『焦点距離とは？』 の クチコミ掲示板

[でじてれタン]

こんにちは
これまでレンズの焦点距離っていうのは無限遠の点光源からの光（光軸と平行な光線）が集まる点だとばかり思っていたのですが。
ふと「焦点距離」でググってみた所、無限遠という前提が無く、むしろ有限距離でも被写体にピントが合った点が焦点だという図解付説明が多いのに気が付きました。

「レンズの焦点距離とは、ピントを合わせたときの、レンズから撮像素子までの距離です」
NIKON：デジタル一眼レフカメラの基礎知識
http://www.nikon-image.com/enjoy/phototech/manual/19/01.htm

その他多くのサイトでの同様な説明が多いです。
デジタル一眼レフカメラ初心者入門講座
http://diji1.ehoh.net/contents/gakaku.html
デジカメの仕組み
http://aska-sg.net/shikumi/019-20060201.html
など

私はこれらの説明は間違っているよう気がしますが、まさか NIKONが自分の土俵の真ん中で嘘を書いているなんて事は無いでしょうし・・・
私が間違ってる？またもしかしたらカメラの業界ではこのような表現をする事もアリなのでしょうか？

＃既出御容赦

書込番号：16215640

[BABY BLUE SKY]

カメラ用レンズの「スペック上の」焦点距離は無限遠時のものが普通ですが
焦点距離そのものはどんな場合でも焦点距離です(レンズのスペック表記とは異なっても)

書込番号：16215705

[フェニックスの一輝]

「レンズから撮像素子までの距離」と書かれているのであってると思いますが・・・

ちょっと図がわかりにくいかもしれませんね。
（画角の解説に重点をおいてるから？）

書込番号：16215732

[うさらネット]

レンズの仕様を表す場合の焦点距離を、無限遠を条件としているだけです。
この条件（定義）がない場合も、特定の距離で規定しないとなりません。

形式試験上、非常に不都合なことになりますので、定めがない場合に無限遠としていると理解しています。

書込番号：16215792

[でじてれタン]

さっそくのフォローありがとうございます。
ネットの内容も皆さまの回答も同じ主旨の説明なので、私の方が何か勘違いしているのだと思います。
が・・・いくら考えても判りません。
すみませんが私がどこを勘違いしているか指摘して頂けると幸いです。

私の考え：
この図で、焦点距離というのはfの事であって、レンズ（主点）と撮像素子の距離bとは別物である。

書込番号：16215902

[うさらネット]

撮影距離・焦点距離・合焦。撮影距離＝無限遠の場合に、合焦した時の焦点距離が、レンズの公称（仕様）焦点値。

書込番号：16215948

[スキンミラー]

よく知りませんが、ギョーカイの焦点距離はレンズから土星マークの撮像面なのでｂ。
物理学の焦点距離は光が点になるポイントなのでｆなのでは。
なのでシノニム（同音異義語）かな。

まあ他の方がツッコンでくれるとは思います。

書込番号：16215999

[うさらネット]

でじてれタンさんの迷いが何だか分かってきました。

まず、カメラ用のレンズは合焦させるための機構があります。
が、単純な例えば両凸レンズにはその機構はありません。

そのような、単純なレンズに置き換えて、
無限遠の点光源が合焦する、レンズ光学中心から撮像面までを公称焦点距離と言っています。

書込番号：16216060

[Tranquility]

でじてれタンさん

「焦点」と書かれた点は、光軸と平行にレンズに入射した光が一点に集まる点ですね。
つまり、無限遠からの光が焦点を結ぶ点で、レンズとこの点の距離が焦点距離になります。
つまり「f」がこのレンズの標準の焦点距離で、正しいです。

この図で「b」が「f」より長いのは、被写体矢印が有限距離にあるからです。
有限距離からの光の焦点は、無限遠の光より後ろになります。
単焦点レンズで近くにピントを合わせるときにレンズを繰り出すのはこのためです。
「b」は近接撮影時の焦点距離で、「実効焦点距離」となります。

書込番号：16216271

[アナスチグマート]

>でじてれタンさん
でじてれタンさんの図で合ってますよ。
焦点は無限遠から来た光がレンズを通って一点に収束する点として「定義」されています。
このときレンズの主点から焦点までの距離を焦点距離といいます。
有限距離からの光の収束点のことは焦点とはいいません。

