撮像素子と被写界深度の関係

Question

初めて質問させていただきます。質問は：「撮像素子が大きいほど、同じF値でも被写界深度が浅くなるのはなぜか」というものです。フルサイズとm4/3を使っておりますが、ふと気になり始めると止まらなくなってしまいました。色々調べたのですが、素人にもわかるものが少なく混乱するばかりです。もしお時間があれば教えていただけませんでしょうか。どうぞよろしくお願いいたします。

スッ転コロリン · Accepted Answer

こんばんは。デジイチは持ってませんが・・・さぞやお悩みのことと察します。小生も悩みましたが、理解はあきらめ、今もってわかりません。●用語の解説として知りたいならWikipedia/被写界深度http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A2%AB%E5%86%99%E7%95%8C%E6%B7%B1%E5%BA%A6AllAbout/被写界深度とは何かhttp://allabout.co.jp/gm/gc/372455/などなど数多くWeb上にあります。でも暗記するほど繰り返し読んだとしても、焦点距離やセンサーサイズ・絞り・被写体距離など、それぞれ単独での解釈はできても、それらが相互に絡んだ時の解釈は困難でしょう。スレ主様はコノ状態ではないかと察します。●被写界深度を数値として把握したいのなら既に他の方からのアドバイスのように計算式があります。これとて、許容錯乱円半径の値をナンとするかで悩むことになるのですが。数値を入力、答えを得るだけでは、その場しのぎの値は得られますが、総括的な理解に役立つかどうかは・・・。数式から現実を理解するには数学的センスが必須です、たぶん。●原理的なことから知りたいのなら被写界深度に関する計算式http://www.asahi-net.or.jp/~kv5y-aon/DOF/dof.htmlコレの[図1:結像の様子]を理解することがひとつの方法でしょう。図を丸覚えするのではなく、自分が理解した図を描けるようになればいいです。さらに数式が理解できれば完璧です、たぶん。小生は断念しました。<補足>図を描けるようになるには小学校だか中学校だかで習うのだと思う「凸レンズが像を結ぶ図」の理解が必要です。理科の教科書がなければ、以下などをWikipedia/実像/凸レンズにおける実像http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%9F%E5%83%8F凸レンズにおける実像の作図<余談>1)今のは知らないけど、古いフィルムカメラのレンズは被写界深度の目安がわかるようになってました。Canon FD50mm/F1.4、絞り値F16で距離5mに合わせると約2.5mから無限遠までが被写界深度の範囲に収まることを示しています。本来ならフィルムの解像度(粒状性)やトリミングの有無で変わるハズですが、目安はひとつです。(フィルム像面対角線長の1/1300だったか、そんな値を許容錯乱円半径に使うような慣例だったとか)2)Canon PowerShot A620、CHDKと呼ぶ機能拡張裏技ファームウェアーを適用したモノです。換算51mm、絞り値F8、(マニュアルフォーカスで)距離2.67mに合わせると、1.24mから無限遠までピントが合うことを示しています。[HYP:2.41]は過焦点距離の目安です。なんかとっても便利なお利口機能のようですが、実際に活用したことはありません、記憶の範囲では。わからないのに書くのもナンですけど、悩みのお仲間として。

kuma_san_A1 · Answer

ボケを作り出すのはレンズの有効瞳径です。同一画角で異なるフォーマットで同じF値の場合、小さなフォーマットになると有効瞳径が小さくなるからです。逆に同一画角で異なるフォーマットで同じ瞳径にした場合は、ボケは同じになりますが、そのためには小さなフォーマットになるほどF値が小さい値になりますね。

BABY BLUE SKY · Answer

kuma_san_A1さんの言うとおりで「F値」ではなく「焦点距離　÷　F値　＝　有効瞳径」が同一ならボケ量は同じになります逆に言うとフォーマットが異なるとF値は便宜的な意味しか持たないってことです有効瞳径さえ意識すればフォーマットが変わっても定量的に扱うことが出来てボケ量も想像がつくし大雑把に暗いところでどれくらい苦しいか？も想像がつきます（どれかのフォーマットでそれが身に付いていればということですが）

gda_hisashi · Answer

追記撮影素子の大きさが変わっても被写界深度は変わりません同じ焦点距離で同じＦ値なら同じ被写界深度ですが撮影素子が小さいと同じ画角にする為に焦点距離が短くなるからです試しにフルサイズとｍ４/３で同じ焦点距離、同じＦ値で撮影してみてください理論的には同じ被写界深度になるはずです（ｍ４/３はフルサイズの中心部分をトリミングして望遠効果が出るだけ）

