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タイトル： f値
記事No： 11133
投稿日： 2004/12/19(Sun) 21:32
投稿者： Pachira

f値と被写界深度についてご教示下さい。
最近の一眼レフの画角は、1.3、1.5、1.6、2.0倍とバリエーションが豊富ですが、f値もそれに応じて変化するのでしょうか。
つまり、35mm判においてf8は、画角2.0倍のカメラの場合、35mm判のf16相当となり、被写界深度も深くなると理解して良いのでしょうか。
大変初歩的な質問で恐縮ですが、よろしくお願いします。


タイトル： Re: f値
記事No： 11135
投稿日： 2004/12/19(Sun) 22:07
投稿者： JNZ

--> Pachira さん

> 最近の一眼レフの画角は、1.3、1.5、1.6、2.0倍とバリエーションが豊富ですが、f値もそれに応じて変化するのでしょうか。

変化しません。
ぶっちゃけ○○倍相当とはいっても、単に35mmサイズの真ん中をトリミングしているだけです。
1.6倍相当なら1/1.6サイズにトリミングって意味です。
ですからf値も被写界深度も変わりません。


タイトル： Re: f値
記事No： 11136
投稿日： 2004/12/19(Sun) 22:11
投稿者： 藤田　小太郎

--> Pachira さん

被写界深度については、そういうことらしいです。理由が焦点距離によるものなのか、素子のサイズによるものなのかはわかりませんが・・・。本当のところがどうなのかは自分にはわかりません。
この理論によると、オリンパスの4/3は被写界深度が表示の倍の深さになってしまうらしいです。その分、倍の深さの被写界深度がより明るい露出で得られるので、マクロとかの用途には向いていると思いますが・・・。
長所とも短所ともとれる特徴だと思います。
それでは。


タイトル： Re^2: f値
記事No： 11143
投稿日： 2004/12/20(Mon) 00:06
投稿者： JNZ

--> 藤田　小太郎 さん
> 被写界深度については、そういうことらしいです。理由が焦点距離によるものなのか、素子のサイズによるものなのかはわかりませんが・・・。

えと、これはレンズの違いによると思います。（自信少ない）
いわゆる標準レンズというものを考えたときに、
35mmフルサイズですと50mmレンズが標準と言われていますが、
センサーサイズが小さいほど、「標準レンズ」の焦点距離は短くなります。
だからコンパクトデジだと標準が数mmくらいのレンズですよね。

ですから、同じレンズを使う限りは被写界深度は変わらないと思います。
少なくともセンサー上では．．．

フルサイズとAPS-Cサイズの画像を同じ大きさのプリント用紙にぷりんとしたらどうなるんだ、とかは、
ややっこしい．．．というか、どんどん自信が無くなってくるのでパスします．．．（汗）

過去ログをあされば、同様の議論は検索できると思うんですが．．．


タイトル： Re^3: f値　センサ上では同じ、写真は違う
記事No： 11184
投稿日： 2004/12/21(Tue) 22:27
投稿者： のぶ

--> JNZ さん


>
> ですから、同じレンズを使う限りは被写界深度は変わらないと思います。
> 少なくともセンサー上では．．．
>
> フルサイズとAPS-Cサイズの画像を同じ大きさのプリント用紙にぷりんとしたらどうなるんだ、とかは、
> ややっこしい．．．というか、どんどん自信が無くなってくるのでパスします．．．（汗）
>
> 過去ログをあされば、同様の議論は検索できると思うんですが．．．

フルサイズで撮影して、画像からＡＰＳ−Ｃ相当の部分を切り取ったら同じです。切り取らないで構図を同じにしようとすると、ＡＰＳ−Ｃは遠くから写さなくてはならないので、被写界深度は深くなります。同じ構図といいましたが、立ち位置が変われば当然遠近感も変わります。
構図（厳密には被写体の大きさ）をそろえるのが普通のカメラの使い方ですよね。


