『絞りとレンズについて。』 の クチコミ掲示板

[拳精]

絞りの口径の大きさで、解像度や分解能とかの画質への影響を知りたいです。イメージ的には、フルサイズで絞る事と、マイクロフォーサーズで開放みたいな。

書込番号：26021637　スマートフォンサイトからの書き込み

[湘南MOON]

＞拳精さん

＞解像度や分解能とかの画質への影響

レンズの口径による解像度や分解能の方が
画質への影響は大きいです。
絞りの口径はレンズ口径に比例します。

書込番号：26021710

[欅坂48]

＞拳精さん

画質はフルサイズが最高です。

書込番号：26021734

[ありがとう、世界]

＞フルサイズで絞る事と、マイクロフォーサーズで開放みたいな。
↑
この引用箇所を重視する場合は、
レンズの収差や
個々のレンズ解像度~(コントラスト再現性を含めた) 解像力の影響が大きくなるので、レンズの機種別性能差の比較になりそうです。
(例えば数例の実写程度では総合的な判断基準に成り得ない)

ということで、
＞絞りの口径の大きさで、解像度や分解能とかの画質への影響
とは別問題相当になると思います(^^;

書込番号：26021800　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

↑
絞り口径では無くて、
「有効(口)径」についてです。

(既に指摘されているように)

書込番号：26021805　スマートフォンサイトからの書き込み

[you_na]

＞拳精さん

　釈迦に説法かもしれませんが、
１）簡単のために無収差レンズを考えると、
・レンズ解像度は小絞りボケに依存する
・小絞りボケのよる解像度はレーリー限界による
・例：F5.6では268本/mm （ピッチ3.7μm相当）
出典：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%8F%E7%B5%9E%E3%82%8A%E3%83%9C%E3%82%B1

２）解像限界と画素ピッチの関係を考えると、
・同一画素数なら、
・画素ピッチ；フルサイズ：μフォーサーズ≒２：１

３）小絞りボケが目立ち始めるF値は、
・フルサイズ：マイクロフォーサーズ≒２：１
・フルサイズでF5.6なら、μフォーサーズではF2.8
（双方が同一画素数の場合です）

この絞り値は、被写界深度がほぼ同じになる
F値同志になるとも興味深いところです。

ただし、無収差はあくまで仮想ですので、
実際の解像性能はこれだけでは決まらない。
（無収差なら大口径ほど解像度が高いが実際は・・）
以上に間違いがありましたらご容赦＆ご指摘下さい。

書込番号：26021841

[おかめ@桓武平氏]

＞拳精さん

>> 解像度や分解能とかの画質への影響を知りたいです。
>> イメージ的には、フルサイズで絞る事と、マイクロフォーサーズで開放みたいな。

カメラは、MFT機とフルサイズ機を用意され、
レンズは、フルサイズ用のレンズを揃えられると、
スレ主様自身で納得行くまで、検証出来るかと思います。

まあ、MFT機とフルサイズ機の撮像素子の違いによる性能も影響出てくるかと思います。

書込番号：26021857

[ありがとう、世界]

＞フルサイズでF5.6なら、μフォーサーズではF2.8
↑
これを実現するためのレンズ解像度は、現行の市販品の域を超えてしまいますね(^^;

※まずは各個人で試算してみましょう(^^)


なお、レイリー限界について、
メジャーなF値メインの式と、
有効(口)径メインの式がありますが、
その式の係数は「ラジアン」ですので ご注意を。
↑
※その式の紹介だけアチコチにありますが、多くの場合は その式を使っていないので、ラジアンであること自体に無頓着だったりします。
(そういうHPなどは利用しないほうが良かったり？)

書込番号：26021859　スマートフォンサイトからの書き込み

[もとラボマン ２]

拳精さん　こんにちは

＞イメージ的には、フルサイズで絞る事と、マイクロフォーサーズで開放みたいな。

レンズによって違うと思いますし　マイクロフォーサーズのレンズの基本設計は　センサーサイズに合わせた解像度で設計しているので　比較は難しいと思います

マイクロフォーサーズとフルサイズだと　イメージサークルの違いや　センサーサイズの違いによる画角の違いで　同じ画角でも焦点距離が変わるところが大きいと思います

書込番号：26021871

[おかめ@桓武平氏]

