『135mm F2.8 [T4.5] STFの考察（特許データから）』のクチコミ掲示板

[holorin]

図１　光路図（絞り開放）	ボケ味シミュレーション時のモデル（F4時）

FE 100mm F2.8 STF GM OSSは興味津々です。そのうち買いたいなとは思いますが、ちょっと様子を見てから。

さて、135mm F2.8 [T4.5] STFは旧ミノルタ時代からの製品で、特開平11-231209の実施例１がこの製品に一番近いと思われます。ちなみにこの特許は審査請求未請求で取り下げになっています。ほかに類似の特許は見つけていません。

特許内にある程度データがそろっていたので、シミュレーションしてみました。ただ、アポダイゼーションフィルターに使用しているNDガラスの吸収係数を明細書通りα＝0.55にすると、開放でＴ５．６程度になってしまうため、α＝0.43で計算しました。

図１は無限遠、絞り開放時の光路です。画面隅でも口径食がほとんどないことがわかります。本レンズ設計の第一のポイントだと思います。
図２は以下ボケ味のシミュレーションに使ったモデル（Ｆ4時）です。まず、レンズ前玉頂点から900mmにピントを合わせ、そのピント面が右側の白い面（10mm×10mm)になります。次に9000mmの位置の一点から光を発し、前述のピント面におけるボケ像を見ます。

書込番号：20681940

[holorin]

図３　ボケ味シミュレーション　左上からF2.8、右上F4、左下F5.6、右下F8	図４　もしアポダイゼーションフィルターが素通しだったら	図５　図３の光量の断面図	図５　図４の光量の断面図

図３でボケ味のきれいさが再現されています。ただ、F4ぐらいが限度で、F5.6は厳しそうです（ここでのF値はT値を言い換えたものではなく、本来のF値です）。
以下のインプレッションでも同じようなかんじですね。
http://dc.watch.impress.co.jp/cda/lens_review/2007/01/22/5376.html

図４はアポダイゼーションフィルターが機能していない場合のシミュレーションですが、輪郭のはっきりしたボケになります。
ただ、ボケの大きさは本来変わらないのですが、ボケ周辺の光量が少なくなるので、ボケ自体も小さくなった印象がのこります。

書込番号：20682022

[holorin]

すいません、訂正です。

最後の一文、

＞ただ、ボケの大きさは本来変わらないのですが、ボケ周辺の光量が少なくなるので、ボケ自体も小さくなった印象がのこります。

は、アポダイゼーションフィルターありのほうが、ボケが小さく感じるという意味でした。

書込番号：20682051

[アナスチグマート]

なるほど〜
勉強になります。

光学は学生時代に少しかじった程度で、光線追跡とかの計算はさっぱりです。
アポダイゼーションフィルターって計算できるんですね。知りませんでした。

お聞きしたいのですが、口径食がほとんどない理由はどこにあるのでしょうか？
お時間あるときで構いませんので、もしご存知でしたら教えていただけると嬉しいです。

書込番号：20682061

[M.Sakurai]

口径食って光学設計上は無くても、機構設計上、モーターや絞りや電子回路といった部品を
避けつつ、フォーカス系を動かさないといけないから、鏡胴が細くなってしまって
結果的に光路が削られたりしますよね。光学設計者と機構設計者と外装デザイン者のせめぎ合い？
その結果？、図太い寸胴になったニコンのアレとか(笑)。

アポタイゼーションフィルターを、より絞った状態でも機能させようとすると、更に暗くなりますよね。
およそ開放時のT値がアポタイゼーションフィルターが機能する限界ですよね？。

書込番号：20682387

[ARW]

すみません。横から失礼します。

＞アナスチグマートさん

私もあまり詳しくはありませんが、APDフィルターと口径食については
ピントの合っていないアウトフォーカス部の、いわゆる「ボケ」は、点像が
絞りの形状を反映した形に広がったりするので、「レモン型」や「2線ボケ」等の
綺麗でない像となります。これを、絞りに相当する光学エレメントとして
中心部から周辺部に向けて透過光量がなだらかに変化する特殊なフィルタを
使用することで、そのような像を無くしています。
この説明でいかがでしょうか？

＞M.Sakuraiさん

はっきりしたことは、言えませんが
135mm　F2.8　STFと100mm　F2.8　GMの
レンズの絞りリングを比較すると前者はT6.7、後者はT8
までSTFの範囲となっていますので、その絞りまでは
APDフィルターの効果が得られると思われます。

