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ミラーレンズにCPLフィルターを使う (偏光フィルター撮影4)

2009年 06月 26日
超望遠撮影における偏光フィルターの実用性を模索している。アダプトールの改造で、ファインダーを観察しながらフィルター向き調節が可能になったので、色々な被写体で撮影テストをした。

デジタル写真画像は、明度・コントラスト等を始めとした多種の画像処理が可能で、効果を比較する画像を別個に処理をしてしまうと、フィルター有無の差が比較出来なくなりかねない。これを防ぐために、

(1)撮影は全面平均測光による自動露出(シャッター速度自動)で、なるべく均一な明度の「フィルター無し・フィルター有り」の撮影画像を用意する
(2)明度を揃えたい対象物がある場合は、片方の最小限の明度調整のみを行い、比較する二画像の調子を揃える
(3)左に「フィルター無し」右に「フィルター有り」の画像を並べて結合し、一つの比較用元画像を作る
(4)この比較用元画像を、最小範囲のコントラストのみの画像調整とリサイズを行い、最終的な比較用画像とする (これは、望遠撮影のローコントラストな傾向を補正し、見やすくするため)

...という方法を採った。つまるところ、フィルターの効果を比較する画像は、二者の間で極力画像調整の差が無い様にしたということだ。
掲載した以下のサンプルは、それぞれ上記の手順に従った比較用画像だ。

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b0174191_13244253.jpg
1/1000sec                       1/250sec
別個の明度調整なし

奥の赤屋根と手前の灰色の屋根が、晴れた太陽光を反射している。ファインダー目視では屋根が随分明るいが、フィルター無しで撮影した左では、自動露出によって強く抑え込まれた。その結果、手前の樹はずいぶんアンダーだ。フィルターの有る右では屋根の反射が抑えられ、色がずいぶん違って写っている。屋根へのフィルター効果で露出が長くなるため、樹の緑が明るく写る。フィルター無しの画像から、処理により樹を明るく調整が出来るが、その場合は屋根のディテェイルは更に失われる。フィルターにより両方が写し込める利点があると言えるだろう。

b0174191_13474823.jpg
1/1600sec                       1/400sec
別個の明度調整なし

更に極端な例。斜め屋根がおもいきり太陽を反射していた時に撮影。自動露出により、左は二階屋根や壁、アンテナ等が露出アンダーで異常に暗くなった。右はフィルターで反射を軽減し幾分ましな写り方だ。極端に高コントラストな被写体では、コントラストを低くする側に使える。HDRに少し似た(流行の派手な使い方ではないが)効果だ。

b0174191_2152222.jpg
1/4000sec                       1/2000sec
手前の建物の明るさで明度を揃えたつもり

空が偏光フィルターにより暗い位に濃く写るのは、良く知られる。うす曇りの天候で、右は灰色がかり少しアンダーな色に写っている。もっと晴れていたら、深い青になったのかもしれない。 超望遠でも同様の効果があるのを確かめたかったので。

b0174191_1732075.jpg
1/1600sec                       1/500sec
別個の明度調整なし

フィルターによりアンダーとなった空に自動露出が働くため、右は他のものが明るく表現されている。遠景右手の城みたいな建物や、その手前の白い建物や左の送水塔が顕著だ。にもかかわらず、左手の森や手前の家の屋根など逆にアンダーとなるものがあり(偏光成分の選択による効果)、全体としては少しコントラストを増す結果になっている。雑多に入り組んだ遠景には、この様な効果を生じる傾向がある様だ。ただ、この程度の効果なら、撮影後の画像処理に頼ってもそう変わらない様に思える。

b0174191_14253578.jpg
1/1250sec                       1/800sec
駐車場路面を基準に明度調整

右側は三台の車の窓に映る空の反射を最も抑える様に、フィルター向きを設定している。良く知られる水面反射等に対する効果を確かめた。青い車に顕著だが、車内の様子が明瞭になっている。反射光沢を抑えると、素の色が強く表現されるのは屋根と同様だが、車の様な立体物では角度の異なる側面の反射が強調されるのが判る。偏光成分を選択しているという方が的確な言い方だろう。

