『ローパスフィルターのゴミ』 の クチコミ掲示板

[オディセウス]

デジカメの宿命とも言えるローパスフィルターのゴミなんですけど、Ｆ５.６位からぼんやり見えて、Ｆ８より小さく絞るとどんどんはっきりしてくるんですよね。これは、どうしてなんでしょうか？レンズ内にゴミがあるのなら、絞ることでゴミの存在がはっきりしてくるのは、気分的に分かるのですが、レンズの絞りで絞られた光がローパスフィルタにくっついたゴミの陰影の強さをかえるという理屈が分かりません。どなたかに説明していただけたら、嬉しいのですが…う

書込番号：9109190

[ひろ君ひろ君]

ごみは撮像体からローパスフィルターの厚みだけ浮いた場所に存在します。

日光写真で
点光源（太陽／レンズを絞った状態）では影が転写されますが
屋内では像がぼやけるのと同じです。
　

書込番号：9109250

[ガラスの目]

レンズ−ゴミ(3mmφくらい)−撮像素子の絵を等間隔に描いてください。
レンズから20mmφの光が撮像素子で0mmφになるように円錐の光束を描いてください。
つぎに、10mmφ、5mmφと光束を絞った絵を描きましょう。
すると、撮像素子に届く光と陰になって失われる光の量の比率が変化していきます。
絞りを絞ると陰の比率が増大し視認できるようになります。
ただし、どんなに絞っても、ごみを通過しない光束を描けば、陰はできません。
レンズから撮像素子へ向かう光は、後レンズの全体を通過するのではなく、
細い光束となってレンズの色々な場所を色々な角度で透過し撮像素子の設計で定められた位置へ到達します。
運悪くゴミの場所を通過したとき陰ができます。

書込番号：9109253

[ガラスの目]

>撮像素子の設計で定められた位置
レンズの設計で定められた位置のミスでした。失礼！
実際には、ローパスフィルタと撮像素子が近いので、ゴミに当たる光束は、少ないです。
ただ、かすかにゴミをかする光速は、ゴミの影響をあまり受けませんので、薄く陰を落とすだけです。
そのため、ゴミの輪郭がボケます。

書込番号：9109304

[GALLA]

絞り込みによって被写界深度が深くなりますが、撮像面でも同じように焦点深度が深くなります。
って説明じゃいかがでしょうか。

書込番号：9109734

[スッ転コロリン]

こんにちは。

図を見てすぐに納得できるなら説明は不要ですね。

そうでなければ、描いた本人も言葉では説明しかねるので、人頼み。

よろしく。

書込番号：9110008

[オディセウス]

ひろ君ひろ君さん、ガラスの目さん、GALLAさんそれにスッ転コロリンさん、ご説明有り難うございます。それ程頭が悪いと思っていなかったのですが、なんとなく　まだはっきりしません。
一番大きい疑問は、ローパスフィルターの厚みとは、ほぼ
一、二ミリかそれ以下の様な気がするのですが、レンズの最後尾から撮像面までは、２０ミリかそれ以上ですよね。絞りを開こうが閉じようが、撮像面には、全体にレンズを通過してきた光が均等に当たるはずなのに、絞りの大きさによって、ゴミの陰だけが強くなったり弱くなったりすると言うことが、謎なのです。

それに、スッ転コロリンさんから頂いた図面を見ると、絞り開放でもゴミの陰は
撮像面に写り込むはずなのに、実際は見えませんよね。

ガラスの目さんの仰るように、
「レンズ−ゴミ(3mmφくらい)−撮像素子の絵を等間隔」だと、気分的には
ちょっぴり分かるような気がしますが、実際はゴミって　前にも書きましたが
ローパスフィルターの厚み分しか撮像素子から離れていないわけで、
こんな近距離では、絞りの大きさに関わらず、影が映ってしまいそうな
気がしてならないのです。