＞拳精さん

あと、
スレ主様で検証されるに当たり、フルサイズ用のズームレンズで比較されても、
焦点距離によりレンズが移動するので、
同じ結果を導くのは厳しいかと思います。

SONYαのEマウント、CANONのEFマウント、NIKONのFマウントのEタイプで
用意される場合、電子接点で連動出来るマウントアダプターは必要かと思います。

書込番号：26021897

[しま89]

基本的なところで、レンズのF値はフルサイズでも、M4/3でも同じでは。
画質の差はレンズの作りで変わる、撮像素子で変わる、カメラのエンジンで変わるかと

書込番号：26022006　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

＞基本的なところで、レンズのF値はフルサイズでも、M4/3でも同じでは。

すでに最初の返信(湘南MOONさん)から指摘されています(^^;

ただし、F値メインのレイリー限界の式の場合は、計算式にF値が入っているので、往々にして勘違いされ易い(^^;
↑
対物(被写体)側の分解能として、
・有効(口)径メインのほうのレイリー限界の式
・あるいは、ドーズ限界
のほうが判り易い

書込番号：26022027　スマートフォンサイトからの書き込み

[拳精]

ありがとうございました絞り口径がレンズ口径に比例する事を失念していました。

書込番号：26022182　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

有効(口)径・望遠・分解能、他	羽毛他(低コントラスト)0.1mm解像の 最「遠」距離の目安

一応、作成していたので、忘れない内にアップロードします(^^;

※はっきり言いますと、(一般に)難解で、数時間程度悩んでも、ほぼ意味が無く、
個々の不明点を調べながら、(個人差で)数日、数週、数ヶ月後で どうか？
と言う感じかもしれませんね(^^;

(相違点)
添付画像１は、ドーズ限界の分解能を、上表の中程に計算値を表示しています。

添付画像２は、分解能「だけ」なら使い道が限られるので、
低コントラストの羽毛など 0.1mm解像のための 最「遠」距離の目安を示しています。
(羽毛は「線状」であっても低コントラストなので、二点間(※本来は二重星)の分解能を、便宜上流用)

※表示部分と非表示部分のズレがあるかもしれませんが、それは大きな問題ではありせん。
(表示 / 非表示に大きな意味は無く、kakaku画像アップの「上限1024ドット」との兼ね合いだけ)


(共通部分)

・「望遠の程度」を、対角画角を軸として計算しています。
ただし、計算そのものは、対角範囲と焦点距離の比率で、
共通認識のために対角画角に変換し、かつ換算fも表示しています。
(さらに、上表右側に、実f・双眼鏡他やスマホ相当としての倍率も参考値として表示)

上表の左側は、「分解能単位」で「2K」「4K」などにするために必要な「有効(口)径」を表示しています。
2Kの例などで、有効(口)径5mmや7mmあたりにマーキングがありますが、元々、この表は「スマホの望遠の限界」の推測のために作成した名残りです。

下表は、更に難解になります。

左側の下表は、各フォーマット別に、分解能単位で 2Kや 4Kに納まる「上限F値」の目安です。

いわゆる「小絞りボケ」に関して巷では過去「限界F値」などの文言がありましたが、その拡張(?)に相当します。
光の回折現象により、小絞りにしていくと(※F値の数値を大きくしていくと) 2Kや 4Kに相応しなくなっていくので、その上限値の目安です。
↑
発端は「Nikon 1」の発表時のデジカメ専門サイトの記事から、望遠端の開放F6.3~6.5あたりでも「4K」を維持するには、１型が必要なのではないか？と憶測した事でした(^^;
↑
撮像素子が小さくなるほど、「上限F値」の数値は小さくなり、それに伴って「レンズ解像度」の制約が厳しくなり、
計算上の上限F値をキープしていても、
実際のレンズ解像度の制約により、1/2.3型などでは、望遠側で 4K相応のレンズ解像度が得られ難いのですが、
このようなレンズ解像度の制約については、下表の中程と右側に記載しています。

※以前は「アサヒカメラ」の「ニューフェイス診断室」などで、レンズ解像度の実測値を公開していましたが、
アサヒカメラは実質廃刊となりましたので、残念に思います。

アサヒ

書込番号：26025014　スマートフォンサイトからの書き込み

[拳精]

＞ありがとう、世界さん
詳しい表を、ありがとうございます。頭から煙が出そうです。
レンズの大きさで、光の解像限界が計算できるんですよね。
35mm版の撮像素子なら、Nikonのマウントが1番大きいから、Nikonの画質が有利なのかな？

