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【レンズ】レンズの仕組み徹底解説!「~写真はレンズの性能で決まる~」

写真は「レンズの性能」で決まると言っても、間違えではありません。

カメラ本体も大切ですが、「レンズ」は一眼・交換式カメラの醍醐味でもあり、撮影シーンに合わせて、個性的な写真撮影を楽しむことができます。

ただ、「レンズ」は多種多様です。

購入・撮影時には、「レンズの構成・仕組み、特性」などの「ノウハウ」を、知っておく方が選びやすいはずでもあります。

ここでは、「レンズの仕組み」と単焦点レンズの魅力、ニコンミラーレス「Z50」(本体)に合わせて撮影した「一眼レフ用のレンズ」(保有レンズ)について、詳しく解説していきたいと思います。

 

現在以下のレンズを保有しています。

1、広角単焦点
※ニコン「AF-S NIKKOR 20mm f/1.8G ED」(Fマウント)

2、標準ズーム
※ニコン「AF-S DX NIKKOR 18-300mm f/3.5-6.3G ED VR」(Fマウント)
※ニコンミラーレスキットレンズ「NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR」(Zマウント)
※シグマ「24-105mm F4 DG OS HSM」(Fマウント)

3、望遠単焦点
※ニコン「AF-S NIKKOR 500mm f/5.6E PF ED VR」(Fマウント)

多くはデジタル一眼レフ「D500」と「D850」に購入したものですが、どのレンズも「Z50」との相性は抜群です。

「Z50」ではFTZマウントアダプターを介して、Fレンズに装着して撮影します。

 

レンズの仕組み・構成

こまちゃん
こまちゃん

レンズの仕組み・構成は購入時により詳しく知っておくと便利です。

カメラのパンフレットに書いてあることが理解しやすくなります。

 

カメラのレンズは球面レンズ、すなわち凸レンズと凹レンズが、何枚も組み合わさってできています。

凸レンズには光を集める働きがありますが、1枚のレンズだけでは、点像に「ズレ」が生じてしまいます。

凹レンズには拡散の働きもあり、利用されています。

また、非球面レンズや蛍石レンズなど特殊なレンズを使うことで、点像のズレを最小にするための試みがなされています。

 

レンズの収差

そもそも良いレンズとは、「解像力」が高いもの、微細なものまで像として表現できるものです。

「解像力」はレンズの中心部は良好ですが、周辺になるほど落ちてきます。

これは、凸レンズが斜めから入射する光線が撮像面周辺部に像を結ばせづらく、ズレを起こし、このズレが「収差」。

「収差」とは、レンズによって引き起こされる描写のみだれで、歪んだり(歪み)、にじんだり(にじみ)することです。

「収差」には大きく分けて、2種類あります。

1、色収差(光の波長の違いよって生じる。波長ごとに色を持っているので、色収差と言われている)
2、単色収差(球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差)

収差の一番大きいものは「球面収差」と「色収差」です。

★単色収差(単一の光・色で起こる)
1、球面収差:軸上での焦点が合わない
2、非点収差:光軸外で焦点が合わない
3、コマ収差:光軸外で彗星のような尾を引く
4、歪曲収差:像のゆがみ
5、像面湾曲:結像面上で像が集まらない

★色収差
※波長はさまざまな色の屈折により起こり、像が色づいて、にじんで見える現象。
6、軸上収差:波長によって屈折率の違いから光軸上で焦点が合わない
7、倍率色収差:色によって像の倍率が異なる

ちなみに、このような収差を解決するためにカメラメーカーでは、レンズにさまざまなコーティングを施したりしています。

こまちゃん
こまちゃん

高級レンズや単焦点レンズには、レンズ表面の反射などを抑える「レンズコーティング」機能が施されていたりします。

ちなみに、写真の画質にもっとも影響を及ぼす「屈折率」は、例えば「ガラス」の屈折率が1.5のとき、表面では4%程度の反射があり、屈折率が1.6のとき、5.3%まで増えてます。

それをレンズに「コーティング」することによって、反射を1%以下まで抑えることができます。

ニコンでは、反射を徹底的に防ぐ「ナノクリスタルコート」を使用したレンズで、従来抑えられなかった光の反射も低減して、「ゴースト」や「フレア」の発生を抑えています。

※「ナノクリスタルコート」を施したレンズ(例として保有レンズで)
1、ニコン「AF-S NIKKOR 20mm f/1.8G ED」(広角単焦点レンズ)
※レンズ構成「11群13枚(EDレンズ2枚、非球面レンズ2枚、ナノクリスタルコートあり)」

ニコン単焦点20㎜、F1.8

2、ニコン「AF-S NIKKOR 500mm f/5.6E PF ED VR」(超望遠単焦点レンズ)
※レンズ構成「11群19枚(EDレンズ3枚、PF(位相フレネル)レンズ1枚、ナノクリスタルコートあり、最前面のレンズ面にフッ素コートあり)」

