なぜ画素ピッチが小さくなると

質問

高性能レンズが必要になるのですか？

回答No.14

noname#155869

あらら、すごい事になってますね、もしかして削除の嵐かな？(^_^;

＞なぜ画素ピッチが小さくなると
＞高性能レンズが必要になるのですか？

　まず基本的な事ですが、画素ピッチが小さくなったからといって高性能なレンズは必要無いんです(^_^;

画素ピッチが小さくなると高性能なレンズが必要です、という歌い文句に踊らされている人がほとんどで、そのほうが商品（カメラやレンズ）が高く売れる、数多く売れるから、というのが理由です。

一般の方は理論的な事と現実的な事を理解しませんから、メーカーや各種雑誌、広告などのうたい文句をそのまま受け取ってしまい、それをネットなどで吹聴してしまうから、そーいう物なのだなーと思っているんです。

プロの場合は最終的な媒体が決まっていますから、それに合わせた性能で良いわけで過剰な品質、性能などは求めませんが、一般の方は最終的な媒体が決まっていないですから、多義に渡るデータが得られる事が最良だと考えてしまいます。

このレンズだと○○まで引き伸ばせるから大丈夫、というように。

それはあくまでも数値的なデータなんです。

よくある画素数ですが、300万画素のカメラよりも2000万画素のカメラのほうが性能が良いといいますが、町にある巨大なポスター、１０ｘ２０ｍなどの大型ポスターがありますよね、これの印刷に必要な解像度が得られるカメラとしては300万画素で充分なんです、それ以上あってもオーバークオリティ

１０ｘ２０ｍのポスターを手にとって見て、全体が見えませんよね？全体を見ようとすれば離れてみなければいけない、離れると印刷の粒子が見えなくなる、エスキモーみたいに視力が２０．０（２．０ちゃうよ）あれば、巨大なポスターでも2000万画素の解像度が必要ですが、実際はそうじゃないから、300万画素で充分なんです。

このように一般の方の求める数値とプロの求める数値が違いますから、一般の人は他と比べる事ができないですから、おのずと数値最優先での自己満足となり、結果、画素ピッチが小さいならば高級なレンズが必要という理論に達するわけです。

だからメーカー等もそれを知っていますから、逆手にとって、画素ピッチが小さくなるのであれば高級（高性能です、高性能であれば高価となりますから）なレンズが必要（高級なレンズ＝高いレンズ＝儲かるレンズ）と歌うわけなんです。

回答No.13

twitbirdy

要求される単位あたりの分解能が大きさに反比例して高くなっていくから。

回答の数と補足の数に比例して性格の悪さが明らかになっていくから。

補足

だ～か～ら～

＞反比例して高くなっていくから

何でこうなるのかを聞いてるんだよ？

＞性格の悪さが明らかになっていくから
こういう事を書くのを我慢できないお前もなｗ

回答No.12

x530

No.5です。
・久々に覗いてみたら、凄いことになっていますね。。。

> グラデーションの件ですが、同じ環境で他のレンズも試しました？
> 画質設定かレタッチが原因では？
・アウトフォーカス（前ボケ、後ボケ）部分のグラデーションの件ですが、これは、代表的な例では２線ボケなど。
本来、ピンぼけ部分は、空間に溶け込むように、元の形が分からなく、だんだん薄く消えて行くのがレンズの理想です。

しかし、レンズ設計がタコ助だと、元の形がハッキリ分かる二線ボケなどがどうしても発生します。
この二線ボケの周期が長いと、白壁などの前後のアウトフォーカス部分が明暗を繰り返し波を打っているように写ることがあります。

デジタル一眼レフの入門機種向けのセットレンズは、低価格の割にハッキリクッキリ良く写るレンズですが、ボケ味に関しては、皆イマイチですね。

二線ボケ
http://photo-blog.jp/2011/12/19/ef100mm-f2-8-%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%83%AD-usm%E3%81%A3%E3%81%A6%E3%80%81%E4%BA%8C%E7%B7%9A%E3%83%9C%E3%82%B1%EF%BC%9F%E3%81%8C%E5%87%BA%E3%82%84%E3%81%99%E3%81%84%E6%A7%98%E3%81%AA%E6%B0%97%E3%81%8C/

で、私が所有する中で、尤も美しいボケが得られる、お気に入りレンズは・・・
１・ライカ社　ズミルックス３５ｍｍＦ１．４　第３バージョン（非球面２枚タイプ）
２・ソニー社　１３５ｍｍＦ２．８「Ｔ４．５」ＳＴＦ　ＳＡＬ１３５Ｆ２８

補足

あなたが言ってる事は、「有効径の小さいレンズは高性能化が難しい」という事ですか？
僕が聞いているのは・・・・・・なんですが。

回答No.11

hokyu

う～ん、そう来ますか～（笑）
なかなか手ごわいですねぇ。確かにコレではどこまで説明レベルを落とせば理解していただけるのか全く分かりませんｗ　その点は確かに質問者様の仰る通りですね。

さて、現状ではラチが明かないので、「質問者様でも理解できる説明を行う為の前提条件の確認」をさせて頂きたいのですが宜しいですか？…まぁ宜しくなくてもとりあえず書くのですが（笑）

もし質問者様が当スレでの主題「なぜ画素ピッチが小さくなると高性能レンズが必要になるのか？」についてキチンと理解したいと今でも思っているのなら、下記設問にお答え下さいませ。
もしお答え頂きましたら当方は質問者様の御返答を勝手に分析して質問者様の知識レベルを推測し、その上で質問者様の疑問解決に向けて助けとなるヒントを提示する用意が無いことも無いｗ
勿論のこと、質問者様には私の設問に答える義務などありませんし、規約違反だと通報して削除したいならば私は別にそれを否定しません。実際、こんな文章は回答じゃねーしなｗ
とは言え、本件においては上記プロセスを経なければおよそ疑問解決には至らないだろうことも想像に難くない訳で。
ってことで以下ヨロ↓

