なぜカメラ用レンズは周辺減光を起こすのでしょうか？

質問

なぜカメラ用レンズは周辺減光を起こすのでしょうか？

4.5は普通に分かるんですが、1.2.3が良くわかません。

1.周辺ほど焦点距離が長いから、その分像が膨らみ、減光する。
2.しかし1で膨らんだ像は小さく補正されてるので1の理由ではほとんど減光しない。
3.補正され過ぎて小さくなった時は逆に明るくなる。(素直に考えて広角レンズでは周辺ほど小さくなるはずでは？)
4.前玉、後玉の径が小さいことによるケラれ。
5.レンズの透過率は１００%でない。ナナメに透過する光ほどレンズに吸収されるので。

この辺の知識であってますか？
ほかに周辺減光の理由ってなんでしようか？

望遠レンズでは歪曲収差が糸巻型になりますが明るさは広角レンズと逆になるんでしょうか？

回答No.4

yosifuji20

中心は光が直角に入るが周辺は斜めにしか入らないことが原因です。
それはレンズの直径が素子よりも小さいので、周辺は光を直角に当てることができないからです。
同じ北半球の秋分の日でも、台湾とシベリアでは気温が違いますね。これはシベリアでは太陽が斜めに当たるので単位面積当たりの光量が少ないことが原因です。
あるいは太陽は出ていても夕方に太陽が低くなると明らかに暗くなりますね。
これと同じ理由で、特にデジカメの撮像素子は斜めの光には弱いといわれています。この点はフィルムはそれほど顕著ではありませんでしたが、それでも周辺光量というのはレンズの評価の重要な点でした。

この問題をデジカメになって正面から解決しようとしたのがフォーサーズの規格です。

この規格は素子の大きさとレンズの実用的なサイズでマウントを決めています。その目的で基本的にレンズマウントが撮像素子よりも大きくなっており、素子の前面に渡って光が直角にあたるという考え方でできています。私はこれのユーザーですが、時々もっと高価なC社、N社の一眼レフの写真で明らかに周辺光量が落ちているのを見ることがあります。
これをどうしユーザーは問題にしないのか疑問に思っていました。

補足

ということは、同じレンズ、同じサイズの受光体を使っていれば
フィルムよりもデジカメのほうが周辺減光を起こしやすいということですか？

私的には周辺減光を補正すると一般的な写真では不自然に見えるケースが多い気がします。
普段補正されていない写真ばかり見ているせいでしょうか。。

ps.みなさん返事が遅れてごめんなさい。

回答No.3

foobar

4.は＃２さん回答にある口径食の一部です。
ほかには、光線が撮像面に斜めにあたるので暗くなる、光線が絞りに対して斜めに入るので見かけ上絞りが小さく見える、レンズの中心から撮像面までを光が斜めに通るので距離が遠くなる。（これらをひっくるめると、＃２さん回答にあるcos4乗則になります。）

お礼

少しわかりました、が他にも原因があるんじゃないでしょうか？

回答No.2

kuma-gorou

正しい用語は、「周辺光量の低下」と言います。

周辺光量が低下する主たる要因は、「口径食」と「コサイン四乗則」です。
詳しくは、Webで検索して下さい。

お礼

よくわかりません。

回答No.1

Kon1701

理由の一つは、斜めに入る光に対し、レンズの実質的な有効径が小さくなるからです。なので、望遠では起きにくいです。

お礼

理由の一つはわかりました。
円を斜めからみると楕円になるから、ってことですね。