光学系とかの技術屋さんには、当然の原理かも知れませんが、
私には、ちょっと難しい問題として残りそうです。

いずれにしても、気まぐれな質問に、ていねいなお答えを頂き
嬉しく思っております。

このような、素晴らしいサイトを提供してくださる価格コムさんや
ここで活躍されている諸兄に感謝します。

書込番号：9110489

[スッ転コロリン]

こんばんは。

先程の[9110008]の図をゴミの大きさを半分にして描き直しました。

絞り開放では「濃い影」がなくなっている事は図示できます。つまり、ゴミが目立たない状態です。

・・・が、レンズ〜ゴミ〜撮像素子へと描いてある直線の意味をどう説明したらいいのやら。これをわかりやすく説明する言葉が思いつかないので、窮しています。自分で描いておいて変なのですが。

書込番号：9110671

[オディセウス]

スッ転コロリンさん、ご丁寧に二度まで作図していただいて
有り難うございます。この図だと、絞りの後にあるレンズ
が無いのですが、レンズの最後尾にあるレンズ（ガラス玉）
って、ただ光をまっすぐ通過させるだけなんでしょうか？

書込番号：9110963

[スッ転コロリン]

また、こんばんは。

そっちの質問でよかった。「ローパスフィルターに入る光と出る光で角度が変わるのでは？」なんて突っ込まれなくて。

図の文字「レンズ」は「レンズのつもり」のつもりです!?　実際は図のようにレンズのガラスの中に絞りがあるのではありません。同様、現実は複数枚構成のレンズだからと複数枚のレンズを描くことはしません、概念図です。

と、言うより、ローパスフィルターのゴミを説明するのにレンズがあることを明示する必要はありません、たぶん。絞り(有効開口部)の大きさが違う事だけを示せばいいハズです。

ローパスフィルターと撮像素子は密着していない、適度の間隔があいていると思います(確かめたわけではありません)。ゆえに、撮像素子に垂直でなく斜めからやってくる光がゴミに遮られると、その斜めの角度の程度で影の現れ方が変わります。その斜めの角度は絞りの大きさで変わります。それを図示したつもりです。

疑問はこの点ではなかったりして？

書込番号：9111094

[オディセウス]

スッ転コロリンさん、再び有り難うございます。
レンズの中を通る光は、絞りで角度を変えられて
最後にレンズの出口にある、レンズ（ガラス玉）で
再び角度を変えられ、撮像面に至る、という風に
思いこんでいました。

で、

「ローパスフィルターに入る光と出る光で角度が変わるのでは？」
って、どういうことなんでしょうか？（笑）

好奇心を目覚めさせていただいた、みたいです。（笑）

書込番号：9111163

[ガラスの目]

光束図

光束図を添付します。
上図の黄色は、絞りを開いている場合、赤は、絞りを絞った状態です。
ゴミは、実際には、画素に近い大きさです。
赤い光束は、ゴミによって光がしゃだんされ、撮像素子まで光が届きません。
一方、黄色の光は、ゴミの背後へ約８０％程度到達します。
下図は、色々の場所の光束の図です。
光は、理想的に考えると、レンズから撮像素子に向けて垂直に照射されます。
例え、開放絞りでも光束の径は、レンズより小さくなります。
後、綿密に言えば、ゴミの境界で光は波なので回折現象を起こし背後に回り込みます。

書込番号：9111327

[オディセウス]

ガラスの目さん、ご説明有り難うございます。
ふと、思いついて次のような実験をしてみました。

５０ミリのレンズを通して白熱球の光をペンの
先端に当てその陰を白い紙に投影させます。

レンズとペン先の距離を変えずに、レンズの
絞りを変えていきます。

この結果、ローパスフィルター上のゴミが
撮像素子に落とす陰と同じような変化が
ペン先の陰に起こりました。

ただ、絞り2,8くらいでもペン先のかげは
ある程度明確に認識できてしまうのは、
レンズとゴミそれに撮像素子までの距離
に関係があるのでしょうね。

お陰様で少し前進することが出来たような
気がします。
有り難うございました。

書込番号：9112494