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こたろうさんのブログ

父ちゃんとGP2の奮闘記 evolution series3









父ちゃんのカメラ講座 その2 レンズについて

あ~いヽ(´ー`)ノ
こたろうです(*‘ω‘ *)

今回はレンズについてお話しします。

みなさんレンズはよくご存じですね(・∀・)b
色々な特性のある硝材でできた単レンズの複合体です。

群(引っ付いてるレンズの群れ数)枚(全レンズの数)で表されると共に
設計デザインの名前のまま呼ばれることも多いですね。
ツァイスのディスタゴン・ホロゴン・プラナー・テッサ―・ゾナー
ライカのズミルクス・ズマロン・エルマー
可変を表すバリオがついたズームのタイプもあります。
アポ・ゾナーは「アポクロマートタイプのゾナー」という事なんですね。

また、かつての単レンズ50mmのほとんどのメーカーレンズは
プラナー(凸レンズが中心対象に向かい合う構成)タイプと呼ばれます。

また、オリンパスのZUIKOレンズはかつては、G・Fなどアルファベットがついてました。これは使われるレンズの枚数であり、G-ZUIKOは7枚構成レンズという事です。

さて「その1」でもお話しした通り、レンズにも光量調整機構が内蔵されており
これを「絞り」と呼んでいます。
絞りの効果は
数字が大きい
光量が少ないがピントが合う範囲が前後に大きい。
数字が小さい
光量が多いがピントが合う範囲が前後に狭い。

このピントの合う幅を「被写界深度」と呼びます。
この「被写界深度」は同じ絞りの数値であれば
広角レンズの方がピント合う深度が大きい。
という事になります。

なのでほぼ同じ画角を持つ
フルサイズの50mmと
APS-Cの30mmでは
同じ絞りの数値でもボケ方に違いがあるという事になりますね。

天体写真では、
絞り大きい
メリット・周辺の星像・収差・周辺光量低下の緩和。
デメリット・露光時間の延長化・絞りにより回析像(ウニ)の現出。
絞り小さい
メリット・露光時間の短縮化。
デメリット・周辺の星像・収差・周辺光量低下の悪化。
という事になります。

被写界深度に関しては星像の全てが「無限遠」であり、カメラと被写体の間には
何もないため、あまり関係がありません。

さて、絞りの値ですが
「その訳わからん数字は何???」
と聞かれる事があります。


これはかつてのニコンの50mmですが、絞りに数字が並んでますね・・・
この数字以外の間の数字は「中間絞り」とかつては呼ばれていました。
今のデジタルでは、ほぼ無段階ですから「3.2」とかの数値も表示されますが・・・

この数値は何かといいますと・・・


上はシャッタースピードの数値1/250とかの分母です。
よく望遠鏡の明るさの比較で
F×F÷F×F
という感じで明るさの比率を計算しますが、絞り値はこのシャッタースピードの
分母の√です。逆に言いますと
「絞り値×絞り値=シャッタースピードの分母。」という事になります。
私も詳しくは説明できんのですが、シャッターの数値の一個差で減る光量と
絞り数値一個差で減る光量は同じという事でしょう。

さて、では天体関係ではどんなお話ができるかと言いますと、
まず周辺収差・光量の緩和に関しては望遠鏡でも同じですね(・∀・)b
口径が同じなら焦点距離が長い(F値が小さい「暗い」)方が収差が目立ちません。

他には、何か言えるでしょうか・・・???

「ウニ」の問題がありますね。
カメラレンズの場合絞りの羽根の枚数で決まります。
7枚羽根の絞りだと絞られた形状が円形絞りでない限り7角形になります。
この角によって「光条」が発生します。
当然絞りが絞られていない各レンズの「開放」状態ではこれは発生しませんね。

また、各メーカーごとにフランジバック(センサーとマウント面の距離)が違うため
ニコンのレンズ(フランジバック46.5mm)はリングをかませばキャノンのボディーで無限遠が出ますが、その逆は無限遠は出ません。
ミラーレスはフランジバックが短いため、アダプター経由で色々なレンズで無限遠を出すことが出来ます。

MF時代のレンズは無限遠でピントリングの繰り出しが当たり、それ以上は回りませんが、AFレンズではAF機構の関係で無限遠よりむこうにピントが動きます。
よって、改造によりセンサーの位置がずれているカメラ(レス改)などでも無限遠のでるものがあります。

また、レンズのガラス面の反射による光量のロスを防ぐために各ガラスの面に
「コーティング」というものが施されていますが、これも銀塩時代のレンズと
現代のデジタル用のレンズでは違います。
特に青ハロ等の軽減においては、現代のものの方がはるかに優れています。

色ハロ(特に青ハロ)に関してはかつての高級レンズより、現代のキットレンズの方が少ないデス。(レンズそのものの収差等は別ですヨ・・)

ともあれ、デジタル時代の天体写真に関しては「現代の優秀なレンズが望ましい」
という結論に至ります。

理由は一つ。四隅に至るまでそのすべてが「点光源」であるからデス。
レンズにとっては一番「嫌なもの」なんですね。

色ズレ、歪み、すべてが出る毎回「性能テスト」のような対象な訳デス。

さて、次回はカメラのシャッターについて書いてみましょうかねヽ(´ー`)ノ
関連記事
  1. 2016/10/24(月) 21:24:01|
  2. 父ちゃんのカメラ講座
  3. | トラックバック:0
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コメント

No title

こんばんは。
絞りの数値ってなんであんなに中途半端なんだろうって思っていた時期がありました。
あの数値が1つ増えると、シャッター速度を1つ減らすって感じでやっていましたが、
絞りの開口部の面積が1/2になるって教えてもらった時には目からウロコでした。

