『回折現象による小絞りボケ』 の クチコミ掲示板

[ブルーミングとスミア]

このスレは、[4057690]回折現象は暗いレンズが有利？　から話を続けています。スレ主さんはすでにスレを閉められて、私も最後のレスとしてコメントを書いたのですが、その後話に展開があったのでこちらに新スレを立てました。

内容は表題通り、回折現象による小絞りボケの話です。下記のページはこれを私なりに説明した物です。

http://f42.aaa.livedoor.jp/~bands/diffraction/diffraction.html


まっmackyさん、こんばんは。古いレスにいまさらコメントをされてもお困りと思いますが...

天体望遠鏡が分解能で評価されるのは、対象の見かけの大きさ（画角）が常に同じだからです。上記のページの中頃にその辺りの話を書いていますので、よろしければご覧になってください。


写画楽さん、こんばんは。

同じF値でも1/2.5型と4/3型で回折による影響が異なるのは、センサーサイズの違いによる物です。例えばF8だとセンサー上の小絞りボケの直径はどちらも約11μmですが、撮影した画像を同じサイズで表示すれば、1/2.5型のボケは4/3型の3.3倍大きくなります。計算上、1/2.5型のF8は4/3型のF26.5に相当します。

ZUIKOレンズでも、レンズが違えば同じF値での絞り径は大きく違いますが、例えばレンズ構成図を見ると11-22mmの実絞り径は300mmの1/3程度ですから、実用的なF値も1/3までしか絞れないことになります。


ギンゼミンバン・アドグラスさん、こんばんは。

異なる波長を重ねることが干渉なのではなく、干渉の例として異なる波長を重ねたケースを描いています。このような合成波は干渉波といわれています。ヤングの干渉実験で説明されている干渉縞も、干渉によって起こる現象の一例です。

干渉の広義の意味は、波の同じ位相が重なると強め合い、逆の位相が重なると弱め合うことです。

＞次に干渉を起すのは、レンズ中心を通った光と絞りのすぐ内側を通った光だけです。それ以外を通る光は隣同士で打ち消し合うので干渉は発生しません。

上に書いたように、打ち消しあうのも干渉です。

＞いきなり式をだしていますが、ちゃんと理解してますか？

一応参考図書などは読んだのですが、基本ができていないため計算に導入された式で出所の分からない物が幾つかあります。(^^;

しかし、ギンゼミンバン・アドグラスさんの書かれてように「中心と絞りのすぐ内側だけ」の光で計算すれば1.22λFの式にはなりません。少なくとも開口部の光の影響を全て積分する必要があります。また、あくまでフラウンホーファー領域での計算式ですから、F値の小さいレンズの場合には結構誤差が生じます。

書かれた式についてですが、角度当たりの光量が中心になるほど少なくなることから、対角の位置にある絞りのすぐ内側同士の干渉で計算した方が、正確に求めた式に近くなります。きちんと光学を勉強された方には失笑されるでしょうが、あくまでイメージ的なモノということで。(^^;

書込番号：4095612

[ひろ君ひろ君]

＞干渉の例として異なる波長を重ねたケースを描いています

それは干渉ではなくうなりです。

＞干渉の広義の意味は、波の同じ位相が重なると強め合い、逆の位相が重なると弱め合うことです。

狭いと思うよ

書込番号：4095719

[写画楽]

ブルーミングとスミア　さん　こんばんは
ご説明ありがとうございました。
結論としての、「回折による影響が異なるのは、センサーサイズの違いによるものです」という点は、間接的に認識が一致しています。

わたしの1/2.5,2/3,4/3の限られた撮影経験と、いくつかの実写比較テストによって、経験則から得た結果として同じ認識です。
ただ、その理由について、絞りの絶対径だけを取りあげたところに認識の違いがありました。

絞りと撮像面との距離、絞りの絶対径の違い、撮像面の大きさによって回折の影響は変化すると言う点はそのとおりだろうと思いますが、レベルが追いついていませんので自分なりに勉強してみようと思います。

