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[nikomat:03352] Re: Zoom Lenses
ひうら＠兄弟です。
＃先ほどの京都周辺カメラ屋マップは僕には危険すぎます ^^;;
＃この土曜に日浦弟の Contax IIIa を触って完全に「伝染った」 ;_;
> １ 開放F値が変化するタイプでは、ズームに伴う機械的な絞り機構の動きは
> 省略されている、と判断していいのでしょうか？
全部がそうだ、と保証は出来ませんが、ほぼそうでしょう。
絞りを動かしたのに依然開放F値が変化するなんて、ナンセンスですから。
＃逆は真ではありません。すなわち、絞り機構を全く触らなくても
＃開放F値が一定のズームもあります。
> ２ １が是だとしても、絞りの光学的位置は変化するので、
> ズーム比と開放絞り値の比（段差）に比例関係の成立しない場合がある？
> （たとえば、新しいレンズでだと、IXのニッコールで
> 焦点距離は60-180 3倍
> 開放絞りはF4-F5.6 1段
> なんてのがあります。）
あります。というよりも、完全に比例する場合のほうが少ない（ないと思う）のでは？
ズームレンズの前にフィルターみたいに絞りを入れると、（口径が一定になるので）
ズーム比とＦ値変化比は一致します。ちなみに、絞り１段の差は口径にして root 2 で
すから、２倍のズームでは２段変化することになります。
しかし、ズームレンズでは、絞りから前玉までの間隔は必ず変化します。
ですから、前から見たときの口径、つまりレンズを開放にして、レンズ物体側の遠く
からレンズを覗いたときの明るい円の半径は、ズーム比によって変化します。
もしこの「口径」が全く変化しなければ、焦点距離を倍にすれば、絶対に明るさ
は 1/4 になります。
> ３ ２が是だとすると、絞りの開口径が同じなのに、F値が焦点距離に比例しない
> のは、 いわゆるF値の定義（開口径／焦点距離）が意味をもつ条件がズーム
> の場合には成り立っていないから。
> で、ひうらさんの前のメールにあった立体角の定義でF値を決める？
これは違います。口径／焦点距離はどんなレンズでも必ず意味を持ち、フィルム
面に入射する光の立体角と１対１に対応した関係です。絞りが一定でも、前から
見たときに口径が変化するからです。
通常ズームレンズでは絞りは後群にあり、前から見たときの絞りの光学的位置が
大きく変化するので、簡単のために立体角の考え方を使って説明しました。
要は、
＊ズームレンズでは、ほとんどの場合絞りが最後群にある。
＊ズームレンズの構成にはいろいろなタイプがあるが、
１ 固定された後群（リレー系）に絞りを含むもの。
（光学補正式ズーム、３成分機械式（４群式）ズーム）
リレー系の前（バリエータ／コンペンセータ）はコンバージョンレンズと
同様の働きを持ち、F値の変化を生じない。
２ 後群と前群の双方を移動してズーミングするもの（２成分式ズーム）
F値が変化する。その変化の様子はレンズによって異なり、一概に
言えない。
＊広角域を含む明るいズームや高倍率ズームは複雑な構成をとるので、
よくわかりません ^^;; ２の改良型や、２に１を足したものもありますが、
シネレンズでは１の方式で高倍率化したものが多い。
よろしいでしょうか？
--- 日浦 慎作 Shinsaku HIURA ---
--- 京都大学 工学部 電子通信工学専攻 ---
--- 松山研 リサーチ・アソシエイト ---
http://vision.kuee.kyoto-u.ac.jp/~shinsaku