タイトル： Re^4: f値　センサ上では同じ、写真は違う
記事No： 11186
投稿日： 2004/12/21(Tue) 23:22
投稿者： JNZ

のぶさん、こんばんわ。

--> のぶ さん
> 構図（厳密には被写体の大きさ）をそろえるのが普通のカメラの使い方ですよね。

たしかに被写体との距離を変えれば、変わってきますね。

元の質問がセンササイズによる変化とのことでしたから、
実験の鉄則として他の条件をまったく同じにして考えていました。
このへんは物理屋の性かも。


タイトル： Re: f値
記事No： 11161
投稿日： 2004/12/20(Mon) 20:05
投稿者： タモン

Ｆ値は、変わりません。
ただ被写界深度については、同じ焦点距離のレンズであれば変わらないのですが、センサーのサイズが変われば画角も変わるので、例えばフルサイズ機と１．６倍機に同じレンズを着けて比較してもあまり意味がありませんよね。
１．６倍機に、フルサイズ機と同じ画角になるレンズを着けるとしたら、焦点距離の短いレンズを選ぶ必要があります。そうなった場合に初めて、同じＦ値でも被写界深度が深くなるわけです。Ｆ値が変化して深くなるのではありません。焦点距離の短いレンズを着けるから深くなるのです。


タイトル： Re^2: f値
記事No： 11173
投稿日： 2004/12/21(Tue) 01:46
投稿者： Pachira

皆さん、レスありがとうございました。
f値と被写界深度の関係、十分承知していると思っていたのですが、あれこれ考えている内に混乱してしまいました。
「焦点距離の短いレンズを付けるから深くなる」、当然ですね。
フルサイズ機と同等の被写界深度を得ようと思えば、より絞りを開けなければならない訳ですね。
お陰さまで頭がスッキリしました。


タイトル： Re: f値
記事No： 11293
投稿日： 2004/12/27(Mon) 01:22
投稿者： CANONET G3 QL17

--> Pachira さん

メイン掲示板での、なつかしい議論ですので、まとめさせて
下さい。のぶさんの回答を勝手にアレンジさせていただきました。

・フルサイズで撮影して、画像からAPS相当の部分をトリミング
　したと思えば、被写界深度は同じ。レンズのF値は当然変わら
　ないので。

A.切り取らないで構図を同じにしようとすると、APSは遠くから
　写すことになるので、被写界深度は深くなる。

　-->同じレンズをフルサイズとAPSで使用して同じ構図で写真を
　　撮ると、APSの方が深度が深くなる。

B.立ち位置を変えずに、構図を同じにしようとすると、APSでは、
　より短い（1/1.6）焦点距離のレンズが必要となる

　-->焦点距離が短くなるため、立ち位置を変えずに同じ構図で撮っ　　ても、APSはフルサイズより深度が深くなる。

A,Bいずれの対策をとっても、APSではフルサイズより
深度が深い＝ボケが少なくなるということです。
現実的には、Bをとって、F値をもっと開ける
（もっと開放F値の明るいレンズを用いる）ことが、唯一フルサイズ
と同様の画を得ることの出来る方法と思います。
※ちなみにボケは、焦点距離(f)/開放F値(F)に比例するそうです。
※フルサイズで85mm/F4でバストアップを撮影してた人は、APSで
※立ち位置を変えないとすると、53mm/F2.5での撮影が必要です。

まあ銀塩で、明るい単焦点を１〜２段くらい絞った状態で使って
いたのを、APSでは、ほとんど開放で使って、はじめて似たような
ボケが得られるってことでしょう。ただこうしたときAPSセンサーの
細かい画素ピッチに合わせた高い周波数でのMTFを、開放で使う
レンズから引き出すのは、また別の困難が予想されますが。

一方フルサイズは、像高の高い画面最周辺での光量落ち＆画質低下
に悩まされると。


タイトル： Re^2: f値
記事No： 11294
投稿日： 2004/12/27(Mon) 07:18
投稿者： 初心者アシ

--> CANONET G3 QL17 さん

> 一方フルサイズは、像高の高い画面最周辺での光量落ち＆画質低下
> に悩まされると。

　この部分について補足。

　広角レンズにおいてはコサイン４乗則による周辺光量の低下および理論解像度の低下は避けられません。ビオゴンタイプおよびレトロフォーカスタイプによる見かけの周辺開口効率のアップという手段でもコサイン３乗がやっとですし解像度については改善されません。したがって同じ画角を得ようとすればフルサイズでもＡＰＳサイズでも周辺光量落ちと画質低下は同じです。
　フルサイズ20mmとAPSサイズ36mm相当で比較すればAPSサイズが有利とは言えますが、これは広角より望遠のほうが周辺が有利という意味に過ぎません。