+

偏光フィルターの有要性は光の成分を取捨出来ることだ。超望遠でも標準レンズと変わらない効果がある事が判った。コントラストを増す効果も、偏光成分の選択性によっているため、画像処理による増強とは異なり、これが強く出て他では得られない絵になる場合を心得ておくべきだろう。偏光フィルターを使った絵は、やはり非日常感があって面白い。昔の経験を思い出すと、事物の光沢成分を抑えて、妙に質感を強調する傾向があり、むしろ近影で使いたくなって来たしだいだ。
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by Ataron | 2009-06-26 15:33 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

Adaptall2を改造する (偏光フィルター撮影3)

2009年 06月 15日
ミラーレンズにCPLフィルターを内装してしまうと、フィルターの回転操作が困難になる。
偏光フィルターを回転させながら、ファインダー内で効果を確認し、最も必要としている光を選択したい。それには、内装フィルターを外から回転させる機構を造るしかない。Adaptall2を分解したのは、この目的で改造するためだ。

Tamron Sp500にCPLフィルターを装着すると、フィルターの回転枠の外側を、ちょうどアダプトールの駆動リングGが取り囲む。ミラーレンズを使用する限り、アダプトールの絞りに関する機構は全く意味がないので、他レンズへの使用を諦めて改造する事にした。
b0174191_0512350.jpg
改造のポイントは、
①絞り環の位置伝達用のカムAを、CPLフィルター回転用のレバーに用いる
②Aにより回周する絞り値伝達カムDを改造し、駆動リングGを連動して回周させるためのカムにする
③フィルター回転枠とリングGに、隙間を埋める素材を貼り、互いをからませる
上の写真は改造の様子で、絞り値伝達カムDは内側に曲げ、不要な長さを切って、適当な位置に橋渡しピン(ネジ)を通す穴をあけている。駆動リングGには不要部品を外した後のネジ穴が数個所空くので、その一つにネジを立てて橋渡しピンとした。ピンとしたネジは、Dを強く締め付けると互いの動作が窮屈になったので、遊びを残して固定した。リングの内側面には1mm厚のフェルトシートSを貼り、CPLフィルターの回転枠にも同じフェルト材を貼っている。単純だが、この両者の摩擦でフィルターを回転させる構造だ。
b0174191_140231.jpg
絞り環に嵌るカムAは、当初はバネ板Qを外し、絞り環を傷つけない様にアクリル板を貼り付けていた。しかし、動かしにくく、特にカメラのストロボの下に潜り込むと扱いづらいので、ノプを自作した。Tがそれで、1mm程度のありあわせの鉄板を削っている。アダプトール側面のAが動くためのスリット幅は1mm程度しかない。Tを固定するネジの頭が出るとひっかかるため、ネジ穴は頭が沈む様に加工している。下は完成し装着したところ。
b0174191_1541367.jpg
b0174191_155179.jpg
飛び出し分があるので操作し易く、ストロボの下に入っても楽に動かせる様になった。

回転動作は90度程で、理想的には180度以上欲しいところだ。実際に使ってみると、太陽光に関しては効果が強く出るフィルターの位置は、およそ決まっている様だ。ノプの中央でその位置にセットされる様にアダプトールを装着しておけば使えそうだ。効果に厳密に拘るなら、いまのところアダプトールを外してセットしなおすしかないが。
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by Ataron | 2009-06-15 02:08 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

Tamron Adaptall2(OM)の構造 (偏光フィルター撮影2)

2009年 06月 12日
カメラメーカーではなく、各社の一眼レフカメラに使える交換レンズを作って来たTamron(タムロン)というメーカーをご存知の方は多いだろう。今も優秀なレンズを作り続け健在なこのメーカーに、「純正レンズより性能が少し劣るが安い」というサードパーティの常識は通用しない。

日本で一眼レフカメラのメーカーが乱立して、各社各様のレンズマウントの規格が作られた前世紀後半に、互換レンズメーカーとしてのタムロンはAdaptall(アダプトール)というマウント方式で対応した。各社のボディ毎に異なるアダプトールを作り、自社レンズをそのアダプトールにマウントする独自の方式を確立したのだ。アダプトールの歴史や機能変遷に関しては、以下のページの方が詳しく整理されているので参考にされたい。