書込番号：16216989

[でじてれタン]

皆様ありがとうございます。
「レンズの焦点距離とはレンズから焦点までの距離」で間違っていないんですよね。
そうなると、やはり ↓ NIKON が間違えているんですね。

「レンズの焦点距離とは、ピントを合わせたときの、レンズから撮像素子までの距離です」
　http://www.nikon-image.com/enjoy/phototech/manual/19/01.htm

光学メーカーの雄 NIKON が、こんな基本的な事についてわざわざ間違った説明をしているとは信じられませんが、何か深い理由があるのでしょうか？

書込番号：16217469

[Tranquility]

でじてれタンさん

ピントを合わせた時は、撮像素子の位置に焦点がありますから
「レンズの焦点距離とは、ピントを合わせたときの、レンズから撮像素子までの距離です」
で合っています。

書込番号：16217745

[アナスチグマート]

>Tranquilityさん
焦点とは無限遠からきた平行光がレンズで一点に収束する点のことを指します。

無限遠以外の場合、レンズが集光する点のことは像点（像面）と呼び、焦点とはいいません。

書込番号：16217789

[Tranquility]

アナスチグマートさん

ご指摘ありがとうございます。おっしゃるとおりでした。

写真では近接撮影時にレンズが繰り出される量を加えて「実効焦点距離」などと説明されていることもよくあります。
しかし、スレ主さんの質問の回答としては、焦点と像点をきちんと区別すべきですね。申し訳ございません。

ニコンの説明は、単に「無限遠に」を省略しているのですね。

書込番号：16217869

[Tranquility]

でじてれタンさん

読み返してみましたら、どうも「ピンボケ」な返信をしていたように思えてきました。

>私はこれらの説明は間違っているよう気がします
>私が間違ってる？またもしかしたらカメラの業界ではこのような表現をする事もアリなのでしょうか？
>光学メーカーの雄 NIKON が、こんな基本的な事についてわざわざ間違った説明をしているとは信じられませんが、何か深い理由があるのでしょうか？

先の返信で、近接撮影時のレンズ〜像点の距離を実効焦点距離と言うことがあると書きましたが、たとえば「瞳にピントを合わせる」とか「瞳に焦点を合わせる」と普通に言うことから見てもわかるように、写真の世界では「焦点」「ピント」と「像点」を厳密に使い分けていないと言えそうですね。

私もついつい混同して言ってしまいますが、アナスチグマートさんのご指摘のとおり用語の誤用なので、今後は注意しないといけませんね。いい勉強になりました。ありがとうございます。

というところで、困ったことが。
「ピント」とはオランダ語の「brandpunt（焦点）」とのことですが、ということは厳密に言うと「瞳にピントを合わせる」は誤った表現になります。「ピント合わせ」のことは、正しくはなんと言ったらいいのでしょうね？

書込番号：16218268

[じじかめ]

ニコンに問合せしてみてはいかがでしょうか？

書込番号：16218319

[アナスチグマート]

>Tranquilityさん
ピントってオランダ語だったのですね。勉強になりました。
〜にピントを合わせる、を英語でいうとfocus on〜 です。
ピントが合っている状態はin focus、ピンボケはout of focusです。
ボケはbokehでも通じますね。

書込番号：16218331

[Tranquility]

アナスチグマートさん

「focus」も「焦点（＝ピント）」ですから、「focusing」は「焦点（ピント）合わせ」でしょうか。「focus on〜 」は「〜に焦点（ピント）を合わせる」ですね。

いずれにしろ「焦点・ピント・focus」は「レンズに入射した平行光線が集中する１点」のことですから、無限遠の被写体の像を撮像面に一致させることは「焦点を合わせる」「焦点に合わせる」でおかしくないですが、有限距離の被写体の像点と撮像面を一致させることを「焦点を合わせる」「in focus」と言うのはおかしなことになりますよね。

「焦点」と「像点」を混同しないで、この辺を上手く表現出来る言い回しはないでしょうか？
「像点を（撮像面に）合わせる」ならば間違いなさそうですが、これだと通じなさそうです。

