なぜF値可変ズームよりF2.8/F4通しズームの方が高画質なのか

Question

初めまして、今回が初投稿なので拙い文章になるかもしれませんがお許し下さい。タイトルの通り、何故F値固定ズームの方がF値可変ズームより高画質（キレがいいとかコントラストがいいとか）なのでしょうか？というのも先日、知り合いに「高倍率もいいけど、こっちのf2.8～とかF4～の方がキレイに撮れるよ」と言ったところ、まぁ当然というか、「なんで？」と聞かれ、具体的に答えられなかったんです。今までは漠然と「良いと言われてるから、値段が高いから、触ってみてじっさい良かったから」ということもあって納得してたのですが、ふと考えてみるとよく分からんのです。F2.8と明るいのならそりゃボケ具合は綺麗だけど、それが何故高画質の直結するんだ？みたいな。という訳で、長年カメラやレンズの知識に触れてきた方々に聞いてみようと投稿した次第です。ついでではありますが、関連した質問として何故同じ300mmでもf2.8の方がF4より良い、高いのかも知りたいです。皆様、よろしくお願いします。

＃４００１ · Accepted Answer

こんにちは♪中々・・・難しいお題ですね？(^^;　　一口にズバリお答えするのは難しいです(^^;(^^;(^^;結論としては・・・多くの人が答えているように「お金」がかかっているから。。。と言うのが正解になります(^^;(^^;(^^;↑これを説明するには・・・風が吹けば桶屋が儲かる理屈を説明しなければなりません（笑「お金がかかっている」と言うのはどーいう事か？と言うと・・・使用しているレンズが大きく（直径が大きい）、枚数が多い・・・非球面レンズや特殊分散ガラスと言う特殊なレンズを沢山使用している。。。と言う事です。レンズの大原則として・・・解像度（分解能力）は、レンズの直径に比例して良くなります♪レンズと言うのは・・・光を集光して1点に集める習性があり・・・この「点」の集まりが「映像」なわけですね？だから・・・大きな面積から集められた「点像」の方が情報量が多い・・・まあ大きな撮像素子の方が画素数も一画素当たりの情報量も多くできるのと同じ理屈です(^^;ところが・・・実際に大きなレンズでカメラのレンズを作ると・・・ボケボケで何が写ってるのか分からないくらい解像しないレンズになります。。。大きなレンズは屈折力も大きいので・・・いわゆる「収差」の影響も大きくなる。。。※詳しくは「サイデルの五収差」でググってください♪つまり・・・レンズのセンター通ってきた光束と、レンズの周辺を通ってきた光束が同じ場所で焦点を結ばない。。。「虫眼鏡」で見た映像を思い出して欲しいのですが・・・たしかに新聞の小さな文字は拡大されて見えるけど・・・黒い文字の回りに紫色の色がにじんだり・・・周辺部分の文字は滲んで良く見えませんね？？コレが「収差」です♪大きなレンズは、虫眼鏡と同じってわけです(^^;(^^;(^^;この収差を補正するために・・・「補正レンズ」や「色消しレンズ（色滲みを消すレンズ）」と言うレンズを使って、レンズのセンターを通ってきた光束と、レンズの周辺を通ってきた光束を、ちゃんと同じ場所（一点）で像を結ぶように凸レンズと凹レンズ・・・屈折率の異なるレンズを組み合わせて補正する必要があります。つまり・・・対物レンズに大きな面積のレンズを使うと、その収差を補正するために、たくさんの補正レンズが必要になる＝高画質なレンズを作ろうと思ったら・・・高額になるってことです(^^;1）明るさレンズの明るさ（F値）と言うのは・・・下記の公式で算出されます。Ｆ値＝焦点距離÷レンズの有効口径レンズの有効口径＝レンズの直径では無いのですが・・・まあ・・・大雑把に理解するには都合が良いので(^^;(^^;(^^;300㎜÷Ｆ2.8＝107㎜（必要なレンズの口径）300㎜÷Ｆ4.0＝75㎜（必要なレンズの口径）と言う事で・・・単純にレンズの面積が2倍違う＝レンズに使われるガラスの質量が2倍以上違うと言う事を意味し。。。先ほど説明したように・・・大きな面積のレンズほど・・・補正レンズが沢山必要♪なので・・・たったの一段レンズの明るさが違うだけで、レンズの値段は2倍以上・・・4～5倍値段が違っても不思議では無いって事です(^^;(^^;(^^;それだけ「明るさ」ってのは貴重なものです♪2）絞りの効果最初に説明したように・・・レンズの周辺を通ってくる光束と言うのは収差を作る有害な光の成分を多く含んでいます。この有害な光線を遮って・・・レンズの真ん中付近を通ってきた光だけ利用すれば、収差が少なくなる＝画質が向上する♪そう・・・レンズと言うのは、ほぼ例外なく開放絞りより、2段程度絞った方が高画質になります。理屈から言えば・・・開放Ｆ5.6のレンズより・・・開放Ｆ2.8のレンズを2段絞ってＦ5.6とした方が高画質♪これも大口径レンズが優位な理由の一つです♪こんなところで納得していただけますでしょうか？？(^^;(^^;(^^;

