（33）手ぶれ補正の種類と方式 ━━ 描写力を向上させる技術
手ぶれ補正の話、前回のつづき。
レンズ内ぶれ補正の話を中心にしつつ、それ以外の方式の基本的な話も取り上げて解説していきたい。
写真撮影用のカメラやレンズに搭載されている手ぶれ補正の方式には大別すると以下の４種類になるだろう。
①「レンズ内手ぶれ補正」 ━━ レンズに機構を内蔵
②「ボディ内手ぶれ補正」 ━━ カメラボディに機構を内蔵
③「同時シンクロ手ぶれ補正」 ━━ レンズ内とボディ内の機構を同時にシンクロ動作
④「電子手ぶれ補正」 ━━ 画像処理による補正
ここではレンズについての話がテーマなので、おもに①レンズ内手ぶれ補正と、③シンクロ手ぶれ補正について解説していきたい。
まず①のレンズ内手ぶれ補正について。
４つの手ぶれ補正の方式をカンタンに解説
「レンズ内手ぶれ補正」は交換レンズの内部に組み込まれている機構／機能である。露光中にぶれの大小・方向・速度に応じて、構成レンズ群の中の一部光学系（補正レンズ）を高速精密にシフト移動させ、ぶれを補正する方式である。レンズシフト式手ぶれ補正とか光学式手ぶれ補正ともいい、OIS（Optical Image Stabilizer）と略されることもある。
レンズごとに最適なアルゴリズムでぶれ補正できる利点がある。しかしレンズ内手ぶれ補正のレンズであっても、それに対応するカメラボディでないとぶれ補正動作しないのが欠点。
(図－1) もっともオーソドックスなレンズ内手ぶれ補正。補正光学系（ISレンズ群）を上下左右にシフトさせて角度ぶれ（または平行ぶれ）を補正する。パナソニックのレンズ技術解説ページから。
(図－２) 角度ぶれと平行ぶれ（シフトぶれ）の補正機能を内蔵させたキヤノンの「RF35mm F1.8 MACRO IS STM」レンズ。角度ぶれ補正のために振動ジャイロ（角速度）センサーを２つ、平行ぶれ補正のための加速度センサーを１つレンズに内蔵している。これらセンサーの配置場所をどこに設置するかが難しいところ。場所を誤ると不用なノイズを受けて誤補正してしまう。なお平行ぶれは近接撮影、マクロ撮影のときに発生し影響を受けるため、このようにマクロレンズに搭載している。ところで、キヤノンはこのように、とてもわかりやすい技術解説イラストなどを公開していて感心させられる。
｢ボディ内手ぶれ補正｣はカメラボディ内のイメージセンサーをユニットごとシフト、または回転させてぶれを補正する方式。レンズ交換式カメラでボディ内手ぶれ補正を内蔵させたのはコニカミノルタの「 α -7 DIGITAL」が初。
カメラ内手ぶれ補正とかセンサーシフト式手ぶれ補正ともいい、IBIS（In body Image Stabilizer）と略してよばれることもある。レンズの種類や焦点距離、旧型レンズ、クラシックレンズであっても手ぶれ補正ができるのが利点。
(図－３) ソニーのカメラボディ内手ぶれ補正の動作解説ページから。イメージセンサーを上下左右、回転することで、①Pitch（上下の傾き）、②Yaw（左右の傾き）、③X（左右のシフト）、④Y（上下のシフト）、そして、⑤Roll（回転）のそれぞれの「ぶれ」を補正する。これが５軸手ぶれ補正。５軸ぶれ補正の中でRoll（回転）ぶれ補正だけはボディ内ぶれ補正方式だけが対応できて、レンズ内ぶれ補正では補正不可能である。なお、シフトぶれや回転ぶれに対応していない、角度ぶれ補正だけのボディ内手ぶれ補正のカメラもある。
(図－４)(図－５) 参考のために回転ぶれとはどのようなものか写真を紹介。14mmの超広角レンズを使用し、1/2秒の超低速シャッタースピードで、通常の角度ぶれ補正内蔵のレンズを使って〝手持ち撮影〟した。回転ぶれの現象がはっきりと出ている。画面中央部付近はぶれ補正の効果が現れているが、画面周辺部になるとぶれが大きく目立っている。このようなシーンでも回転ぶれ補正の機能を備えたカメラで撮影すれば、周辺部のぶれは中央部と同じように補正され目立たなくなる。なお回転ぶれは低速シャッタースピードになるほど影響を受けやすい。
「同時シンクロ手ぶれ補正」はレンズ内手ぶれ補正とボディ内手ぶれ補正を同時にシンクロ（同調作動）させてぶれ補正をする方式。OMシステム（旧オリンパス）でいち早く採用され、その後、他のメーカーがつぎつぎと採用を始めた。
