」が失われる。この場合、ユーザがオートホワイトバランス以外のモードで設定し直す必要がある。

これらは、人間が物体色を様々な色温度下で見ることによって正しい色を経験的に推測し、記憶上で補完合成できるに対し、カメラは撮影した1カットの色情報のみから正しい色バランスを一元的に推測演算するしかないために起きる問題である。ただしデジタルカメラは、撮影直後にカメラのモニター（さらに必要であれば外部モニター）を見れば、どのような色調になっているかは即座に確認できるので、これを積極的に活用することで、さらに幅広い写真表現が可能となる。