[nikomat:02795] Re: Lenses aperture and photo results

[shinsaku@inolab.sys.es.osaka-u.ac.jp (Shinsaku HIURA)]

日浦＠阪大です．

SHIGEKI_KAWATA@HP-JAPAN-OM1.om.hp.com さんが  6:07 PM 97.3.5 +0900ごろに
>     一般に絞りを開放にしていくと被写界深度が浅くなりますよね。
>     また、開放ではさまざまな残存収差が目立つレンズも、絞れば結構いけたりし
>     ます。
>     なぜなんでしょうか？

一つは，レンズを絞れば絞るほどピンホールカメラと等価に近づくこと．
収差にもいろいろありますが，そもそも一点に集まるべき光が，レンズ
を通る位置によってどれぐらいずれるのか，というのを収差とすると，
これは絞っていくほどそのずれ量が少なくなるので収差がなくなります．
球面収差・コマ収差・非点収差・縦色収差はこれですね．

その点，歪曲収差と倍率色収差は，レンズ上のどの位置を通った光も，
すべて一斉にずれて起こる収差ですから，絞っても改善されません．

基礎的なレンズ設計では，レンズ主点近傍の理論（近軸理論）を用いて
行われますから，計算機の発達以前の古いレンズでは，絞るほど理論値
に近づくことによって収差が減少することが考えられます．

>        １）光学的に設計不可能である。理論的に存在しえない。
>        ２）そのようなレンズ設計上の解がいまだ見つかっていないだけで今後
>            ありうる。
>        ３）深度を浅くしてボケを生かした効果が必要とされるのであえてその
>            ような設計のレンズが売られていないだけで設計上つくるのは簡単。
>     正解はどれなんでしょう？

みなさんおっしゃってますが，１ですね．

例えば，窓に花を飾ったとして，その花と背景（遠景）との位置関係を，
右目と左目でそれぞれ調べたら，少しずれているはずです．ということは，
レンズの前玉の右端に入射した光と，左端に入射した光とでは，前景と背
景の位置関係がずれているわけです．これが，レンズ中央やレンズの上下
についても同様に起こり，それが総合された結果としてボケになるわけで
す．

ですから，明るいレンズ（＝入射瞳径が大きいレンズ）では，かならずボ
ケが発生します．

         ---         日浦 慎作   Shinsaku HIURA        ---
         ---  大阪大学 基礎工学部 システム工学科 DC2   ---
         --- Dept. of Systems Engineering, Osaka UNIV. ---