タイトル： Re^3: f値
記事No： 11330
投稿日： 2004/12/28(Tue) 17:22
投稿者： CANONET G3 QL17

コサイン４乗則で周辺光量が落ちるのは理解できますが、解像度
低下はあるのですか？


タイトル： Re^4: f値
記事No： 11331
投稿日： 2004/12/28(Tue) 20:45
投稿者： 初心者アシ

--> CANONET G3 QL17 さん

> コサイン４乗則で周辺光量が落ちるのは理解できますが、解像度
> 低下はあるのですか？

　光の回折から求められる、レンズのＦ値と波長から理論解像度を求める式にもコサインが入ってます。極端なケースで考えれば画角180度のレンズの最外周はCCDと平行に光束が走るので解像度ゼロとうのは直感的に分かると思いますが。
　つまり広角レンズでは中心の一点を除いて理論的に周辺の解像度は悪いのです。半導体製造の無収差レンズであるステッパーレンズのイメージサークルが狭いのも同じです。


タイトル： Re^5: f値
記事No： 11337
投稿日： 2004/12/28(Tue) 22:42
投稿者： CANONET G3 QL17

--> 初心者アシ さん

定性的に、広角レンズの方が望遠系に比べると同じ収差を
維持するための設計が難しいってことですね。
それなら理解できます。

f=17mmのEF-Sと、f=27mmのEFではどっちが設計が難しいの
でしょうか？アシさんのお話ですと、17mmの方がより広角なので
難しそうですが、私は似たような物だと思います。
fは小さいほど難しいし、イメージサークルは広いほど難しい
はずです。いちばん性能が良さそうなのは、17mmのEFをAPSの
カメラに使用することです。
つまり、超広角レンズでフルサイズの最周辺が気になるなら、
フルサイズより広いイメージサークル前提で設計すれば、十分な
解像度と周辺光量の確保は可能と思います。リーズナブルな
値段になるかどうかは別ですが、これは技術的議論と思います
ので。


タイトル： Re^6: f値
記事No： 11344
投稿日： 2004/12/29(Wed) 10:52
投稿者： 初心者アシ

--> CANONET G3 QL17 さん

> f=17mmのEF-Sと、f=27mmのEFではどっちが設計が難しいの
> でしょうか？アシさんのお話ですと、17mmの方がより広角なので
> 難しそうですが、私は似たような物だと思います。

　「短焦点レンズ」と言ったのではなく「広角レンズ」すなわち画角が問題だと言ったのですが。例えば８×１０のカメラなら 90mmレンズは超広角になります。CCD/CMOSサイズが変われば広角となる焦点距離も変わります。
　また、技術的に難しいという話ではなく「理論的に」不可能だという話です。完全に全ての収差がゼロとなる理想レンズを仮定しての話です。光には波としての性質があり可視光線は周波数帯域が固定であるという前提から決まります。この宇宙にはプランク常数が決まっているから、別の物理常数を有する別の宇宙を想定しないと何ともなりません。
　ただ、レンズという範疇から離れれば可能性は有ります。非線形光学系と超極細光ファイバーと光増幅素子といった道具を使いレンズに寄らない光学像を扱うのであれば可能です。


タイトル： Re^7: f値
記事No： 11351
投稿日： 2004/12/29(Wed) 14:12
投稿者： CANONET G3 QL17

--> 初心者アシ さん

> 　また、技術的に難しいという話ではなく「理論的に」不可能だという話です。

すみません。話がかみ合ってないようですね。
当方の知識不足かもしれませんが、何がおっしゃりたいのか、
理解できません。「何が」理論的に不可能なんでしょうか？
どこまでが可能で、どこからが不可能になるのか、解説いただ
ければ幸いです。


タイトル： Re^7: f値
記事No： 11352
投稿日： 2004/12/29(Wed) 14:16
投稿者： CANONET G3 QL17

--> 初心者アシ さん

そもそも、

>レンズのＦ値と波長から理論解像度を求める式

レンズの解像度ってF値と波長だけから求められるような
ものではないと思いますが。どういうレベルの話をされて
ますか？理論解像度って何？レンズ設計の際に、空間周波数を
指定してMTFを計算したりしますが、そういう実務的な話
じゃないんでしょうか？　F値と波長が同じなら
糞玉も名玉も同じですって話なら、最初からかみ合っていません。