書込番号：20682562

[アナスチグマート]

＞ARWさん
コメントありがとうございます.
口径食ですが、holorinさんの計算結果ですとフィルターがない場合でも口径食がないので、フィルターは関係ないかと思っています。
（フィルターなしだとボケにフリンジが出てますが、これを消すのがアポダイゼーションフィルターの役割かと思います）

書込番号：20682584

[をーゐゑー]

　うむ，久々に「日本語で頼みます」と思ってしまいました。難しいんだもん・・・。

　まだ買ったばかりで使いこなせてないからかなぁ。

書込番号：20683135

[holorin]

図７　STFレンズの光路図（絞り開放）	図８　通常の135ｍｍレンズの光路図（絞り開放）	図９　通常の135ｍｍレンズにおける斜めからの入射光のシミュレーションモデル	図１０　図９におけるボケ増

＞アナスチグマートさん

＞アポダイゼーションフィルターって計算できるんですね。知りませんでした。

レンズの形状と、材料の特性だけで定義できたので、シミュレーターにのっかりました。

＞口径食がほとんどない理由はどこにあるのでしょうか？

現状として、なぜ口径食がほとんどないか？　ということでしょうか。
図７はSTFレンズの光路図ですが、光軸に対して斜めから入射した光も、絞りのほぼ全域を通っていることがわかると思います。それに対し、図８の通常の１３５ｍｍF2.8レンズ
（図は特開2014-10283の実施例３です。これはキヤノンの特許で、今のところ製品化されてはいません。もし世に出ればＥＦ１３５ｍｍＦ２．８ＩＳともいうべきレンズです。）
では、斜めになるほど前後のレンズエレメントのけられ、絞りの端を通る光路は減少します。
実際のシミュレーション結果を図９、１０に示します。

書込番号：20684617

[holorin]

図１１　ＳＴＦレンズに斜めから入射した場合のシミュレーションモデル	図１２　図１１の時のボケ像	図１３　前玉と、後玉の一つ前のレンズエレメントの径を小さくしたときのモデル	図１４　図１３の時のボケ像

＞アナスチグマートさん

＞口径食がほとんどない理由はどこにあるのでしょうか？

それとも、なぜ口径食をほとんどなくす必要があるか？　ということでしょうか。
図１１では、斜め７°から光を入れてみました。絞りもしくはアポダイゼーションフィルターのほぼ全域に光が通るので、図１２のボケ像はケラレがなくほとんど中央と同様なボケ像が得られています。
これに対し、図１３では前玉と後玉の一つ前の径を小さくしてわざとけられるようにしました。図１４で口径食が出ていることがわかります。
つまり、ＳＴＦレンズで（特に絞り開放で）理想的なボケ像を得るためには、絞り開放でも口径食のないレンズにする必要があったのだと思います。
実際には図１４のようなボケでも点像の玉ボケでもない限りは、かなりきれいなボケが得られるのだろうとは想像できます。

ちなみに一様なボケでも、面の輪郭の部分にあたるボケはおおむねsinカーブでなだらかにつながるはずなので、それほどボケ味が悪いわけではありません。

＞M.Sakuraiさん

＞光学設計者と機構設計者と外装デザイン者のせめぎ合い？

どうなんでしょうか。本当に熟練した良い設計者は、出来上がった形やコストを想像しながら設計します。ドラマやプロジェクトXにあるような、お互いの主張をぶつけて作り上げていくような仕事の進め方が、本当に行われているのでしょうか。

＞ARWさん

＞レンズの絞りリングを比較すると前者はT6.7、後者はT8
＞までSTFの範囲となっていますので、その絞りまでは
＞APDフィルターの効果が得られると思われます。

図５を見る限りは、ある程度は効果があると思われます。
ただ、点像の玉ボケになると、それなりに輪郭ははっきりしそうです。前出のリンク先のレビューでもそういう感じです。ちょっと意地悪なテストですが、特性はわかります。

書込番号：20684736

[アナスチグマート]

＞holorinさん
丁寧なご説明ありがとうございました。
知りたかったのは前者ですが、後者も勉強になりました。

ざっくり言うと各レンズの口径のバランスがポイントですかね。ただ大きくすればいいわけでもないですね。

STFはフォーカスがほぼ全群繰り出しだったと思いますが、MFだからできたレンズなのでしょうか。
Eマウントの新型STFのフォーカス方式はどうなってるんでしょうかね。気になります。

書込番号：20684805