もとラボマン ２ · Answer

辰年生まれさん　こんにちは簡単に言うと　焦点距離が長くなると　被写界深度が浅くなるのですが　フルサイズとm4/3では　同じ画角のレンズですと　フルサイズの方が長い焦点距離必要な為　フルサイズの方が同じ絞りでも　被写界深度浅くなるのだと思います。

F県の住人A · Answer

この辺が役に立つかもhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A2%AB%E5%86%99%E7%95%8C%E6%B7%B1%E5%BA%A6http://kingfisher.in.coocan.jp/boke2/bokekeisan2.html

影美庵 · Answer

既に回答は出ていますが、比較するためには、条件を同じにせねばなりません。＞「撮像素子が大きいほど、同じF値でも被写界深度が浅くなるのはなぜか」上記で、条件と言えるのは、素子サイズとF値のみで、レンズの焦点距離（ or 画角）が示されていません。たぶん、”同じ画角（のレンズ）で被写界深度が違う。”ことに疑問を持たれたのでしょうが、同じ画角にするには、レンズの焦点距離を変えねばなりません。被写界深度はレンズの焦点距離とF値、及び撮影距離で決まりますから、レンズの焦点距離が変われば、被写界深度も変わります。被写界深度は計算で簡単に求められます。（検索して出てくる計算式は、近接撮影時には、誤差が大きくなりますが…。）”被写界深度計算式”で検索して、最初に出てきたのは下記サイトでした。http://www.asahi-net.or.jp/~kv5y-aon/DOF/dof.html計算時に必要となる、”許容錯乱円径の値（δ値）”は、一般的には、センサーの対角線長さを1300で割った値が使われます。（フルサイズ（35mm判フィルム）≒0.033）マイクロ4/3機のレンズでは、フルサイズ（35mm判フィルム）と比べ、対角線長さが1/2ですから、δ値も1/2でOKです。オリンパスのHPを見ると、δ値＝1/60mm が使われています。ボケ量に関しては、センサー上のボケ量と、観賞サイズでのボケ量を区別する必要が有ります。フルサイズから、あるサイズにプリントした場合と、マイクロ4/3から同サイズにプリントした場合は、拡大率が変わりますから。

写画楽 · Answer

こんにちは被写界深度：理論だけで捕らえても、実務的にはどうなのよということになりかねません。すでにフォーマット横断で簡易計算ができるようになっていて、決定する要素は、実焦点距離、フォーマットサイズ、絞り値、合焦させた撮影距離の四点です。これで瞬時に計算できます。（計算式を知りたければ検索すると情報が得られます）「同じ位置関係で、画角は同一」と言う前提に立てば、フォーマットサイズによって、実焦点距離が変わってきます。これによって被写界深度は変化します。レンズ交換式一眼のカメラを扱う範囲内で(質問の範疇と同じ)、一部の例外を除き、便宜的基準となる35mm判からフォーサーズ(m4/3も同様)を比較するとします。「同じ位置関係で、画角は同一」と言う前提ではフォーサーズでは同絞りで二段深度が深くなります。言い方を変えると35mm判50mmF2.8はフォーサーズ25mmF1.4と同等の深度。APS-Cのサイズは一定ではありません。実務的には上記のほぼ中間と考えておけばいいです。

ムアディブ · Answer

すいません、これは突っ込まざるをえない。影美庵さん:>被写界深度はレンズの焦点距離とF値、及び撮影距離で決まりますから、レンズの焦点距離が変われば、被写界深度も変わります。正確には、鑑賞サイズによって変わります。被写界深度の定義は「ピントが合ってるように見える範囲」なので合焦しているとされるボケの大きさ (許容錯乱円) が定義されてますが、これは引き伸ばせば小さくならざるを得ませんので被写界深度は浅くなります。

里いも · Answer

この場合、鑑賞サイズは同一との前提のオハナシでは？

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