小さな穴から見るとなぜはっきり見える？

質問

小さな穴からのぞくと遠くのぼけて見えた物がはっきり見えるのはなぜなんでしょうか

回答No.4

stomachman · ベストアンサー

目の瞳孔（絞り）は最大直径7mm程度にまで広がります。つまり目は7mm径のレンズで網膜（スクリーン）に像を作っています。瞳孔の直径より小さい絞りを通してものを見ると遠くがはっきり見える、というのには３つの理由があると思われます。

第１は、masmasさんのご回答の通り。物体のおなじ点から出た光が、レンズの端を通って網膜に至る、という光線と、レンズの中央を通って網膜に至るという光線、この両者が網膜上の一つの点で交われば、そこに鮮明な像ができますが、近くにある物と遠くにあるものが同時に鮮明な像を結ぶことはできません。
「許容できる程度にぼけが小さい像が結ぶような、物の距離の幅」（すなわち、どのぐらい物を遠近に動かしても、ピントを調節しなくて良いか）を「被写界深度」と言います。
　被写界深度は、レンズの直径に反比例して変化します。（なぜなら、いい加減に言えば、「レンズが小さければレンズの端と真ん中が近いから」です。）したがって、小さいレンズを使う（あるいは絞りをしぼる）と、遠くの物も、近くの物も同時に鮮明な像を結ぶようになります。（実際、レンズの小さい使い捨てカメラは、ピントを合わせなくてもよいでしょう？これが写真でいう「パン・フォーカス」です。）
　つまり、絞りを入れて、実質的に目のレンズの直径を小さく絞ってしまうことによって、被写界深度を大きく（つまり「深く」）したのです。

第２は、frankさんが近視かもしれない、ということです。近視だと（めがねなしでは）普段遠くの物にピントが合いません。しかし小さな穴からのぞくと、第１の理由によって、遠くの物にもピントが合うようになり、「遠くがはっきり見える」と感じていらっしゃる。（遠視の人なら「普段見えない近くがはっきり見える」と仰るでしょう。）

第３は、frankさんが乱視かもしれない、ということです。乱視とは、目のレンズに歪みがあって、レンズの部分ごとに、そこを通った光が像を結ぶ場所が網膜上で違っている。このため、レンズの部分部分で出来る像を全部重ね合わせると、ぼやけたりぶれたりした像になってしまう現象です。しかし瞳孔の直径より小さい絞りを入れると、目のレンズのうちの多くの部分を使わないようにするのですから、このようなぼやけたりぶれたりする原因になる歪んだ部分を使わない。このため鮮明に見られる訳です。

なお、非常に小さい穴を使うと、光が回折効果を生じて広がる（凹レンズのように）という現象があります。しかし、これは上記の理由に比べれば、余程小さい穴でない限り無視できる程度の効果しか生じないんじゃなかろうか、と思います。

お礼

丁寧な回答ありがとうございました
第１の理由で完璧でした
レンズのことに関して、最初はわかりにくかったのですが、「う～ん」ってよく考えたらレンズの性質から言いたいことがすぐにわかりました
回折の話ですが、やっぱり凹レンズとはちがうんじゃないですか？回折させるほどの隙間って肉眼でも確認しにくいぐらいですし・・・これは的外れの話だったのでは・・・

回答No.3

Naka

◆Naka◆
私もカメラの被写界深度（ピントの合う距離範囲）を広げるのと同じ原理だと思います。
例えば、目から20cmほど離れたところに指を一本立ててみてください。次いで、その５cm前に、もう一本立ててください。あとから立てた指にはピントがずれて、ぼけて見えますよね？？ たった５cm離れているだけなのに。
ところが、今度は目いっぱい手を伸ばして指を立ててください。そしてその５cm手前にもう一本。どうですか？？ 両方の指にピントが合いませんか？
このように、距離が大きくなればなるほど、被写界深度は大きくなります。
遠くにある山を見ているときは、その10km手前にある山にだってピントが合っているはずです。
私はカメラはあんまり詳しくないのですが、例えば「広角レンズ」という、径の小さいレンズがありますよね。あれは、レンズ径を小さくすることにより、被写界深度を深くし、遠くのものにもピントの合った立体感のある撮影ができるようにしたものです。
被写界深度は、レンズの絞りを小さくすればするほど深くなりますので、ピントが合いやすくなるんですね。
レンズ付きカメラにはピントの調整がありませんが、それは広角のレンズを使い、絞りは開放にして被写界深度を稼いでいるからですね。（この手法をパンフォーカスと呼んでいます）
そのメカニズムについてまでは、残念ながらわかりません。 m(_ _)m

回答No.2

asuca

ピンホールカメラと同じ原理でレンズ効果を行うためだったと思います。

回答No.1

noname#1019

根本的な原理はちょっと思い出せないんですが、写真を写すときカメラの絞りを絞り込んでいくとパンフォーカスといって焦点の合う範囲が広がって近くから遠くまで鮮明に写るのと同じ原理だと思うんですが。