レンズ
先日の買い物 (PENTAX K200D) でスカンピンになってしまった私だが、将来レンズを購入するために、 PENTAX のサイトを覗いてみた。
「DA FISH-EYE 10-17mmF3.5-4.5ED[IF]」や「DA★16-50mmF2.8ED AL[IF]SDM 」とか言われてもさっぱり分からん。何のこっちゃ。これではレンズ選びもできないわけで、最低限必要と思われる予備知識を仕入れておくことにした。以下はぐーぐる魂を発揮して得た知識である。
撮像素子と受光素子
カメラの話。
世の中、 1000 万画素だとか 2000 万画素だとかでカメラ性能を宣伝しているが、撮像素子のサイズまで触れているケースは少ない。
撮像素子というのは、現実世界の風景 ( 光信号 ) を、電気信号に変換する部品である。 CCD とか CMOS とか。コンピュータが扱うデータは 0 か 1 のデジタルなので、光の色や強さを、コンピュータが扱えるように電気信号に変換する必要があるわけだ。
画素数というのは、撮像素子に敷き詰められた受光素子の数である。画素数が多いほど、人間の見た風景に近づくし、画素数が少なければ、風景はモザイクじみたブロックパターンになるだろう。
単純に考えると、撮像素子が大きくなれば画素数を増やすことができる。では、 K200D の撮像素子はどのくらいの大きさなのだろうか。 PENTAX K200D 仕様を見ると、撮像素子のサイズは 23.5mm × 15.7mm となっている。
35 ミリフィルムを基準にするのが慣例らしいので、両者の撮像素子サイズを比較してみた。
| 撮像素子 | サイズ | 面積 | 対角線 |
|---|---|---|---|
| 35mm フィルム | 36mm × 24mm ※1 |  |
43.27mm |
| K200D | 23.5mm × 15.7mm |  ※2 |
28.26mm ※2 |
※1 36mm × 24mm というサイズのくせに何故 35mm フィルムと呼ばれたかというと、24mm 幅フィルムの両脇についた穴（パーフォレーション）までを含めると 35mm になったため、らしい。
※2 面積だと 2.34 倍、対角線では 1.53 倍違う。この 1.5 倍という数値は後々も出てくるので注意。
K200D の撮像素子面積は、 35mm フィルムの半分以下だ。仕様のページを見ると、 RAW 形式でデータを保存する場合、 RGB 各色が 12bit ( = 4096 階調 ) とあるので、 687 億 1947 万 6736 色の色合いが使えることになる。これほどの画像になると、通常の液晶ディスプレイでは表現できない。写真サイズでプリントアウトする分にはまったく問題ないレベルと言えるだろう。ちなみに、 JPG 形式で保存すると、色数を間引いてサイズを小さくしているので、画質が荒くなる。
撮像素子と受光素子
撮像素子のサイズ ( 面積 ) が大きくなれば、同じ大きさの受光素子をよけいに敷き詰めることができる。つまり、画素数が多くなって、細かい描画が可能になるわけだ。
では、同じ画素数のまま、撮像素子のサイズが大きくなったらどうなるのだろうか。一般的に、受光素子も大きくなるのだ ( 受光素子が同じで隙間が空くのはナシの方向で ) 。受光素子が大きくなると、少ない光量でも受光しやすくなる。つまり、高感度になるということだ。
つまり、撮像素子のサイズと、受光素子数＝画素数が大きくなることによって、鮮明かつ豊かな色彩の画像を作り出すことができるわけだ。
| 1 |  |
灰色の円が受光素子。撮像素子サイズが小さい。受光素子サイズは大きいが、その数が少ない（画素数が少ない）ので、鮮明さに欠けるし、色もいまいち。 |
|---|---|---|
| 2 |  |
撮像素子サイズが大きい。受光素子サイズこそ 1 と同じだが、受光素子数が多く敷き詰められるよう、並べ方を工夫してある。 |
| 3 |  |
撮像素子サイズは 2 と同じだが、受光素子サイズを小さくして、画素数が多くなるようにしている。宣伝のための小細工と取るか、鮮明さを追求した結果と取るかは、コストと画像のバランスを考慮し、判断を下すべきだろう。 |
焦点距離
レンズから撮像素子までの距離を焦点距離という。焦点距離と画角には相関関係が成り立ち、レンズを選ぶ場合、この焦点距離や画角で、広角のレンズか、望遠のレンズかを判断して購入する。
| 焦点距離 | 画角 | 備考 |
|---|---|---|
| 15mm | 111° | 広角レンズ |
| 21mm | 91.7° | 広角レンズ |
| 28mm | 75.4° | 広角レンズ |
| 35mm | 63.4° | 範囲は広いが、人の視界並み |
| 50mm | 46.8° | 人の視界に近い |
| 85mm | 28.6° | やや望遠 |
| 135mm | 18.2° | 中くらい望遠 |
| 200mm | 12.3° | 望遠 |
| 300mm | 8.25° | いい感じの望遠 |
画角(ラジアン) = 2 * arctan(43.27/ (2 * 焦点距離))
1(ラジアン) = 360 / (2 * π) = 57.3°なので
画角(度) = 2 * arctan(43.27/ (2 * 焦点距離)) * 57.3
ちなみに、 43.27 (mm) というのは、 35mm フィルムサイズの対角線の長さを表している。
焦点距離が短ければ画角が大きくなり、視野が広がってワイドな画像を撮ることができる。 180°の視界を映し出すことのできるレンズなんてのもある。
レンズで 15mm 、もしくは 111°といったら広角レンズのことである。また、 300mm 、もしくは 8.25°といったら望遠レンズのことだ。
結論
F 値には触れなかったが、以上を踏まえると、広角レンズが欲しい場合は、焦点距離が 40mm 以下のレンズを買えば良いし、望遠が欲しい場合は 200mm や 300mm とか書かれたレンズにすれば良い。
なお、レンズの焦点距離は 35mm 換算で考える必要がある。 35mm 換算の表示がない場合は、焦点距離を 1.5 倍すれば、 K200D の焦点距離になる。
画角を変換する場合は・・・シラネ。知識を詰め込みすぎて頭が痛くなってきた。今回はこの辺でお暇しようかな。
欲しいレンズ
- タムロン SP AF10-24mm F/3.5-4.5 Di II LD Aspherical [IF] （Model AB001）
標準レンズしか持っていない身で超広角レンズ狙いなのだが、それが正しいことなのか、イレギュラーなことなのかも判断できない。通常は望遠を狙うのかな？ ま、発売するまでまったり待つか・・・
参考