「明るい／暗い」レンズを透過する光について

質問

一眼レフカメラのレンズでお聞きしたいことがあります。
よろしくお願いします。

よく「明るいレンズと暗いレンズはF値が同じであれば写りは同じ」と言われます。（もちろん、同じF値のときの光学特性は同じものと考えての場合ですが。）
ただ、だいぶ前に何かのカメラ雑誌を読んでいたときに、

(正確な文章ではありませんが)「明るいレンズは、そもそも入ってくる光が多いので、暗いレンズと比べて写真に写る光の量が異なる。」

と書かれていました。雑誌に載っていた写真では、撮影タイミングが違っていたためその違いが分からなかったのです。

同じF値のときに同じ光学性能であれば、全く同じ写真になるものでしょうか？
それとも雑誌の通りで、星などのわずかな光を写す場合には、同じF値でも明るいレンズの方が良いのでしょうか？
自分で考えてみると、
暗いレンズは明るいレンズと比べて、レンズ自体の大きさの他に、レンズを透過するときの光量の減衰や、反射などで暗くなる要因があるように思います。
そのため、同じF値でも明るいレンズの方がわずかな光でも通し易いように感じます。
明るいレンズを暗いレンズと同じF値にしたとしても、絞りで光量を調節しているだけで、レンズを透過する光の量は変わらないので。（暗いレンズでは、わずかな光はレンズを透過することができない。）

長文になってしまいましたが、ご教授ください。

回答No.3

hokyu · ベストアンサー

＞(正確な文章ではありませんが)「明るいレンズは、そもそも入ってくる光が多いので、暗いレンズと比＞べて写真に写る光の量が異なる。」
＞と書かれていました。雑誌に載っていた写真では、撮影タイミングが違っていたためその違いが分から＞なかったのです。

推測になるがそもそもその記事の内容は、同一Ｆ値での比較論では無いと思われる。
Ｆ値の概念がまだ理解出来ていない初心者向けに敢えて大雑把に書かれた文章であり、それが故に質問者様は変に誤解してしまったのではあるまいか？
まぁ何にせよ当該記事読んでみなきゃわかりませんけどね。尚、雑誌のライターは結構適当なコトをそれっぽく書いてたりする場合もあるんですよｗ

さて、露出に関わるレンズ関係の値として代表的なものはＦ値ですが、これとは別にＴ値というものがあります。
質問者様がイメージしているのは後者のＴ値の方でしょう。これはレンズの透過率とかもコミコミの値ですから。
…とは言え、実際問題一部の特殊なレンズを除いてはＦ値とＴ値の違いは誤差レベルでしか無く、それが故に写真の露出を語る上でＴ値に触れられるコトはほぼありません。
一部の特殊なレンズの一例↓な？

http://www.sony.jp/dslr/products/SAL135F28/index.html

ちゃんとＦ値のほかにＴ値も併記されてるだろう？

＞明るいレンズを暗いレンズと同じF値にしたとしても、絞りで光量を調節しているだけで、レンズを透＞過する光の量は変わらないので。（暗いレンズでは、わずかな光はレンズを透過することができない。）

この部分読む限り質問者様は絞りの役割は理解しているようですね。ですが何故「暗いレンズでは、わずかな光はレンズを透過することができない」と思ってしまったのか？そこが残念な点です。
わずかな光であっても応分には透過しますよ。ゼロにはなりません。その分、露光時間を長くすればちゃんと写ります。
もっとも、あまりにもわずかな光はバックグラウンドのノイズに埋もれちゃうんですけどねｗ

お礼

光が少なくてもレンズを透過する光はゼロにならないこと了解しました。
そういうものなのですね。雑誌の記事を鵜呑みにしない方が良いことも参考になりました。（笑）
また、T値という言葉を初めて知り、大変勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.2

kuma-gorou

明るいレンズも暗いレンズもｆ値（開放値を表す時はＦ、絞り値を表す時はｆ）が同じなら、同じ明るさになると言うのは、あくまで、光学物理上の話し。

レンズには、透過率が存在します。
要するに、ガラスも完全な透明ではありませんし、表面反射を軽減するコーティングも反射率をゼロにする事はできません。
ですから、一般的にレンズ構成のエレメント数が多い程、透過率は下がります。
一般的なズームレンズで、透過率は80％台、単焦点レンズで90％前後。
また、全群鏡胴繰り出し式レンズでは、撮影距離が至近になる程、同じ絞り値でも暗くなります。
その為、MFのマクロレンズでは、鏡胴に露出倍率が刻んでいます。

このように、ｆ値は同じでもレンズや使用条件が違えば、同じ明るさとは言えません。
普通、明るいレンズはエレメント数が多いので、暗いレンズより透過率が低いと言えます。

お礼

明るいレンズより暗いレンズの方がレンズ数が少ない分、透過率が高いのですね。意外でした。
ご回答ありがとうございました。

回答No.1

yosifuji2002

まず開放値が明るいレンズでも暗いものでも、セットした絞りが同じF値であれば、光量は同じです。

＞暗いレンズは明るいレンズと比べて、レンズ自体の大きさの他に、レンズを透過するときの光量の減衰や、反射などで暗くなる要因があるように思います。

これは開放値が明るいか暗いかというよりは、そのレンズの設計によるとしかいえません。
今売られているレンズでこのようなことが目に見えるほど判るということはないと思いますが、明るいレンズの方が多くの枚数のレンズを使用していることも多いので、逆の可能性さえあります。ガラスやコーティングが非常に発達してきましたので、このような問題は実用上はないでしょう。

＞そのため、同じF値でも明るいレンズの方がわずかな光でも通し易いように感じます。
明るいレンズを暗いレンズと同じF値にしたとしても、絞りで光量を調節しているだけで、レンズを透過する光の量は変わらないので。（暗いレンズでは、わずかな光はレンズを透過することができない。

明るいレンズはいわばドアが大きい玄関のようなものです。その奥の部屋のドアが絞りです。
確かに明るいレンズは玄関から多くの光が入ることができます。でも実際に部屋の中のフィルムや撮像素子に届くのは部屋のドアを通過できる光だけです。玄関がいかに大きくても、部屋のドア以上の光は入れません。
あるいはどれほど水道のパイプが太くても蛇口を絞れば出る水量は同じですね。蛇口側からは元のパイプの太さはわかりません。
このように、口径が大きくても絞りが同じであれば撮像素子に届く光の量は同じです。

＞暗いレンズでは、わずかな光はレンズを透過することができない。
暗いレンズでも、わずかな光はわずかにレンズを透過します。ゼロではありません。
でも上記のとおり入っても絞れば奥までは少ししか届かないので、結果はどちらも同じです。
勿論開放値にすれば明るいレンズのほうが多くの光が届きます。これは当然ですね。

お礼

分かりやすい例えありがとうございます。
わずかな光でもわずかにレンズを透過すること理解できました。
ありがとうございました。