昔のレンズはリングを回すとカチカチって感じがして、
操作している感がありました。
おじさんに貰ったSR-1で天体写真でも撮ってみようかな?
ピント合わせが難しそう。
  1. 2016/10/24(月) 23:49:00 |
  2. URL |
  3. B.S.R-e #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> B.S.Revolutionさん
こんばんわヽ(´ー`)ノ
そうそう絞りだけを言うと半分づつになるんですよね。
でシャッタースピード1上げたのと絞りを1開くのは同じ光量の移動になるから、露光量は変わらない訳デス。
たぶん昔のカメラのファインダーの方がはっきり星が見えると思います。唯一退化しているカメラの機能がファインダー性能ですからねヽ(´ー`)ノ
  1. 2016/10/25(火) 00:39:00 |
  2. URL |
  3. こたろうさん #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

おはようございます!
まーちゃるです。

F値とは焦点距離を口径で除した値で、シャッターを開けている時間が半分になった場合、口径の面積(受光面積)が2倍で同じ光量になるです。
円の面積は半径の2乗×πなので元の面積の2倍にする時半径は√2倍になります。
√2は1.4142....なので、シャッターを開けてある時間が半分の時はF値が1/√2倍になります。
逆にシャッターを開けている時間が倍になる時はF値は√2倍になります。
シャッター時間1秒の時にF値が1だった場合、シャッター時間2秒の時はF値は1.4(√2)、シャッター時間4秒の時はF値は2(√2×√2)、8秒の時はF2.8(√2×√2×√2)で光量が一定になります。
ちなみにF1.2は√1.5つまり、シャッターを開けている時間を1.5秒にした時にF値を1から1.2にするって感じです。F2.8からの√1.5倍がF3.5(√2×√2×√2×√1.5)みたいな。

で、天体写真の場合、コンバージョンレンズの入れ替えでもバルブ時間を試写無しで簡単に計算で決められるので楽チンです(^-^)
  1. 2016/10/25(火) 08:06:00 |
  2. URL |
  3. まーちゃる #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

絞りは直径が小さくなるってことで、面積比較ってことなのですかね。
口径60mmでF2なら面積706.5mm2、でF4なら176.25mm2なので、面積が4分の1になるので、露光時間が4倍って感じですか。

最近建物の写真をマニュアルで撮影するので、ISOは100で固定して、絞りは8くらいにして、シャッタースピードで調整してます。
三脚必ず使って、露光時間伸ばしてもブレないので、オートで勝手にISO上げられたり絞り開放されるより、クッキリした写真が撮れると思ってるのですが、そんな感じで良いのでしょうか?
  1. 2016/10/25(火) 09:53:00 |
  2. URL |
  3. 787b #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> まーちゃるさん
こんちは、司令官( ノ゚Д゚)

詳しく有難うございます。
数学の授業のようです・・・(-_-)
なるほどっですねさすがは本職(・∀・)b

どうかこうか迷い、結局うまく説明できんと書きました。
やはり図解すべきですかね。√見ただけでそっと閉じる方が増えそうで怖いデス(笑)
  1. 2016/10/25(火) 14:44:00 |
  2. URL |
  3. こたろうさん #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> 787bさん
口径や絞りによる露光倍率の計算・理屈はまーちゃるさんが詳しく解説してくださった通りです。(・∀・)

建築写真に関しては、三脚をつかって絞りを大きくし被写界深度を稼ぐ方が良いでしょうね。

厳密な建築写真の場合は、広角レンズだと歪み(ディストーション)がでますし、カメラの位置により遠近感(パース)がついてしまうので、アオリレンズを使ったりしますね(・∀・)b
  1. 2016/10/25(火) 14:47:00 |
  2. URL |
  3. こたろうさん #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> こたろうさん
こんばんは!
まーちゃるです。

そうですよね~…
√ とかそっ閉じ続出でしょうね(^^;;

理屈が分かって計算できればF3.5になるレデューサーでの適正露光が6分の時、レデューサー外してF5にしたら何分露光すればいいの!?
なんて時、試写しなくても計算で露光時間が12分って分かるのでいいんですけどね(^-^)

図解しても数字からは逃れられないのであまり変わらない気がしますね(^^;;
こたろうさんの対応表みたいのが一番いいような気がします(*•̀ᴗ•́*)و ̑̑
  1. 2016/10/25(火) 22:24:00 |
  2. URL |
  3. まーちゃる #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> まーちゃるさん
ははは、私一定露光量に対して、シャッター絞り一個上げ、一個下げは同じですよと言いたかっただけです(〃ω〃)
私も現場でその計算は頭ではしますけど、今は45だと10分、BKPだと7.5分て決めつけでやってます。
10分以上も平気ですが、星色が返せなくなるので。
  1. 2016/10/25(火) 23:45:00 |
  2. URL |
  3. こたろうさん #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

この企画楽しみにしてます!
シャータスピードとF値と明るさの関係がスッキリ理解できました!
F1の基準値は規格があるんですかね?
平方根は苦手ですが面積との関係だとわかると納得しました!
  1. 2016/10/28(金) 14:38:00 |
  2. URL |
  3. ベランダの住人 #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

No title

> ベランダの住人さん
こんにちは。その辺りはまーちゃるさんがお詳しいかと・・・(-_-)
次回の企画考えるのに難儀しそうです・・(;ω;)
  1. 2016/10/28(金) 16:14:00 |
  2. URL |
  3. こたろうさん #79D/WHSg
  4. [ 編集 ]

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