書込番号：26027491　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

「大口径レンズ」と「大口径マウント」を混同していませんか？ 別モノですよ(^^;


＞35mm版の撮像素子なら、Nikonのマウントが1番大きいから、Nikonの画質が有利なのかな？
↑
直接の関係は、ありません(^^;

ハッキリ言いますと「体重が重い人間ほど、知能が高い」と言っているような感じです(^^;


「大口径レンズ」と「大口径マウント」を混同していませんか？ 別モノですよ(^^;


また、
「同程度の撮像素子サイズ」において、
光学段階の性能に、マウント径が関わらるような「学術文献等や学術レベルの記事」が【存在する】のであれば、
具体的な【在り処】または【計算式】を教えてください。

学術文献等の例
↓
https://scholar.google.com/scholar?hl=ja&as_sdt=2007&as_vis=1&q=%E3%83%9E%E3%82%A6%E3%83%B3%E3%83%88%E5%BE%84+%E8%A7%A3%E5%83%8F+-%E3%83%98%E3%83%83%E3%83%89%E3%83%9E%E3%82%A6%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%B9%E3%83%97%E3%83%AC%E3%82%A4&btnG=

「同程度の撮像素子サイズ」において、
光学段階の性能に、マウント径が関わらるような「学術文献等や学術レベルの記事」は、私の知る限りでは無し(^^;


たぶん、拳精さんは、
「大口径レンズ」と「大口径マウント」を混同しているのでは？

書込番号：26027570　スマートフォンサイトからの書き込み

[拳精]

光の出口だと思っていた所の大きさは影響が無いのですね。

書込番号：26027726　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

マウント径で「遮光」していませんので(^^;

※レンズとカメラの【光路図】など確認してみてください。

例えば、ニコンの Zマウントも含む光路図の例ですが、
https://lensreview.xyz/nikon-nikkor-z-24-200mm-f4-6-3-vr/
↑
ここに記載されて図には、各図の右端に撮像素子の側面が記載されていますが、
マウント径に相当する部分は、撮像素子寸法よりも小径で、マウント径の寄与は確認しようがありません(^^;
(対角線を考慮しても)


マウント径の寄与の根拠を探すならば、
後玉から撮像素子までが平行になるような光路図も探せば多々見つかると思いますが、
それでさえ、マウント径が邪魔したりしません。


さらに、【有効(口)径】として、光学段階の解像力(分解能)に直接関わる部分は、
(実製品において)前玉か前玉以降~マウント部以前の部分ですので、
これまたマウント径に直接関係しません(^^;


なお、【それでも、マウント径の影響は絶対だ!!】
と、疑似ガリレオ的に信奉することは個人の自由ですが、
残念ながら【共通認識としては、否定される】と思います(^^;

書込番号：26027754　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

＞マウント径で「遮光」していませんので(^^;
↑
（補足）
撮像素子に届かない部分の光については、マウント部分で遮光されている場合もあるかもしれませんが、
撮像素子に届かない部分であれば、基本的に関係無いと思います(^^;

書込番号：26027757　スマートフォンサイトからの書き込み

[拳精]

マウント径がセンサーサイズに比例していない事の謎が解けました。レンズを支える強度やデザイン性かな。

書込番号：26029717　スマートフォンサイトからの書き込み

[Tranquility]

＞拳精さん

>絞りの口径の大きさで、解像度や分解能とかの画質への影響を知りたいです。

レンズの有効口径で角分解能が決まります。
関係するのは、レンズの有効口径と光の波長です。
焦点距離は関係ありません。従ってF数（口径比）も関係ありません。
カメラレンズの可変絞りで、レンズの有効口径を調節できます。
分解能は角度で示します。XX秒角とか。
【角分解能】
https://astro-dic.jp/angular-resolution/
【レイリーの解像限界】
https://astro-dic.jp/rayleigh-criterion/

焦点面でどこまで細かく解像出来ているかはレンズのF数（口径比）で決まります。
解像力は1mmあたりで解像している線数で示したりします。
レンズのF数が小さいほど解像力が高くなります。口径や焦点距離は関係ありません。
【解像力】
https://www.jsme.or.jp/jsme-medwiki/doku.php?id=15:1001773

で、上記「角分解能」も「解像力」も、レンズ収差の無いときの話。

実際のレンズは、大抵の場合収差があります。光が曲がることで収差が発生します。
普通のレンズは、光が大きく曲がる絞り開放（最大口径）のときに最も収差が大きくなり、絞り込むにつれて収差が無くなっていきます。
一方で、レンズを絞り込んで口径を小さくしていくと解像力（分解能）が低下していきます。「小絞りボケ」はその現れですね。
だから、どの絞りで最も高解像になるかは、その両者（分解能と収差）の兼ね合いということですね。