遮光器土偶 · Accepted Answer

　レーザー光のように単一波長に調整された光源でない限り、一般の光源は種々雑多の波長から構成されます。それゆえに種々の色を認識できるわけですが、プリズムでの分光を見れば分かるように、波長が違うということはレンズを通したときの屈折率が違うということです。それを放置すれば色収差が出てしまうので、何枚ものレンズを使って補正するわけです。で、あれば単焦点レンズの方が高倍ズームより焦点距離が変化しな分、補正は楽です。

　同じことは周辺部の歪みなど、解像についてもいえると思います。

　一般にＦ値が通しのレンズはズーム比が２～５倍程度と高倍率ズームに比べてズーム比が低いので単焦点よりは手間でも、高倍率ズームよりは補正がしやすいはずです。さらにＦ2.8通しなどはどのメーカーでも高級レンズとして自社ブランドを背負う立場にあると思いますから、高級な材料を惜しげもなく使ってると思います。

　そういう事情から、高倍率ズームよりＦ値固定のズームレンズの方が、画質が上になると考えています。

　あとサンニッパとサンヨンについて言えば、Ｆ値はご存じのとおり、レンズの焦点距離と対物レンズの有効径の比率で、焦点距離が同じであれば、Ｆ値の小さい方が対物レンズは大きくなります。当然大きなレンズを精巧に作る方が困難ですからその分高価になります。

写歴40年 · Accepted Answer

Yoshityanさん　おはようございます。単純に考えられればわかると思いますが高倍率より通常ズームさらに単焦点の方が、その焦点距離に特化して製造できるので当然各種収差などは少なく写りの良いレンズとなると思います。F2.8の高級ズームは光をたくさん取り入れる為にF5.6の暗いズームより当然大きなレンズを使用していますが、大きなレンズになれば当然収差も大きくなりますのでその収差を補正するように作られているので当然写りは良くなって当たり前だと思います。F値固定のズームは可変F値のレンズより焦点距離に関係するレンズの明るさを均一にする為に複雑な設計となっていますので、一般的には高級ズームが多いので当然お金のかかったレンズは写りが良くて当然だと思います。300㎜に限らずたった1段違いで価格は倍以上になるものがたくさん発売されていますが、明るいレンズは前記同様光をたくさん取り入れる為に大きく重くなり明るいF値での各種収差を補正しますので、レンズ作りが複雑になりさらに付加価値のあるナノクリなど高価なコーティングや非球面・ED・蛍石など高価なレンズを使用したものが多く大きく重くなると、レンズ銅鏡の材質なども高価な金属になるなど当然高価になると思います。

takokei911 · Answer

お値段也だからじゃないですか？可変ズームで通しズームより高いやつありましたっけ？80-400Gとかならわかりますけど。あとはやはりズーム倍率が低いと光学的＝物理的に無茶しなくて良いので設計を最適化できるのでしょう。80-400（FX）、28-300（FX）や18-140（DX）もそうですが可変ズームは欲張りすぎている気がします。経験上せいぜい3倍までです。望遠で明るいほうが高いのは同じく物理だからです。旧サンヨンと328を並べたら4倍近くある価格差が納得できますよ。体積大きさ重さが全然違います（マーケティングの一貫でわざと価格差をつけているのもあるでしょうが）。大砲群はその価格からしても性能に納得して買う人ばかりだと思います。何故高いのかとか考える暇もなく「必要だから」買うのです。理屈こね回してたらいつまでたっても買えませんので。