書込番号：16218399

[アナスチグマート]

>Tranquilityさん
少し調べてみたところ、焦点(focus)に対して像点(image point)という言葉はありますが、英語にも日本語にも「像点を合わせる」、という言い方は無いようでした。
このへんがあいまいさの元なんでしょうかね。

書込番号：16218495

[京都のおっさん]

「言葉の定義の問題」で、『焦点距離』なんて言葉はわりと広い範囲、悪く言えば「曖昧」に用いられている代表のように思いますが、本来の意味で言えば スレ主さん の書かれた用法が正しいでしょうね。
ニコンの言葉の用法は、曖昧な使い方を続けていった結果いつの間にか定着してしまったのでしょう。


ニコンの言う「ピントを合わせたときの、レンズから撮像素子までの距離」を『結像距離』と呼ぶことにすると、『焦点距離』は
焦点距離：平行光線を入射した際の結像距離
と定義できます。

合わせて「ピントを合わせたときの、レンズから被写体までの距離」を『撮影距離』と呼ぶことにすると、有名な「レンズの公式」は次式で表せます。

1/f = 1/s + 1/t

ただし
f：焦点距離
s：撮影距離
t：結像距離


『結像距離』という言葉が一般的かどうかは知りませんが、私は他に適当な言葉が思いつかないためにこの言葉を用いています。もしかしたらこんな言葉を使ったら赤っ恥なのかもしれませんが。

書込番号：16218572

[京都のおっさん]

で、レスを分けますが。


レンズの公式のモデルとなる「全群繰り出し式」の場合、撮影距離を小さくしていくと結像距離は大きくなります（被写体を近付けるとピントを合わせる際にレンズが繰り出し、レンズと撮像素子との距離が伸びる）。
つまり「結像距離は撮影距離に合わせて変化するが、レンズの焦点距離は不変」ということです。


「画角」は「結像距離」と「撮像素子の大きさ」で決まるので、この場合は「撮影距離を小さくすると（同一焦点距離で）ピントを合わせる際に画角は狭く」なります。

「インナーフォーカス式」とかで「撮影距離を小さくすると画角が広く」なるタイプは、定義からすると「撮影距離に応じて焦点距離が変化」するのですね。
そうでないとレンズの公式を満たしませんので、公式が公式でなくなってしまいます。逆にレンズの公式を満たすようにすれば当然焦点距離は変化する。
このタイプのレンズの場合は「仕様にある（24mm-70mm などの）焦点距離はあくまでも平行光線（無限遠）時のものであり、実際は撮影距離が小さくなれば焦点距離が小さくなる（撮影距離に応じて実際の焦点距離は変化する）」ということになります。


「被写界深度」の数式はレンズの公式から導かれるため、「焦点距離」をこのように定義しないと計算結果に意味が無くなります。
ですので「焦点距離」という言葉は正しく使用すべきでしょうね。

書込番号：16218620

[holorin]

焦点距離の考え方は、写真業界もその他の光学機器でも何も変わりません。

大筋では、「焦点は平行光線を入れたときに一点に集まる点であり、焦点距離はレンズの（第二）主点から（後側）焦点までの距離」ということでいいと思います。

ただ、これだと問題もあって、たとえば、
無限遠にピントが合わないマクロ専用レンズの焦点距離とは？
という疑問には答えられません。
ピントが合わないということは、一点に光が集まらないということだからです。

また、京都のおっさんさんの言われる、インナーフォーカスなどで実質的に焦点距離が短くなっているようなレンズの実焦点距離も無限遠にピントを合わせられませんので、同様です。

実焦点距離は、正確には有効焦点距離（EFL)といって近軸理論による計算で求められるものなのです。
これは別にむずかしい理論ではなく、
sinθ→θ
tanθ→θ
cosθ→１
として、光線追跡をするものです。実際の光路としては光軸近傍の光線に相当します。

書込番号：16220249

[Tranquility]

>『焦点距離』なんて言葉はわりと広い範囲、悪く言えば「曖昧」に用いられている代表のように思います

「焦点距離」については曖昧な感じはありませんが、焦点距離＝画角と認識している人もいるようで、そのような方には曖昧なものという印象があるかもしれませんね。「換算焦点距離」などという言葉がそれを物語っているように思います。