  にゃんにゃんみゃお 娘娘廟  (のぐれ天氏)
      / 貧乏カメラ館 / カメラ一口メモ / タムロンの交換マウント

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現在、Tamron Sp500/F8 にこのアダプトール2(OM)を装着し、OM→EOSマウント変換アダプターでEOS にマウントしているが、今回、理由あって分解と改造をすることになった。アダプトールは対応するボディ機種によって構造が異なると思われるが、デジタル一眼レフ時代となっても、この装置を使われている方はおられるだろうし、改造や修理を試みられる場合もあるだろう。以下の情報が役にたてば幸いだ。

+

以下の写真の銀色の部分がアタプトール2で、Tamron Sp500 に装着された状態だ。ミラーレンズのため絞り環がないが、55Bの刻印のある部分が一般のTamronレンズでは絞り環に相当する。
b0174191_1346236.jpg
O アダプトールをレンズ本体から切り離すレバー
M アダプトール+レンズを、カメラボディから切り離すレバー
H レンズの手動絞り込みレバー
I シャッター時にカメラ側よりの絞り込み動作を受けるレバー
A レンズの絞り環に繋がるカム
D 絞り設定値をボディに伝えるカム

下の写真は、4本のネジを外してアダプトールを2つのピースに分解したところ。左の裏側がレンズ本体に接する側。右はボディにマウントする側が表になっている。右のピースは、左のピース上に蓋をする様に固定されている。
b0174191_1536036.jpg
簡単な右のピースから説明すると、
M ボディから切り離すレバー
N ボディのマウント部に噛ませる飛び出しの部分
K この面はボディのマウント面に接する
以上はカメラ純正のマウントそのものと言える。
L アダプトールの内筒部のカバーが取付けられていた棚だ。3本の小ネジで内筒カバーは外れるが、Japanのプリントの傍のネジだけ長く、内部で手動絞り込みレバーHの戻りスプリングRが掛けられている。スプリングの機能を戻す場合は後で掛け直す必要がある。

左のピースは、カム機構の主要部で、分類すると以下の2つの機構に分かれる。
①レンズ絞り設定値をボディへ伝達する
②ボディのシャッター動作を、レンズ側の絞り込み動作に伝達する

①について
当時のカメラはレンズ上の絞り環で絞り値を設定していたが、シャッターを押すまで実際には絞り込み動作はしない。絞るとファインダー像が暗くなり、フォーカスや構図が判り難くなるからだ。絞り開放のままで本体側で露出を測り(TTL開放測光)、レンズ絞り環の位置から絞りの設定値(あるいは自動絞りに任せる意図)を受け取り、カメラ本体側で適切なシャッター速度を計算していた。レンズ上の絞り設定情報をボディに知らせる機構が伝達カムDだ。このカムは、OM交換レンズ群のカム機構に準拠している。

アダプトールをタムロンレンズに装着すると、絞り環の窪みにAの突起が嵌る。絞り環を廻せばAも付いて廻り、Aが固定された大きな歯車Bを廻すことになる。歯車Bはアダプトールの溝(EF間)に納まり回転する構造だが、実は上下に2枚の歯車が重なっていて、Aは下側歯の一部だ。(下の写真が判り易い) 下側歯は小歯車Cの下側歯を廻し、直結するCの上側歯を廻し、それはBの上側歯に伝えられる。Bの上側歯にはボディへの絞り値伝達カムDが固定されているので、早い話が絞り環を廻すとカムDが廻る。
b0174191_14213855.jpg
上下の二重歯車の複雑な機構だが、上歯と下歯で僅かに歯数が異なる。カムA(=絞り環)とカムDとの回転角度は微妙に異なり、この様な機構でOMレンズのカム動作を精密にシュミレートしている。もちろんカムの配置場所や形状も考慮されているに違いない。