>イメージ的には、フルサイズで絞る事と、マイクロフォーサーズで開放みたいな。

レンズの光学性能（分解能・解像力）はレンズの話。センサーサイズとは関係ないです。


>光の出口だと思っていた所の大きさは影響が無いのですね。

いいえ。「光の出口」つまりレンズの後玉サイズ（マウント径で制約されますよね）はとても重要ですよ。

ありがとう、世界さんは『光学段階の性能にマウント径は関わらない」というようなことを書いていますが、そんなことはありません。
『マウント径に相当する部分は、撮像素子寸法よりも小径で、マウント径の寄与は確認しようがありません』とも書いていますが、レンズから射出される光がマウントでケラれないように作っているので、当然です。

カメラは光軸の近くしか使わない望遠鏡とは違って、広い焦点面で撮像します。
だからレンズを斜めに通過してくる光がどのように撮像面の隅まで届くかが重要で、そこにレンズの前玉後玉の直径やマウント径が大きく影響してきます。それでニコンZマウントはその大きさをアピールしています。


>マウント径がセンサーサイズに比例していない事

基本的にマウント径は大きなほどレンズ設計に有利です。
しかし、マウントの大きさはカメラサイズに関わってくるので、各メーカーがそれぞれの考えで決めていますね。

書込番号：26030235

[Tranquility]

＞ありがとう、世界さん

>【それでも、マウント径の影響は絶対だ!!】と、疑似ガリレオ的に信奉することは個人の自由ですが、残念ながら【共通認識としては、否定される】と思います(^^;

カメラの仕組みを勉強をしてくださいませ。
口径と分解能についてばかり書いていますが、カメラは望遠鏡じゃありませんよ。

書込番号：26030238

[スッ転コロリン]

こんばんは。

返信の5番目あたり、
Wikipediaへのリンク先、
絞値を変えて撮った写真見ましたか。
どう感じますか。

なぜかこんなテーマのハナシになると
解像度や分解能が先走り。

自分としては、
絞り込むことで
「暗部が明るくなる、コントラストが低下する」
ってのが一番わかりやすい現象だと感じます。

スレ主さんへのいまさらの助言、
こんな掲示板にやってくるぐらい、
「絞りとレンズ」が気になるくらいですから
カメラはお持ちでしょう。
ぜひご自身で試写して確かめることを。
そしてそれから感じることがまずの第一歩です。

解像度うんぬんは、試写した写真をじっくり検討したそのあとでも。

既に[解決済]、いまさらと思いつつ・・・。

<余談>

「絞り込むとコントラストが低下」って説は、
インターネットではほとんど見た記憶がありません、
これほどあきらかなのに。

なぜそうなのかは、そのうち何となくわかってくるかも。

書込番号：26030487

[Tranquility]

＞スッ転コロリンさん

こんばんは。

>なぜかこんなテーマのハナシになると解像度や分解能が先走り。

いやいや、スレ主さんの問題提起が
『絞りの口径の大きさで、解像度や分解能とかの画質への影響を知りたい』ですから。
「先走り」じゃなくて、それこそがこのスレッドのテーマ。


>絞り込むことで「暗部が明るくなる、コントラストが低下する」
>「絞り込むとコントラストが低下」

そうなんですが、なぜそうなる？の説明など、たしかに見た記憶ほとんど無いですね。


>なぜそうなのかは、そのうち何となくわかってくるかも。

理由はよく知られている現象で説明できます。
本スレッドでたくさん光学的コメント書いている ありがとう、世界さん、いかがでしょう？

書込番号：26030776

[拳精]

レンズや画像数や画素ピッチは、その時代の技術で変わっていくのでしょうが、光は物理現象だからレンズの大きさとセンサーサイズは規格的に決まりませんか？

書込番号：26030815　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

↑
通常の可視光用レンズも、当然ながら物理現象の縛りがあります。

ちなみに、EUV露光を用いる半導体製造では、従来からのレンズ技術では対処できなくなり、
https://www.techno-producer.com/column/asml-euv-strategy/
半導体露光装置におけるニコン他に大きなダメージとなりました。

書込番号：26030989　スマートフォンサイトからの書き込み