書込番号：4095724

[ブルーミングとスミア]

ひろ君ひろ君さん、写画楽さん、レスありがとうございます。

＞それは干渉ではなくうなりです。

うなりも干渉による現象の一つ（干渉は波の基本的な性質なので他にも波が示す色々な現象の原因となっている、という意味）ですから、一例として書いています。

「うなり＝干渉」という意味に誤解されるような説明の仕方はまずかったと思います。

＞狭いと思うよ

...確かに。広義と書いてしまうとまずいですね。

書込番号：4096387

[ブルーミングとスミア]

写画楽さんにはお分かりのようですが、誤解しそうな書き方でしたので追記します。最初のコメントで

＞ZUIKOレンズでも、レンズが違えば同じF値での絞り径は大きく違いますが、例えばレンズ構成図を見ると11-22mmの実絞り径は300mmの1/3程度ですから、実用的なF値も1/3までしか絞れないことになります。

と書いたのは、「どちらのレンズでも小絞りボケに極端な違いが無いので、実際には実絞り径で決まるわけではありません。」という意味です。サンプルを見ただけですが、さすがに11-22mmのF8が300mmのF22相当でないことはわかります。


読まれない可能性が高いですが、前スレに書かれたNoct-Nikkor 欲しいさんへのレスもここに書いてしまいます。

上記のページにも書いていますが、回折によるボケは中心の明るい部分（エアリーディスク）と周辺に薄く広がった環状の部分（ジフラクションリング）から成ります。ジフラクションリングによって画像のコントラストは落ちるのですが、その明るさはエアリーディスクの数十分の1以下ですから、適正な露出で撮影した被写体にではほとんど分からない程度です。

開口部が円形でないときは、ジフラクションリングの明るさが円周で均一になりません。円形から欠けた部分（絞り羽根による直線部）によってバランスが崩れるため、光条が生じます。

これも被写体の明るさがセンサーが飽和しない範囲ならそれほど問題にならないのですが、点光源などは飽和レベルの数十倍以上の明るさにもなりますから、光条も画像に影響を与えるまで明るくなります。

書込番号：4097733

[Noct-Nikkor 欲しい]

こん××は、Noct-Nikkor 欲しい です。 ここが何処か存じませんが、マルチ
ポスト禁止との事でしたので、引用と云う形でカキコします。


> 実際の絞り羽根の形状は (平行に置かれた2本のスリットと違って) 多角形に
> なりますが、円形に近づく程 (同じ絞り値なら) 解像度が高いのでしょか？

http://www.kakaku.com/bbs/input.asp?FileName=HandleView1.asp&ParentID=4057690&BBSTabNo=6
｢カメラ > デジカメ > CANON > EOS 20D ボディ 回折現象は暗いレンズが有利？｣より

書込番号：4098170

[まっmacky]

ブルーミングとスミアさん、こんばんは。
「まっmackyさん、こんばんは。古いレスにいまさらコメントをされてもお困りと思いますが...
天体望遠鏡が分解能で評価されるのは、対象の見かけの大きさ（画角）が常に同じだからです。」
この事は承知しています。でもこれで説明がつくのですよ、本当に。
画素の間隔(必要とする解像度が変わる)によって、必要なF値がはじき出されるのです。
50mm使おうが100mm使おうが画素の解像度を満足させるF値は画素のピッチで決まって来るのです。
先の式で焦点距離の違うレンズで計算して必要なF値出してみると分かります。
そして現在の一眼ではその値がF10超えたくらいになるんです、本当です。

書込番号：4098600

[まっmacky]

前の式でちょっと計算してみました。
ローパスフィルタの影響を無視すると、
私の1Dmark2の場合、F14以上絞ると解像度が不足します。
また20DではF11以上絞ると解像度が不足します。
このボケがどうして起こるかは、既にブルーミングとスミアさんが説明している通りでよろしいかと。