②について
シャッター動作で実際に絞り込みが行われる。これは、①とは別の絞り込みカム機構が働く。ボディ側のカムがアダプトールの絞り動作カムIを動かす。(カムIは取外したので最初の写真以降は写っていない) カムIは駆動リングGに固定されていてこれを廻すが、Gの裏側に付いたカムP(写真には写っていない)がレンズの絞り込みカムの位置まで廻り、これを押して絞り込みをする構造だ。ボディの絞り込みカムの動作を抵抗なくレンズの絞り動作に伝えるために、ベアリングJがGの全周に使われている。手動絞り込みレバーHは、Gをレバーで廻せる様にしたもので、上の写真ではレバーH、カムI等は既に外した状態だ。

b0174191_15524621.jpg 改造のため取り外したパーツを右に並べたが、向きや位置は適当だ。Pは、なだらかに高さを増す滑り台の形状で、位置と高さの関係(絞り込みの値)を微調整できる様にネジ穴は長くとられている。Qは、AをBの下側歯に固定する2本の小ネジで、Aの内側に一緒に固定された弾力のある金属製の部品で、実際に絞り環にカムとして当たる部品だ。

絞り込みカム機構に関しても、やはりカム配置やストローク等、OMのボディの絞り込みカム機構の仕様に精密に適応させる工夫がこらされている。
+

各社規格にアレンジしたレンズを複数種造る必要を省くために、このアダプトールには複雑な伝達機能が要求されたが、タムロンは徹底してこれを消化したのだ。その後、レンズコントロールが電気的な機構となるに従って、アダプトール方式は活路を失った。今となっては、エニグマを解析する様な話しだが、アダプトールの構造は面白く、タムロンの志と根性が表れていると思う。純正レンズ以上にユーザーの評価を得たマクロレンズを作ったメーカーだけの事はある。
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by Ataron | 2009-06-12 12:41 | 撮影機材/技術 | Comments(2)

ミラーレンズにCPLフィルターを使う (偏光フィルター撮影1)

2009年 06月 08日
PLフィルター(偏光フィルター)は時として非常に有効なフィルターで、レンズ固定のデジカメの時代はカメラ毎に揃えていた。しかし、一眼レフに進みレンズが増えると、口径の異なるPLを揃える余裕もなく、なんとなくPL離れしてしまう。それでも、いつもPLフィルターのことは気になるのだ。

そんなわけで、ミラーレンズでも偏光フィルターを使用したいと考えていた。ミラーレンズはフィルターをレンズの背部に内部装着する構造のものが多く、所有するタムロンのミラーレンズ Tamron SP500 も同様だ。 偏光について調べると難しい事が書かれているし、ミラーレンズは反射系を多用しているわけで、果たして内部装着でも効果が得られるのか、これはテストした方が早いと考えた。

このレンズの内装フィルター径は30.5mmで、ネットで調べると株式会社プラタ(PLATA)という輸入業者が扱う安価なCPLフィルター(円偏光フィルター)があった。通販で適合するサイズを入手したが、CPLを選択したため最初から問題が生じた。CPLフィルターは装着の際に表裏の方向性を正しく守る必要があったのだ。(PLフィルターでは表裏に関係なく同結果となる) CPLフィルターを使うのは初めてで、この事を知らなかったのだ。

次の写真の②③は、購入したままのCPLフィルターを内部装着した撮影で、光路に対して表裏が逆になっている。PLフィルター使用時に効果を確かめるのと同様に、②と③はフィルターを回転させ向きを変えて撮影した。比較のため別日に撮影した正常な絵を①に示したが、CPLフィルターの表裏を逆にした異常な色の例だ。
b0174191_957567.jpg
ミラーレンズの背部に取付ける場合は、フィルターが後ろ(カメラ側)を向いてしまい、この様に不本意な効果になってしまう。このため、フィルター枠からフィルター板を一旦外し、裏返して枠に取付けなおす必要があった。下の写真の④は、改造のために枠からフィルター板を外した所だ。固定リングを少し傷付けてしまった xx;
b0174191_2234137.jpg