>ですので「焦点距離」という言葉は正しく使用すべきでしょうね。

おっしゃるとおりですね。

書込番号：16220434

[京都のおっさん]

>焦点距離の考え方は、写真業界もその他の光学機器でも何も変わりません。

でも実際にはニコンのリンク先にある説明も多く、スレ主さんも混乱されてます。
こういういい加減さが写真業界（カメラ業界？）の問題と思いますが。

例えば被写界深度に対する言葉が焦点深度。
焦点深度？ なにそれ？ です。

書込番号：16220706

[masa2009kh5]

奥付、ｐ１	ｐ２、３	ｐ４、５

参考に。
うちにある本で、焦点距離について解説している最も古い本。

書込番号：16221564

[フェニックスの一輝]

＞すみませんが私がどこを勘違いしているか指摘して頂けると幸いです。

画像に赤丸を追加してみました。
この赤い点を撮像素子上に赤い点として結像させることがレンズの役目です。

点を点として表せるというのはピントがあっている状態です。
つまり、焦点を結んでいるのは撮像素子上（の赤い点）ですので
焦点距離はbとなるのではないかと思います。

図の焦点と書かれた点はレンズの中心線と交わっているだけですので
ここでピントはあっていません。
たぶん、ここを勘違いされているのではないでしょうか？

書込番号：16222774

[Tranquility]

京都のおっさんさん

>こういういい加減さが写真業界（カメラ業界？）の問題と思いますが。

スレ主さんが取り上げたニコンなどの説明は焦点距離と画角の関係を説明したもので、焦点距離そのものを解説したものではないですね。不十分な点はあるものの、いい加減で誤った説明とは言えないと思います。


>焦点深度？ なにそれ？ です。

「焦点深度」は、焦点の前後でピントの合っていると見なせる（ボケが許容錯乱円以内の）範囲のことですね。
「像面深度」とも言います。


masa2009kh5さん

おぉ、懐かしい〜
同じ本を持っていますよ。私のは昭和48年の第7版でした。

書込番号：16222777

[masa2009kh5]

aが無限遠ならこのレンズの焦点は図の”焦点”の位置にあり、
aが最短撮影距離なら焦点は撮像素子の位置ｂまで移動する。

被写体までの距離に応じて、焦点距離はｆ〜ｂまで変化する。
が、レンズに記載する焦点距離ｆは光源が無限遠の時の値。

でいいのでは？


スレ主さんが最初に書かれた

＞無限遠という前提が無く、むしろ有限距離でも被写体にピントが合った点が焦点だという図解付説明

は間違ってはいないと思うが。

書込番号：16223443

[holorin]

焦点距離って言葉は意味するところの揺れ幅が大きい上にけっこう説明も難しいのです。

一般的には、
レンズに平行光線を入れたときに１点に集まる点が焦点で、レンズから焦点までの距離が焦点距離
というような説明になると思いますが、たとえばこのレンズとはどこを指すのでしょう。
薄肉系の単レンズなら位置は一つに決まるのですが、実際の厚みのあるレンズではどこのことかわかりません。
さらにフルサイズ一眼レフの14mmレンズのように14mmの位置にはミラーボックスがあったり、300mmレンズの300mmの位置はレンズの前玉の前の空間だったりします。
初心者向けに各社各人、わかりやすいように説明を工夫しているのだと思います。その中では厳密には間違いかも知れないけど、といった説明も出てくるでしょう。さらに、カメラにおける焦点距離は本質でなかったりしますので、鬼の首をとったり、と言えるほどのものでもないような気がします。

そういうわけで、本当に計算等に使用するような厳密なものが必要であれば、専門書等でEFL（有効焦点距離）を学ぶといいでしょう。

カメラにおける’焦点距離’は通常、画角を表現するための手段として使われているだけのものです。顕微鏡や望遠鏡では’倍率’が使われるので、焦点距離はあまり出てきません。
画角の指標なので、35mm判以外のフォーマットでは比較のために35mm判換算という言葉が使われます。当然実際の焦点距離が変わるわけではありません。ほかにいい表現方法がないのです。ちなみに35mm判換算というのは、67判110mmが35mm（判）換算53mmとかいうように30年以上前から使われている表現です。