しんちゃんののすけ · Answer

カメラにそれ程興味無い人には何で？って聞かれたらその人の詳しい分野に例えて説明します。
バッグならブランド品が高い
牛肉なら松坂牛が高い
テレビなら4Kが高い
家賃なら都心が高い
サッカーならメッシの給料が高い
野球なら内野席が高い
電車なら新幹線が高い
車ならフェラーリが高い
明るいレンズが欲しい理由は条件のよくない所で撮る時シャッタースピード稼げる
=手ブレ・被写体ブレを減らせる→シャープな絵(綺麗な絵)=高画質になる。
ついでにファインダーが見やすい。だと思ってます。

オミナリオ · Answer

一般的に普及クラスのレンズではF値が変化するものが多く大口径高性能レンズではF値固定の物が多いですよねただそれは様々な要因によるもので、F値固定だから高性能というわけでもないし、高性能だからF値固定というわけでもありませんそう単純なものではないのですF4よりF2.8の方が描写性能がすぐれる、というのも基本的には同じです。「レンズ口径と分解能は比例する」という大原則のため、大口径レンズほど解像力では有利というのがあるのですが、描写性能は解像力ばかりではないですよね大口径ほど必ずコストはかかりますから高いレンズになります。高いレンズになるなら高性能じゃないと売れませんので、より高性能にするために贅沢なコーティングや硝材を使ったり、AF性能を強化したり、堅牢性を高めたり目的に特化した設計etc...つまりより専門性が高く、高価なキャラクタになります逆に、汎用性を求めてズーム倍率を高めればF値は可変にせざるをえませんし（そういう構成の設計じゃないと倍率を稼げない）結果F3.5-5.6となれば高級レンズとしては売りにくくなりますから、より高い倍率で利便性を高めたり、コンパクトさを追求したりマクロ機能、合理的な設計で低コスト化etc...そういうキャラクタのレンズになりますもちろん、その中間に位置するレンズもたくさんあります。つまりは、描写性能とはそのレンズにどんな存在価値を持たせるかによって決まるので必ずしもF値だけでなにかが決まるものでも、わかるものでもないということです

まきたろう · Answer

こまかいことはおいといて、非常にざっくりですが、＞何故同じ300mmでもf2.8の方がF4より良い、高いのか明るいレンズは大きくしなくちゃ明るくならないので、高くなる。でいいんじゃないでしょうか？＞F値固定ズームの方がF値可変ズームより高画質ものすごくおおざっぱですが、固定は可変しない分、レンズを明るく作らなければならないから。高画質ももちろん大事だけれど、それ以上にＦ値変わらない方が、被写界深度の変化が少なくて便利？（いちいち、ズームの度に、被写界深度変わってたら、狙ってた絵が撮れなくて使い物にならん！）なので、たぶん、プロの需要が多くて、高価になるのだと思います。

ミッコム · Answer

f値固定のズームは望遠側に合わせています。望遠端から広角に向けてズームすると勝手に絞りられます。※レンズの作りによるかも。なので当然広角単は本来もっと明るいのをわざと絞っているので解放から1段以上絞った状態です。絞った方が描写が安定するのは当然ですよね。フィルム時代には有用だったろうなと思いますが、現代のデジイチだとどうなんでしょうね。

もとラボマン ２ · Answer

Yoshityanさん　こんにちはF値可変式の場合　F値固定のレンズに比べ低価格な製品が多く　レンズの材質などコストダウンしている事が多いので　写りに差が出るのだと思います。でも　F値可変式でも　キヤノンの100-400mmや　70-300mmLなど　画質を求めて高性能化しているレンズもありますので　F値可変型が　全て画質が落ちるとは言え無いと思います。後　300mmF2.8とF4の場合　1段の差ですが　1段明るくするだけでも　光を多く取り込むためには　レンズの大きさ大きくしないといけませんし　それに合わせボディの強度上げないといけませんので　コストもかかり　大きく重く高価なレンズになるのだと思います。

MA★RS · Answer

4より2.8の方が付加価値があるから高いですσ(^_^;)なぜ通しが性能良いのか。メーカーが力を入れてるから( ´ ▽ ` )ﾉライバルは可変ズームではなく他社の通しズームですし。

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どうしてもブレる	14	2025/12/21 17:08:05
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レンズフィルターを教えてください。	8	2025/07/19 20:14:52
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こちらのレンズを検討しています。	12	2025/07/05 10:05:13
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