タイトル： Re^8: f値
記事No： 11355
投稿日： 2004/12/29(Wed) 14:49
投稿者： m2n

--> CANONET G3 QL17 さん

> レンズの解像度ってF値と波長だけから求められるような
> ものではないと思いますが。どういうレベルの話をされて
> ますか？理論解像度って何？

解像度の限界値はF値と波長だけから決まります。
初心者アシさんがおっしゃっている理論解像度というのは、
いわゆる(理論上の)解像限界のことと思いますが、例えば
以下のトピックなど読んでみてください。

http://www.nikon.co.jp/main/jpn/profile/technology/non_linear/

デジのような小さい光学系では小絞り回折の話とからんで、
しばしば出てきますね。

# だからあんまり絞んないでね＞竹内センセ

でもそれ以外のお話は私もあまり理解できなかったりして
おります (^^;


タイトル： Re^9: f値
記事No： 11356
投稿日： 2004/12/29(Wed) 15:04
投稿者： CANONET G3 QL17

--> m2n さん

> 初心者アシさんがおっしゃっている理論解像度というのは、

なるほど。了解です。

理論解像限界より手前に、レンズの設計値（設計ソフトでsimulationかけてもとめたMTF値）があると思います。
EF-S10mmとEF16mmをAPSで使うとどっちが高解像度か？なんて
話って、理論解像限界の議論よりもっと手前のレベルの話なんで、
理論解像限界の話を持ち出して、可能だ不可能だと言っても、
仕方ないと思うのですが・・間違ってるかなぁ？


タイトル： Re^10: f値
記事No： 11380
投稿日： 2004/12/31(Fri) 09:18
投稿者： 初心者アシ

--> CANONET G3 QL17 さん

> EF-S10mmとEF16mmをAPSで使うとどっちが高解像度か？なんて
> 話って、理論解像限界の議論よりもっと手前のレベルの話なんで、
> 理論解像限界の話を持ち出して、可能だ不可能だと言っても、
> 仕方ないと思うのですが・・間違ってるかなぁ？

オリジナルの
>>一方フルサイズは、像高の高い画面最周辺での光量落ち＆画質低下
に悩まされると。

に反応しただけです。画角を同じにして比較するのであればフルサイズ12mm〜相当だとAPS用7mm〜ということになり実際のレンズが存在しないことになるので理論的な比較しか出来ないと思います。
　12mm〜の中心部だけ19mm〜相当の画角違いで比較をするのであれば理論的に画角の狭いほうが周辺部の解像度が良いのは自明の理と言うことです。

　EF-S10mmとEF16mmといった設計年代が違うレンズの比較で新設計のほうが良いという話であれば、何も言うことはありません。このツリーのオリジナルの文からそういう意図が読み取れなかったので無駄なコメントを付けたことになります。


タイトル： Re^11: f値
記事No： 11385
投稿日： 2004/12/31(Fri) 16:56
投稿者： CANONET G3 QL17

--> 初心者アシ さん

> 　EF-S10mmとEF16mmといった設計年代が違うレンズの比較で新設計のほうが良いという話であれば、何も言うことはありません。

いちいちカンに触る書き方がお得意ですね（＾＾）
設計年代の話などしてません。単に物理限界の話をしても意味がない、
レンズはもっと手前の、simulation設計の内容次第だってことです。

>このツリーのオリジナルの文からそういう意図が読み取れなかったので無駄なコメントを付けたことになります。

こちらも無駄足でした。このへんで終了です。


タイトル： Re^12: f値
記事No： 11387
投稿日： 2004/12/31(Fri) 18:19
投稿者： ごんた

--> CANONET G3 QL17 さん

カンに触る書き方と他人を責める前にご自分がそういう書き方をしていないか振り返ってみてはいかがでしょうか？大体において、議論の相手も同じ印象を自分自身に対して持っているものですよ。

失礼ながら、CANONETさんの場合、何が何でも自分の意見を押し通そうとする我の強さと、相手の意見を読み取る力の弱さを感じます。


タイトル： Re^13: f値
記事No： 11389
投稿日： 2004/12/31(Fri) 18:57
投稿者： CANONET G3 QL17

--> ごんた さん

> 失礼ながら、CANONETさんの場合、何が何でも自分の意見を押し通そうとする我の強さと、相手の意見を読み取る力の弱さを感じます。

そりゃどうもです。でも、あなたに言われる筋合いはありません（＾＾）


タイトル： Re^14: f値
記事No： 11397
投稿日： 2004/12/31(Fri) 23:56
投稿者： ごんた

--> CANONET G3 QL17 さん

> そりゃどうもです。でも、あなたに言われる筋合いはありません（＾＾）

そういう回答って軽率ですよね。