大変に難易度の高い方式で、だいぶ以前のことになるが、ある主要メーカーの担当技術者に「レンズ内補正とカメラ内補正を同時に働かせることはできませんかねえ？」と聞いたことがあった。すると、くだんの技術者の反応はじつに冷ややかなモノで、鼻先で「ふんっ、できないですよ、そんなの」と笑われたことがあった。こちらはシロートだから「ふーん、そーゆーものなのか」と。今は遠い昔のハナシ。
レンズ内とボディ内の手ぶれ補正を同時に働かせる。これにより、いわゆる５軸手ぶれ補正を可能にし、さらに補正効果（補正段数）を向上することができる。５軸シンクロIS（OMシステム）、協調制御IS（キヤノン）、シンクロVR（ニコン）、デュアルIS（パナソニック）、ボディ・レンズ協調制御（ソニー）などと各メーカーで名称はまちまちだし、それぞれ〝独自性〟を打ち出そうとしている。
最近になって（ミラーレスカメラ時代になって）開発、採用され始めた方式だが今後、さらに改良が進み多くの機種に採用されていくだろう。
(図－６) パナソニックは同時シンクロ補正のことを「デュアルIS」とネーミングしている。その技術解説ページから。このイラスト図を見ると、レンズ側に２つのジャイロ（角速度）センサーを、ボディ側には２つのジャイロセンサーを一体化したセンサーを使っているようだ。ただ、シフトぶれ補正のための加速度センサーがボディ側に見あたらない。たぶん描き忘れたのだろう。レンズ側のセンサーとボディ側のセンサーが互いにぶれに対して分担したり同調したりして（メーカー独自のアルゴリズムにより）最適な補正をするのが同時シンクロ手ぶれ補正の真骨頂である。
(図－７) キヤノンは同時シンクロ補正を「協調制御IS」とネーミングしている。その動作解説イラストだが、これがまた、キヤノンらしく詳しく丁寧でわかりやすい。余計な解説は必要ないと思うが、ひとつだけ、このキヤノンの協調制御ISの特徴は角速度センサーや加速度センサーのほかにイメージセンサーからもぶれを検知して、より効率的にぶれ補正をおこなっていることだ。最近では他のメーカーでも、イメージセンサーからぶれ情報を取得する手法を採用してきている。
「電子手ぶれ補正」とはデジタル画像処理をすることでぶれを目立たなく補正するもの。デジタル手ぶれ補正とかEIS（Electronic Image Stabilizer）などとよばれている。現在ではおもに動画やスマートフォンの撮影のときに採用されていることが多い。
最近の一部の機種では、電子式手ぶれ補正とレンズ内の光学式手ぶれ補正を〝同時シンクロ〟させて補正をおこなっているものもある。
また、電子シャッターで高速連続撮影をした画像を合成処理しぶれ部分を目立たなくする電子式ぶれ補正を採用しているカメラもある。ただしこの方式はまだまだ過渡期にあって満足する補正効果があるとは言い難い。とはいえ、今後改良が進めば〝大化け〟する可能性はおおいにある。注目して良い機能だろう。
ともかく、電子手ぶれ補正はレンズ単体では不可能で、カメラ内や外部のＰＣなどの画像処理機能を使っておこなうぶれ補正なので、ここではこれ以上の説明は省略する（もっともっと話を続けたいのだけど）。
(図－８) パナソニックの「LUMIX DC-S1」に備わっている画像処理で、画面内の部分ぶれ（被写体ぶれ）を補正する機能説明のページから。ボディ内手ブレ補正で、センサーをシフトさせながら数回連続で自動撮影を行う。撮影し記録したRAWファイルをPCなどを使って専用ソフトで処理するというもの。カメラ内で自動処理できないが、電子手ぶれ補正の一種と見てもいいだろう。機能説明写真を見ると見事に補正されているが、ここまでキレイに補正ができるのかどうかいささか怪しいが、将来の可能性はおおいにある。
レンズ内手ぶれ補正の効用と光学的な心配事
ぶれの補正には、ぶれの大小や方向、速度などを検知する「角速度センサー（ジャイロセンサー）」や「加速度センサー」を使用していることはいままでに何度か述べた。
シャッターボタンを半押しすると、まずぶれ検知センサーが起動してぶれの動きを検知する。検知した情報データを専用の補正アルゴリズムにより演算処理をして、補正光学系（ぶれ補正レンズ）を最適に動作させてぶれを補正する。露光中にぶれ光跡にピタリと沿うように補正光学系を高速に微細に制御させてぶれを補正している。
こうした手ぶれ補正の機能のおかげで、レンズがほんらい備えている描写性能を最大限に引き出すことができる、素晴らしい機能だとも言えるだろう。高価で優秀、高画質を誇るレンズであっても、ぶれて写ってしまえば解像力もシャープネスもないも同然なのだから。
