機材選びは楽しいね!■コンバーターレンズ編
デジタルカメラグッズ・機材情報


●レンズの収差について

 個々のレンズが球面であることから、光軸上で近軸光と外周光の焦点が合わない「球面収差」というものと、
 同じ原因で画像周辺に結ぶ焦点が方向性をもってずれる「コマ収差」、画像周辺部の焦点ボケが円にボケずに
 線状に流れる「非点収差」、画像が平面にならない「像面湾曲」、画像周辺において直線が曲線に写る
 「歪曲収差」という、いわばレンズの特性(?)とも言えるレンズ収差があります。
 (この5つを「ザイデルの五収差」という)
 この他に光の波長によって焦点の位置がずれる「色収差」もあります

・ザイデルの5収差

 まず「収差」とは、レンズの描写上のエラーを指すものと理解して良いと思います。これらはレンズを通過した
 光が必ずしも、理想的に1点に収束しないことが理由とされています。
 なお語源はザイデルという数学者が発見、分類したことからこのように呼ばれています。

 (1)球面収差

  光軸上の1点から出た光がレンズの中心と周辺では同じ場所に集まらず、
  前後にずれて丸いボケをつくる現象。
  絞ることである程度解消できますが、絞りすぎると焦点移動が発生しやすくなります。

 (2)コマ収差

  光軸上の1点から出た光が1点に集まらず、一方方向に彗星のように尾を引いたニジミを生じる現象。
  とくに街を撮影した夜景写真で画面周辺に写っている場合、照明が点にならず、形が崩れて写ることが
  ありますが、これがコマ収差です。

 (3)非点収差

  光軸から離れた光が縦、横方向に分離して放射状面と同心円の像面が別々に出来る現象。

 (4)像面湾曲

  光束がつくる像面が平面とならず、一部にゆがみを生じて、ニジミなど生じている状態

 (5)歪曲収差

  直線の多い建築物などを撮ると、望遠では垂直線が中央に向かって歪曲(糸巻き型)、
  広角側では外側に向かって歪曲(たる型)を起こします。
  ディストーションとも言います。

Update!
・色収差

 小学校の理科でやったプリズムの実験を思い出してもらうとわかると思いますが、
 光を分解すると、波長の長い赤色光は屈折率が小さく、短い青紫色光は屈折率が大きくなります。
 このため、焦点に集まる像は必ずしも、一点に集まらず、ややボケたものとなります。
 
 色収差には光の波長の違いにより光軸上の結像位置が異なる事で発生する色の滲みの「軸上色収差」と
 光の波長の違いにより画面周辺部ほど像の倍率が異なってしまう事で発生する色の滲みの「倍率色収差」があります。

 
・軸上色収差
   光の波長の違いによって光軸上の結像位置が異なるため画面中心部分に色のにじみを発生させ、
   シャープさが低下します。
   絞り込む事によって目立たなくなる。
   (倍率の大きい望遠レンズやマクロレンズで発生しやすいです。)

 
・倍率色収差
   光の波長の違いによって画面周辺部に行くに従って像倍率の違いが生じることにより、
   光軸外の光に対し発生する色のにじみ(色ずれ)で、シャープさを低下させます。
   絞り込む事では改善されない。
   (画角の大きな広角レンズで発生しやすいです。)

 上記の各収差のうちコンバージョンレンズで特に問題になるのは非点収差、歪曲収差と色収差だと思います。
 ここが実際の収差のある写真が見られてとっても参考になります。

レンズ中心解像力について

 たとえば中心解像力350本/mmということはCCD面の1mm幅の中に白線と黒線のペアが350ペア判別できる
 という意味です。(上記の場合は、収差のない理想的なマスターレンズに取り付けた場合の論理値です。
 解像力の低いレンズで撮影すると白線と黒線の違いがはっきり見えず「灰色」に見えます。
 (また、取付け元のカメラのレンズが収差があったり、解像力不足な場合は当然、合成解像力は低下します。)
 このように「解像力」は、テレビ画面上で白線と黒線が何本識別できるかという「TV解像度」とは異なります。


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