【光の減衰の法則】距離と照度の法則を解説｜ライティングに応用する方法

照明（ライティング）に関わる人。
このような疑問、感じていませんか？

この記事はキャリア30年、受賞歴、出版物多数の実績があり、
現在は教壇にも立つフォトグラファーが書きました。

光源の距離と明るさの関係【光の減衰の法則】

光には、距離に対して急激に弱まる性質があって、まるで冷めやすい恋のようです。

光源が離れた割合の二乗分の一ずつ減衰する

光源からの距離が2倍に離れると照度（＝被写体の明るさ）は半分になるでしょうか？

2の2乗分の1、すなわち4分の1となります。

光源が元の距離のX倍になれば被写体の明るさはXの二乗分の1になるという計算が成り立ちます。

距離の変化率の2乗分の1の照度になる ので 2倍遠ざかれば4分の1（1／2×2）、3倍遠ざかれば9分の1（1／3ｘ3）の明るさとなる。

*減衰＝次第に減少してゆくこと（広辞苑）

根拠の図解 / 太陽光（直射日光）について

光源から遠ざかるほど、光源が照らす範囲の広がりに連れて面が広がりエネルギーが分散する様子が下図からわかります。

光の減衰の図解

逆二乗の法則とも呼ばれます

被写体が照らされる明るさ（照度）は光源から2倍に離れると2の2乗分の1に、3倍になると3の2乗分の1になります。距離の二乗分の1ずつ減衰することから、「光の減衰の法則」は逆二乗の法則とも呼ばれます。

光の減衰の法則【計算式】

明るさ（照度）の変化率＝1／距離の変化率の2乗

計算式を文章した例

• 被写体から光源までの距離を4倍にすると照度は1/16となる
• 被写体に光源を半分に近づけると照度は4倍になる

はるか遠くの光源｜直射日光

太陽光はどこにいても距離の変化率が1となる

減衰の法則に一見するとそぐわないのが太陽光です。しかし太陽を無限遠と捉えると、
太陽に近づこうと遠ざかろうと距離の差は皆無であるために距離の変化率は1となり数式に当てはまります。

明るさ（照度）の変化率【1】＝1／距離の変化率【1】の2乗

ライティングでの実践

光源を遠ざける/光源から遠ざかるとき

光源からの距離が倍に変化すると被写体の明るさも半分になりそうですが違います。
⇒正解は（4分の1）です。

照度	距離の変化率	変化した照度
1000	2倍	250
1000	0.5	4000

光源を近づける/光源に近づくとき

光源を近づけて2倍の明るさにするためにどれだけ近づけますか？

√2分の1の距離（≒0.707倍）にする

元の照度	変化させたい照度	距離の変化率
1000	2000	0.707
1000	500	1.414

距離を半分にすると4倍の明るさになってしまいます。

√2分の1（2の二乗根分の1）にするのが正解です。

正確な計算をできるより、光源を半分に近づけると明るさは2倍ではなく4倍になると感覚的に分かっているだけで十分です。

ストロボなど発光量を調整できる照明装置は被写体に近づけたり遠ざけたりせずとも明るさを調整できますが、濃い影を生む硬い光の点光源や、影がぼやけて柔らかい光の面光源など光質をコントロールする際に距離と光の強さの関係は撮影結果に影響します。

まとめ

被写体の明るさを光源の距離で変えるときの明るさの変わり方を解説しました。 たった一つのシンプルな法則に基づいたこの知識や感覚の有無で以下のことが期待できます。

• 撮影が速く進む ・微妙なライティングが可能になる
• 総じて写真のクオリティーが向上する

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