焦点深度は・・・、困りましたね。もともと顕微鏡におけるピント合って見える範囲を焦点深度と呼んでいたのですが、だから写真における被写界深度に近いものですね。でも、最近は写真における像面での深度にも使われているようです。

他の光学機器に比べ、カメラ・写真は、業界人もユーザーもはるかに多いので、非常に揺れ幅が大きくなっているのだと思います。ほかに、収差とかボケとかMTFとかいろいろそう感じる場面が多々あります。

書込番号：16223465

[大場佳那子]

根源的にはピンホールの位置ですよね。
レンズがいっぱいあると、このピンホールの仮想位置がどこなのか、ってことになるんでしょうね。

解はお利口な人にまかせますん。

書込番号：16223487

[Tranquility]

カメラでは一般的に焦点距離で画角の違いを認識します。それは35mm判というフォーマットが共通の認識として使えたからですが、フィルムカメラの経験が無い人もたいへん増えてきていますから、いつまでも35mm判換算が通用するとは限りません。

焦点距離が決めるものは「像の大きさ」です。
ですから、望遠鏡で天体の写真を撮る人は焦点距離で対象天体の写る大きさを考えることが普通で、倍率は考えません。というか、何に対しての倍率なのか、意味が無いからです。焦点面に写る像の大きさ（月の直径とか）を直接考えて光学系を選び撮影するのです。
holorinさんが「望遠鏡では’倍率’が使われるので、焦点距離はあまりでてこない」とおっしゃったのは、眼視観察の時の話ですね。

焦点距離の換算ですが、35mmをはじめ中判・大判などの様々なフォーマットを使い分けていたカメラマンは、実焦点距離を普通に使っていて、換算をしている人はあまりいなかったと思います。焦点距離の換算をよく目にするようになったのは、デジタルカメラが普及してきてからのことではないでしょうか。

逆に焦点深度は昔から写真でも使われています。私の持っている昭和26年初版（私の生まれるずっと前です）の解説書にも普通に書かれています。
しかし焦点深度は被写界深度と混同されがちなので、千葉大学画像工学部田村教授（故人）の著書では「像面深度」という表現を使っていました。

書込番号：16223622

[holorin]

そうですね。ただ、いろいろなフォーマットが混沌としている今は、同じ画角を示す指標として、何かしらの表現が必要な場面も出てきます。それが35mm判換算なのかどうかわかりませんが。

望遠鏡の件は認識しています。肉眼視でも対物レンズの焦点距離と接眼レンズの焦点距離の比が倍率ですから、焦点距離が出てこないことはありません。’あまり’と濁した所以です。

大判はともかく中判は、マミヤ、フジのカタログでは35mm判換算の数字が書いてありましたね（ペンタは覚えていません）。35mm判移行組向けの表現なのかもしれませんが。ずっと中判を使っている方には、確かに必要ないのでしょう。

焦点深度の件は知りませんでした。御見それしました。私は顕微鏡から先に習ったものですから。

書込番号：16223780

[京都のおっさん]

Tranquilityさん

ですから「像面深度」でしたら何も問題無いのです。
焦点深度とするから「え、焦点距離ってピント位置の前後で変化するの？」って誤解してしまう、という話です。
写真界というかカメラ界というか、いい加減なんで困ってしまう、って話です。
そのいい加減さの為に私は理解が遅れました。

書込番号：16224060

[京都のおっさん]

>「像面深度」でしたら何も問題無い

いや、やっぱ駄目ですね。

「被写界深度」・・・この舌を噛みそうないかにも難解そうな名称。
これに対にするには「像界深度」あるいは「結像界深度」などとすべきでしょうね。像面側に field という言葉を入れないのはいかにもまずい。

書込番号：16224072

[Tranquility]

holorinさん

顕微鏡写真の解説書を見ましたら、「焦点深度」「被写界深度」については以下のように書かれていました。
・焦点深度
物体側と像面側の２つがあるが、一般に焦点深度というものは物体側を指し、被写界深度という。
・被写界深度
物体側の焦点深度のこと。

holorinさんのおっしゃる通り、顕微鏡写真では物体側のピントの合って見える範囲のことを焦点深度と言っていますね。


一方、例の古い写真の解説書では（要約ですが）
・焦点深度
先鋭な写真を得るための、最小錯乱円から求められる焦点前後の許容深度
・被写界深度
焦点を合わせた被写体の前後の、焦点を合わせたと同様に尖鋭と認めても良い範囲