ニコン500mm

ズームレンズと単焦点レンズの魅力

現在、カメラレンズの主流は「ズームレンズ」と言われています。

ただ、レンズ枚数が特に増えてしまうため、「収差」が起こりやすいと言われています。

そもそもレンズの形態としては、焦点距離を変えられる「ズームレンズ」(例:焦点距離16-50mmなど)と、変えられない「単焦点レンズ」(例:焦点距離20mmなど)の大きく2つに分けられます。

 

こまちゃん
こまちゃん

「単焦点レンズ」は焦点距離が決まっていて、1つだけです。

そのため、一般的に「ズームレンズ」と比べてレンズ構成がシンプルで、描写性能に優れて超魅力的な写真に仕上がります。

 

レンズ ズームレンズ 単焦点レンズ
最大のメリット ・被写体に合わせて焦点距離を変えられるため、とても便利で1つのレンズですむ
1つのレンズで、広角から望遠までカバーできるものもある(「焦点距離24-300mm」のレンズなど)
・収差(※)や明るさした設計に特化しているため、画質はピカイチ、ボケ感もとても良い
・わりかし軽いレンズが多い
デメリット ・ズーム機構がある分、複雑な構造になり、収差(描写のみだれ)が起こりやすく、明るさは落ちる
・比較的重いレンズが多く割高
・焦点距離を変えられないため不便
・レンズが何個も必要になるケースも多い

 

交換レンズの超魅力「ボケ」

こまちゃん
こまちゃん

交換レンズの魅力と言えば、「ボケ」です。

さらに単焦点レンズと望遠レンズによる「ボケ」は、素晴らしいものを感じます。

※Z50+ニコン「AF-S NIKKOR 20mm f/1.8G ED」(広角単焦点レンズ)
カメラの設定ではF値を1.8(開放)にしています。

めちゃくちゃ重要です!

上記は被写体後方(背景)に、「ボケ」を出した写真です。

つまり、ピントが合っている被写体の後方がより「ボケ」ています。

そもそも「ボケ」とは、ピントが合っていない状態のこと。

大きくボカしたいときは、被写体にピントが合っているところ範囲(被写界深度)をできるだけ追い出し、被写体から遠くにしていくと良いのです。

ピントが合っている箇所を限定し、狭くし集中させることで、より「ボケ」が出ます。

すなわち、被写界深度が浅く、ピント範囲を狭くすると、大きな「ボケ」を得られます。

広角レンズは広い写り、被写界深度が深い(ピント面が広い)特徴があり写真面では、ピントは広く合う。

ピントが合っていない状態、すなわち「ボケ」が少なくなります。

それを可能にするのが、ある意味、単焦点レンズのF値の低いです。

F値とはレンズの明るさ示すもので、低いほど明るく、ピント面は狭く、「ボケ」を出しやすくしています。

逆に高いほど、暗くピント面が広くなります。

ちなみに、望遠レンズは、遠くのもの・被写体を大きく引き寄せるだけに、写るピント範囲も狭くなり、そのため被写界深度を浅く、さらには圧縮効果などから、大きな「ボケ」等を楽しめる超魅力的レンズです。

 

もっとも大きな「ボケ」を出すには
1、撮影距離は「近い」
2、背景との距離「遠い」(被写体から)
3、絞り値「小さい」
4、焦点距離「長い」

 

「Z50」とFマウントレンズ撮影例(単焦点レンズ)

「Z50」(本体)+Fレンズ(一眼レフ用レンズ)の相性は抜群です。

特に単焦点レンズでは、素晴らしい描写力を発揮してくれます。

FTZマウントアダプターを介して、Fレンズに装着して撮影しますが、何も問題はなく美しく撮れます。

以下作例です。

1、「壮大な海を舞うアオバト」(大磯照ヶ崎海岸)
超望遠レンズ・ニコン「AF-S NIKKOR 500mm f/5.6E PF ED VR」を使用
カメラの設定:絞り優先、500mm(35mm換算で750mm)、シャッター速度1/4000秒、F値5.6、ISO800

2、「夕焼け時の太陽の光芒」(宮ケ瀬湖)
広角レンズ・ニコン「AF-S NIKKOR 20mm f/1.8G ED」を使用
カメラの設定:マニュアル、20mm(35mm換算で30mm)、シャッター速度1/640秒、F値16、ISO100、露出補正-0.7、ホワイトバランス「曇天」

 

まとめ

「Z50」は通常、「キットレンズ16-50mm」で多くの撮影シーンをカバーでき、これで十分と考えています。

ただ、より美しさ、より高い表現力などを追求していくと「レンズの性能」に依存していくことになります。

写真はより高性能なレンズであればあるほど、魅力的なものになります。アオバト1

すなわち、「コスパ」に比例した写真が出来上がってくるからこそ、ハマっていくのもやむを得ないでしょう。

どこまで追求していくかは、最終的に「予算次第」です。

 

 

【カメラ】ニコンミラーレスカメラ「Z50」を詳細分析、趣味にビジネスに大活躍!(1カ月総括、写真作例)ニコンミラーレス「Z50」を購入して以来この1カ月、本当によく使いました。趣味にそして仕事に大活躍でした!とにかく本体+キットレンズでわずか585gと「小型・軽量」で綺麗、コスパ良く大満足しています。...