ただしこれはピクセル等倍で見てしまうから気になるのであって、
通常プリントする時は、絞ったからといってボケは分からず、単に被写界深度が深くなるだけでしょう。
場合によってはアンシャープマスクかけるし、ってここ見てる人には既知かな。

書込番号：4098831

[ブルーミングとスミア]

Noct-Nikkor 欲しいさん、こんばんは。

改めて自分の説明を読み返すと、ちゃんとご質問に応えていませんでした。私の下手な説明でも、何とか読み取って頂けたようですが。

解像度に関して言えば、絞りの形による影響はほとんどないと思います。先に説明した光源などを撮影したときの光条の影響は、解像度とは別の評価になります。

デジタルと銀塩とでの評価の違いは、Noct-Nikkor 欲しいさんの書かれていたようにピクセル等倍で見ることによる影響が大きいと思います。レンズメーカーの開発者のコメントにもありましたが、従来のレンズが被写界深度の範囲をターゲットにしていたのに対して、今は画素サイズを意識した設計になっているようです。

APS-Cサイズの機種との比較なら、ご存知でしょうが同じF値での影響が1.5倍になることも違いの一つです。

デジタルカメラの場合は、機種比較の際に解像度（解像感）の高さが評価の大きな基準になっています。そのため、撮影後にカメラ内で行われる画像処理によって、レンズ性能以上（場合によっては被写体以上）にコントラストを高めています。

デジタルっぽい画像などと言われる理由の一つがこれですが、強調しているために劣化の影響も大きくなります。例えば画像処理でコントラストを2倍にしている場合は、

レンズのみ：コントラスト0.4→0.2
画像処理後：コントラスト0.8→0.4

というように、変化も2倍になります。ただし、使用するデジタルカメラの機種や設定で画像処理は変わります。


まっmackyさん、こんばんは。

失礼しました。回折の影響がF値で決まるというご意見だったのですね。先のレスで口径と分解能について書かれていたので、口径で決まると思われているのかと勘違いしていました。(^^;

書込番号：4099580

ブルーミングとスミアさん

>回折現象による小絞りボケは、開放からどれだけ絞ったかではなくレンズからセンサー上の１点に光が
集まるときの角度によって決まりますから、F値が同じなら回折現象によるボケも同じです。

>私がHPの最初に書いた考え方では、ボケの大きさは光の集まる角度と波長だけに影響されますから、
レンズの仕様としてはF値だけが影響します。

>一番最初のレスにも書いていますが、関係のあるのはフィルムもしくはセンサーに光の当たる角度です。
これが同じなら、絞りの位置やサイズは関係ありません。


↑これだけ角度を強調しておいて、↓ってなことを書いておられますが、矛盾してますよ。


>、「中心と絞りのすぐ内側だけ」の光で計算すれば1.22λFの式にはなりません。少なくとも開口部の光の
影響を全て積分する必要があります。


ＨＰの間違ってる干渉の説明は早く直しておいて下さいね。

書込番号：4105811

[ブルーミングとスミア]

Ｆ値によって積分の範囲が変わるのですが...。積分する式には開口部と観察点の距離も含まれていますから、結果として距離と面積の比に従うことになります。とりあえず、回折関連の図書などをご覧になって下さい。

気になっていたのですが、最初のレスで
＞きちんと光学を勉強された方には失笑されるでしょうが
と書いたのは、ギンゼミンバン・アドグラスが後で正しい積分式を書き込まれて、私が
＞対角の位置にある絞りのすぐ内側同士の干渉で計算した方が...
書いたことにツッコミを入れられるのではないかと思い予防線として書いたものです。ギンゼミンバン・アドグラスさんの式に対するコメントではありません。


干渉の説明はしばらく前に書き直しています。

＞違う位相（波の山や谷）が重なった部分は打ち消しあい、同じ位相の部分は増幅されることを波の干渉といいます。

書込番号：4106011