さらにその写真解説書には
「往々にして、被写界深度という言葉と、焦点深度という言葉が混乱していることがある。被写界深度はレンズから外の被写体側の深度で Depth of Field といい、焦点深度はレンズから内の焦点側の深度で Depth of Focus という。被写界深度をピントグラス上で確かめることは、ピントグラス上で焦点深度を見ていると言っても間違いではないので、そこが混同される原因である。慣用語に逆らうわけではないが、本質的な区別ははっきりと心得ておくべきだ。（要約）」とありました。

田村教授はそのへんの事情は熟知していて、無用な混乱を避けるために「被写界深度」に対して「像面深度」という言葉を提唱し、使用していたのでしょうね。

書込番号：16227079

[京都のおっさん]

顕微鏡の世界もけっこういい加減ですね。

それはともかく。
よく掲示板で「被写“体”深度」って言うと、すぐに「被写界深度ですね」って突っ込み入りますが、像面深度が通るなら被写体深度で全然問題無いですね。「被写界」なんて言葉は元々存在しませんから。

書込番号：16227567

[Tranquility]

京都のおっさんさん

そもそも写真の用語は写真術が発明されてからのものですから、元々存在しないと言えばすべてそうなります。もちろん「被写体」という言葉もです。

言葉の意味から考えると「焦点深度」を焦点を合わせる被写体側にも焦点のある像側にも使うことはそれほど不自然ではないと思います。
だいたい日本語の写真用語は、外国語の翻訳でしょう。被写界深度の「界」は区切られた範囲を意味しますから、「Field（領域）」の訳、合焦範囲を意味する言葉として不自然ではないと思います。
「被写界深度」は英語で「 Depth of Field」で、「被写体」を意味する「Object」という言葉が含まれていませんし、「被写体深度」とすると、「ピントの合って見える領域」という意味合いが不明瞭になってしまいますね。
「被写体」という言葉はよく耳にしますから、よく知らない人が「被写体深度」と言ってしまうことはありそうですが、言葉の意味を良く知れば間違わないでしょう。

いずれにしろ、写真術初期から使われている言葉を批判したり異議を申し立てるのであれば、よほどしっかりとした知識による裏付けが必要ですよ。

書込番号：16228601

[Tranquility]

あ、そうそう。

写真で「Field」と言った場合、「写野」という意味もあります。
「Depth of Field」は、もともと「写野側焦点深度」という意味だったのかもしれませんね。

そもそもの英語にしても、意味合いに曖昧なところがありそうですね。

書込番号：16228768

[でじてれタン]

スレ主です。
理科の教科書にも明確に定義されている焦点距離について、斯くも意見が錯綜しようとは思っていませんでした。

それで、件の NIKON に質問メールを出しました。
「ここの図解説明では近くの被写体を使っており、焦点距離の定義は間違いではないか？」（要約）
> http://www.nikon-image.com/enjoy/phototech/manual/19/01.htm

返事が返ってきた場合は報告します。

書込番号：16232922

[京都のおっさん]

スレから少し離れて申し訳ないですが。

「Depth of field」ってのがちょっと変なんですよね。ま、この場合の field は「被写体の動く場所」って程度の意味なんでしょうけど。
これを（いつの時代の人が訳したか知りませんが）物理学でよく使う「場・界」って訳した。だから「被写界」なんておかしな日本語が出来た。

向こうでは日本で使うように「物体側」「像側」って言葉は無いんですかね？ 当然あると思いますが、だったら最初からそういう言葉を使っていれば良かったんですよ。

書込番号：16235201

[でじてれタン]

スレ主です。
今の所 NIKONから返ってきた回答は次のような内容です。

「お客様からのご指摘につきましては、関連部署へ申し伝えます。」

これだけではちょっと手ごたえが無いのですが、誠意ある対応をもう少し待ってみます。

書込番号：16248450