①~③はミラーレンズの背部にフィルターを取付ける過程だ。
①ミラーレンズの背部に何も付いていない状態。中央のレンズ背部筒の内側に、フィルター取付け用のネジが切られている。
②フィルターをネジ込んで装着したところ。文字が印刷された枠を回して、フィルターの向きを変えるのが本来の使用方法だ。
③タムロン・アダプトール2を取付けた状態。アダプトール2には、更にKindai International製のEOS用アダプターが付いている。CPLフィルターは、これらのアダプターの中に埋まってしまった。

+

ミラーレンズはレンズ背部は固定で、背部が突出してカメラを痛める心配はないが、撮影の際に回転させる必要がある偏光フィルターには不利だ。フィルターの向きを変えるためにレンズを外さねばならず、どうみても実用的とはいえない。このためミラーレンズに偏光フィルターを使う人は余りいないだろう。それでも、効果を確認したいので、これはテストケースといった所だ。 とはいえ、昔はただでも暗い望遠に偏光フィルターはためらわれたが、最近のデジタル一眼は非常に高感度を確保している。望遠で偏光の効果が減じるのなら仕方がないが、そうでなければ既成概念を棄て偏光フィルターの利用を考えても良いのではないかと思っているのだ。

風景撮影では太陽の相対位置などで、最良の効果があるフィルターの向きが決まる。そこで、レンズに装着しない状態で目視でフィルターを透かして効果の良さそうな向きをみつけ、その向きでレンズに取付けて効果を確かめることにした。

次の写真は、そうしたテスト撮影の結果だ。このミラーレンズは付属台座のツマミを緩めるとレンズとカメラ本体の全体を縦位置に回転出来る。これは景色に対し内部装着したフィルターの向きを回転させることになるので、これを利用して効果の変化を確認している。矢印はカメラ本体の上(ペンタプリズムの向き)を示したものだ。
b0174191_22581770.jpg

①フィルターをつけない普通の撮影。
②手前の屋根に最も効果が出る向きにフィルターを装着して撮影したもの。
③カメラ全体を②から左に90度回転させて撮影したもの。

写真はトリミングのみとし、明度やコントラスト等の調整は一切していない。露出はISO800固定の自動露出で、①は1/1250sec ②は1/500sec ③は1/640secとなった。

フィルターの向きの指標にした手前の屋根の反射の変化を見ると、裸眼目視による効果の最良向きは、レンズに装着しても変わらず有効だという事が判った。

目視では遠くて気付かなかったが、自動車のボディ側面に写った壁の像は、③が最も抑え込まれている。また、左隅に別の車の後部窓の一部が写っているが、やはり③が空の反射が最も抑えられている。電柱の碍子(ガイシ)や木の葉などは、微妙だが異なった写り方をしている。

効果を宣伝するほどの写真ではないが、ミラーレンズに内部装着としても、偏光フィルターが使用できることが確かめられ、まずはひと安心というところだ。
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by Ataron | 2009-06-08 23:19 | 撮影機材/技術 | Comments(0)

ヒヨドリの水浴び  

2009年 06月 07日
近場の公園に人工の小川がある。汲み上げた井戸水を流しているそうで、緩やかな流れで浅く、小鳥達には都合の良い餌場や水浴び場になっている。明るい場所ではスズメが水浴びをしていたが、時折人が通って邪魔が入る。そこで、人の来ない場所を探して、更に上流の日陰の多い林の中まで入ってみた。
b0174191_152161.jpg
ここでは落葉がフカフカの絨毯の様に積り、少しの距離で大きく状況が異なるのを感じさせる。小川の周囲は薄暗くて、鳥の姿を追って行くうちに彼等の密かな水浴び場を見つけた。ちょうど一羽のヒヨドリが水浴び中、暗いのでReflexのTamron SP500/F8ではフォーカスが怪しいが、なんとか撮影。結果は被写体ブレに甘んじたが、雰囲気は写真に残せた。
b0174191_202018.jpg
b0174191_203253.jpg
b0174191_204490.jpg
ヒヨドリ君は小岩の上から水に飛び込んでバシャバシャとやり、すぐに上がって来る。これを納得が行くまで何度も繰り返すのだ。それが済むと流れのすぐ脇の枝に移り、しばらく憮然としていた。少々疲れるのか、それとも気分なのか、乾かす動作は少しのろい感じだ。
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by Ataron | 2009-06-07 02:14 | 鳥さんの写真 | Comments(0)