しかしいっぽうで ━━ あくまで個人的な推測域内の話だが ━━ レンズ内手ぶれ補正方式には光学的な面でウイークポイントもなくもない。手ぶれ補正機能のないレンズと比べると、ひとつは光軸が偏心して画質に影響を与えるのではないかという心配である（杞憂だと思いたいが）。
ぶれを補正するためには補正光学レンズをシフト移動させなければならない。レンズを構成している光学レンズ群の中の一部といえども、それをシフトさせれば（可能性として）光軸がずれる。軸ずれ、偏心がおこるのではないか。それはレンズの光学性能を低下させる原因となる可能性もなくもない。
もちろんレンズ設計をするときは、補正光学系がシフトして偏心したとしても光学性能が低下しないように設計しているのは当然だろう。しかし光学的に完全に影響なく設計し組み立てることには限界はあるのではないか、とそのへんを心配するわけだ。
レンズ設計に制約が出てくる、大きくなる
レンズ内手ぶれ補正のもうひとつのウイークポイントだと考えていることは、レンズ設計に制約が出てくること。ぶれ補正レンズや関連の機構を組み込むためレンズ自体が大きくなってしまうことだ。
以前、知り合いのレンズ光学設計者の数人に「もし、光学性能最優先のレンズ設計のために、AFか手ぶれ補正かどちらかを省略してもいいと言われればどちらを捨てますか？」と尋ねたところ、ほぼ全員が「手ぶれ補正をやめたい」と即答した。
さらに、ある設計者は仮定の話だがと断った上で「手ぶれ補正をなくしAF機能も省略してレンズ光学系のすべてを固定して設計していいというなら、いまのわれわれのレンズ設計や製造技術をもってすれば、夢のような素晴らしい描写性能のレンズを作ることもできる」と豪語する人もいた。
ぶれ補正のためには補正レンズを高速で精密正確に動かし止めなくてはならない。そのためには、より小型で軽量な補正レンズの配置場所を決めて設計する必要がある。レンズ光学設計上で、あれこれ制約が出てくる。補正レンズを動かすためのアクチュエーターの配置やそのスペースも必要となる。レンズ鏡枠を設計する上での制約が出てくる。
補正レンズは可能な限り小さく軽くすること、偏心しても光学性能を低下させないこと、という条件を満たしつつ、より優れた描写性能を目指してレンズ全体の設計や製造をおこなっていかなければならない。
光学設計者だけでなく鏡枠メカ設計や製造技術の担当者たちは大変な難問に挑戦しながら、優れた描写性能を確保しながら手ぶれ補正機構を内蔵したレンズを設計し製造しなければならない。
最高の描写性能のレンズ求めるなら、手ぶれ補正もAFの機能もないほうがいい、とも言われるのは上記のような理由による。
事実、F1.4やF1.2クラスの大口径単焦点レンズに手ぶれ補正機能を内蔵していないレンズが多いのは、ぶれ補正のための光学系の配置が難しいことや、レンズが大型化してしまうこともある。そのうえ、ほんのわずかな偏心が画質低下としてあらわれてくる恐れもあるからだろう（推測）。
カメラが高画素化して解像描写力がアップすればするほどレンズに対する要求度は高くなる。その目的のために敢えて手ぶれ補正を内蔵しない。手ぶれ補正はレンズ側ではなくボディ側の手ぶれ補正の機構に任せる。そのかわりに理想的な光学設計をして、より高性能なレンズを作るという考え方もある。
たとえば、キヤノンがミラーレスカメラを開発し採用を始めた時、手ぶれ補正の機構はレンズ内ではなくボディ内に手ぶれ補正を内蔵させるようになった。シグマの大口径高性能レンズも多くは手ぶれ補正機能を搭載していない。ぶれ補正はボディ側に任せてレンズは光学性能最優先を狙っているわけだ。
ボディ内手ぶれ補正のほうが良いだろうか
ここで「ボディ内手ぶれ補正を搭載したカメラであれば、手ぶれ補正内蔵のレンズは必要ないのではないか」という話になると、やや論を急ぎすぎるのではないかと思う。
カメラ側で手ぶれ補正をすれば、超広角レンズから超望遠レンズ、マクロレンズなどあらゆる焦点距離のレンズにぶれ補正の効果を最適化せねばならない。しかしそうしたオールマイティーな機能はボディ内手ぶれ補正には荷が重すぎる（できなくもないし、現に、レンズ側の情報を取得して効率的なボディ内ぶれ補正をおこなっている機種もあるけれど）。
仮にの話だが、あるレンズでは６段ぶんの補正効果が出せても、別のあるレンズには３段程度の補正効果しか得られない、ということもあり得る。
ところが手ぶれ補正内蔵のレンズだと、レンズ個別の特性に最適化した手ぶれ補正の機構や制御アルゴリズムを搭載することができる。そのためぶれ補正効果はカメラボディ側でおこなうよりもずっと優れたものができる。