変異しつつある一眼デジカメ  

2009年 06月 01日
コンパクトデジカメの動画撮影機能が当たり前になって来たが、遅れてようやく一眼デジカメが動画に対応し始めた。民生カメラでは、下位機種で新しい機能を取り入れては上位機種に持って行くパターンがあるらしい。

レンズ交換出来る一眼デジカメが、民生ムービーの居場所を奪ってしまいかねないが、そんな事より気になることがある。それは、一眼デジカメがいつまで今のボデイスタイルを続けるかという点だ。

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フイルムを使っていた時代には、一眼レフのミラー、フォーカシングスクリーン、ペンタプリズムのスタイルは、光学的な配置で必然性があった。その後、大きな撮像素子が作れる様になり、フイルムを撮像素子に置き換え、ボディ背面に液晶モニターを配置して、とりあえずデジタル化を果たしたのが現状といえる。
しかし、長く愛された魅力的なこの一眼レフ構造は、デジタル時代に意味を失いつつある。

①撮像素子の高画素化で、ファインダーによる焦点合わせは精度が怪しくなって来ている。フォーカシングスクリーンやルーペ性能等は、ドットまで拡大して観察されるというデジタル時代の扱いに耐える性能向上を出来ないか、怠っているとしか思えない。

②オートフォーカスが高機能化し、かなりの撮影領域で有効に機能する様になって来た。画像解析を取り入れたものが実用化されつつあるが、インテリジェントなオートフォーカスにはまだまだ先があるだろう。

とは言っても、マクロ撮影、超望遠撮影、特殊な撮影技法等ではオートフォーカスが使えない場合も多く、ライブビューの拡大を利用するにしても、明るい場所では液晶モニターが見づらく、ペンタプリズムが現役であることは事実だ。

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こういう状況を過渡期といわんばかりの象徴的なカメラが登場し、色々と話題になっているらしい。
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パナソニックはこのLUMIX GH1 / G1という機種で小型高精細液晶をルーペで覗く方式(ビデオ撮影機器の手法)を取り入れ、一眼レフの光学式ファインダーを省いてしまった。この機種にはリターンミラーもペンタプリズムも無いのだ。

このカメラは背面モニターとファインダー内モニターの両刀使いだが、とにかくモニター画像でマニアルフォーカシングを行うに必要十分なら、ボディ背面に液晶モニターを配置する事や、ペンタプリズムをルーペで覗くスタイルにとらわれる必要は無く、視認性の良いモニターとその配置方法のみが、今後一眼レフの守備範囲を背負うカメラのキーポイントになると考えられる。

思い付きを言えば、ハッセルブラッドの様に上からフード付きの大きな液晶を覗くスタイルや、それを背面に向けたスタイル(野鳥撮影では液晶モニターフードは一般化している)、あるいはフリーコードで操作系もモニターも受光部と離れたボックスにするなどが考えられるが、もっと良いアイデアがあるかもしれない。
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ペンタプリズムによる光学式ファインダーは根強いだろうが、それをスルーするボデイは今後しだいに増え続けるだろう。モニター式ファイダーの操作性が良く、画質が光学ファインダーにわたりあえるなら、いずれは主流になるだろう。

操作性について言えば、現在のところライブビューをスイッチで拡大ON、OFFしている程度だが、液晶表示を2分割し常時一部拡大を表示しても良いし、画面の中央部のみをフォーカス用の拡大エリアにしたり、昔のフォカシングスクリーンに模して中央を合焦用プリズムとした表示など、液晶上のデータ表示だから色々と使い易い表示方法は考えられるはずだ。

パナソニックの上記製品、なんとなく昔のペンFの現代版という感じがするのだが...
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by Ataron | 2009-06-01 22:46 | 撮影機材/技術 | Comments(0)