これがレンズ内手ぶれ補正の最大の優位点だ。ところが、シフトぶれはボディ内ぶれ補正のほうが対応しやすいし（むろんレンズ側でもできるが）、回転ぶれ補正となるとレンズ内ぶれ補正では対応できない。
そこで考え出されたのが、レンズ内ぶれ補正とカメラ内ぶれ補正の同時シンクロ手ぶれ補正の機能だ。
レンズ側とボディ側のぶれ補正機能を同時シンクロさせる最新のぶれ補正機能を備えたカメラやレンズは、セットされたレンズの焦点距離や特性などを判断してレンズ側の手ぶれ補正システムで得られたぶれ情報や、ボディ側で得られた手ぶれ補正の情報などから、どちらかを優先して補正制御するか、または両方同時に補正制御するかなど最適で効率的な手ぶれ補正がおこなえるようにもなっている。
将来、シンクロ手ぶれ補正の機能だけでなく、電子式ぶれ補正の機能も加わり、手ぶれ補正そのものの機能や技術はもっと進化していくだろう。
たとえばだが、注目すべき最新の手ぶれ補正としては、キヤノンのボディ内ISとレンズ内ISを同時に働かせ超広角レンズで目立ってくる周辺部のぶれ部分だけを最適に補正する「周辺協調制御IS」や、ニコンはAFポイント付近に重点を置いてぶれ補正を最適におこなう「フォーカスポイントVR」などの新技術を開発し搭載している ━━ この２つの注目の新機能については機会があればじっくりと話をしたい ━━ 。
というわけで近い将来、レンズ内手ぶれ補正もボディ内手ぶれ補正も、もっともっと進化していくだろう。
手ぶれ補正の機能を有効に活用するチップス
手ぶれ補正のオタクっぽい話がすっかり長くなったが、最後に、手ぶれ補正機能のちょっとした使いこなしのコツと注意点のようなものを。レンズ内ぶれ補正とボディ内ぶれ補正に共通した話になるけれど。
手ぶれ補正の補正動作は、厳密に言えば、露光前と露光中ではぶれ補正のアルゴリズムが異なる。このことはあまり知られてないようだが、つまりファインダーなどで見ているぶれが補正されている状態（動き）と、実際に露光中にぶれを補正している状態（動き）とは違うらしい。シャッターを押し込んだと同時に、ぶれ補正の制御アルゴリズムが切り替わり最適な補正がおこなわれる。
言ってみれば、露光前のぶれ補正は「予行演習（擬似的）補正」、露光中のぶれ補正が「本番補正」と考えてもいいだろう。
手ぶれ補正をより効果的に働かせるには「予行演習（ぶれ補正によりEVFやLCDの像が安定する）」の動作が安定していることを確認した上で、本番撮影に移ることだ。
像の安定を確認せずに〝イッキ押し〟シャッターで撮影したりすれば、せっかくの手ぶれ補正が充分に働かない恐れもある。具体的に言えば、シャッターボタンを半押ししてぶれ補正の動作を2～3秒おこなって像が安定するのを確認してシャッターを押し込んで露光、撮影するのがベスト。
また、手ぶれ補正は低速シャッタースピードのときにだけに効果があるからその時だけONにする、とか、高速シャッタースピードではほとんど効果がないからOFFにする、という人がいるようだが、それは大きな誤解。手ぶれ補正はシャッタースピードにかかわらず「常時ON」にして撮影することだ（三脚使用の長秒時撮影ではOFFがおすすめ）。
「流し撮りモード」の切り替えが可能なレンズやカメラも多くなってきた。たとえば横方向に流し撮りをするとき、モードをONにしておくと自動的に横方向のぶれ補正がOFFなり、縦方向のぶれ補正だけをONにして縦ぶれのないきれいな流し撮りができる。
手ぶれ補正は中高速シャッタースピードで発生するごくわずかなぶれ「微ぶれ」を適正に補正する重要な働きもある。手ぶれ補正をOFFにしておいて、「レンズ描写性能が悪い」とか「ピント精度が悪い」などとクレームをつけている人がいるようだが、それは「微ぶれ」が原因だったということが多い。
手ぶれ補正によって、ぶれが完全完璧になくなるわけではない（これはくれぐれも認識しておいてほしい）。ぶれの量が少なくなって目立たなくなるだけである。さらに手ぶれ補正をONにして撮影するときも「ぶらさないで写す」という気持ちで撮影することは大切なことだ。
(図－９) 手ぶれ補正の名称は（基本的にはまったく同じ機能なのだが）各メーカーで異なる。さらに同時シンクロ補正の名称も各メーカーで異なる。それぞれ「独自性」をアピールしたいのだろうけどユーザーにとってはなんのメリットもない。
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