【設問１】*自由記述問題
「収差」について質問者様の知っている内容を自分の言葉で記述せよ。
URL貼り付けるだけでも可とするが、それが他者からどう判断されるかも含めて自己判断でおｋ。

回答No.9

hokyu

基本的なコトなんですが、レンズを通った自然光ってのは決して１点に収束はしないんですよ。
全てのカメラ用光学レンズの設計は上記大前提の上でコスパも考えて設計されてます。おｋ？
決して「理論上必ず１点に収束可能だけど製造上の問題で精度を上げることが難しいから収差が発生する」訳じゃー無いからココ勘違いするなよ？

回答No.8

kuma-gorou

難しい理論はヌキ。

EOS５Dと５D DMark II使っています。
５Dのセルピッチは、１mmあたり122pixel。Mark IIは156pixel。
５Dは、銀塩時代のレンズもそこそこ使えますが、Mark IIは柔なレンズは欠点が顕著に表れます。つまり、高解像度レンズが要求されます。
勿論、解像度は、画質の一つのファクターに過ぎず、それが全てではありません。

写友で、ニコンD800を買った人がいます。
3630万画素が生きるのは、ナノクリスタルコーティングレンズしかないと言っています。

つまり、画素ピッチが小さくなると高性能レンズが必要になるのは、センサーサイズに余裕のある一眼レフ等に通用する話、コンパクトデジや携帯では、その限りではありません。

回答No.7

mac1963

なぜそんな事思ったのですか
どこかにそういう記述が有ったとか
高性能が良いとは限りません
悪くはないですが
ピントが合いすぎて毛穴までわかる様な写真が果たして必要でしょうか
質問の意図が私には分からないですよ

回答No.6

FCS_RIK

答えはちゃんと書かれてるんですけどねぇ

(1)素子の画素ピッチが狭まると単位面積当たりの解像度が増える
(2)レンズの持つ単位面積当たりの解像度が素子解像度に満たない場合、レンズ起因のボケ・コントラスト低下他諸々が起きる
(つまり画素ピッチを無闇に狭めて高解像度化しても先にレンズが限界を迎えたら後はボケるだけ)

単純に言えばこの2点です
素子サイズを絡めた解答がされていましたが、高度な話しを抜けばただこれだけ

お手軽に影響を確認したいなら、F値を絞り込みながら同じ条件で撮影してみてください
所謂小絞りボケという奴ですが、コレも回折の影響でレンズ側の解像度が低下している現象です
画素ピッチの大小と小絞りボケは別の物ですが、レンズ解像度<素子解像度での症状シミュレートは出来ます

で、1/2.3インチ素子で1000万画素の素子を積む携帯のカメラのレンズはプラスチックの極小サイズですよね
>携帯電話の写真なんてボロボロじゃないですか。
ええ、画素ピッチに見合わないボロいレンズだからその感想が出るんです
画質よりも解像度が売りになるセグメントですからね、売り文句にならないレンズに金掛けてませんよ
同じサイズの素子を積んだコンデジでまともなレンズの物と比べるとこの問題の症状がつかめます

で、画素ピッチに余裕のあるAPS-Cや35mmサイズの素子を積む一眼レフにおいて
あの素子サイズで1500～2000万画素(D800が35mm・3630万画素で出ましたが)で留まっている現状を理解してください
1/2.3型素子で1230万画素のピッチのまま、APS-Cサイズで作ると1億3500万画素
35mmだと3億5000万画素になります(最近の1/2.3型1600万画素のピッチだと5億越えします)
一眼のあのサイズのレンズが付いていてなお、2000万画素前後で留めているんです
(D800の3630画素ピッチもAPS-Cなら1400万画素級、1/2.3なら180万画素級のピッチの広さです)
イメージサークルを小型化云々する前に、そもそもは一眼の10倍の解像度のレンズが必要なんです
サンニッパ付けた携帯とかコンデジ、位で有る意味つりあうんですよ

色々思惑があって画素数は増える傾向にありますが、ただ増やすだけだと上記の問題が起きます
ですので
レンズを大口径化し単位面積当たりの解像度を増やすか
素子の単位面積当たりの解像度を維持するために素子を大型化するか
このどちらかが必要になります

最近の高画質狙いのコンデジでは素子サイズを1/1.7やもう少し大型な物にし
更に画素数も減らす傾向にありますが、これは素子の素性を良くすると共に
光学部分の設計へ掛かる負担を減らす理由もあります

回答No.5

x530

No.4です。
> ↑なぜこうなるのかを聞いているんです。
> ひょっとして、「センサーが小さくなるとレンズが映す映像の一部しか使わないから」と言いたいのでしょうか？
> イメージサークルを小さくすればいいのでは？

・光学的な物理限界「有効径によって解像力の上限が決まる」っていう「レイリーの解像限界」と「ドーズ限界」があるからです。
有効径が小さくて、高解像度のレンズを作るのは難しい。
まさか、一般民生用のデジカメ「１／２．３３インチのセンサーに３００ｍｍＦ２．８の大口径レンズ」を付けるわけにはいかないのです。
（業務用テレビカメラの世界では、小さなセンサーに大口径レンズを付ける事がありますけど）

> それから、滑らかなグラデーションを描けないレンズを是非教えてください。

・私が所有している２本ほど紹介。
エルンストライツ　ズミルックス３５ｍｍＦ１．４（第一世代）
帝国光学　ズノー５ｃｍＦ１．１（第一世代、通称ピンポン）
どちらも、開放付近で使うと、グラデーションが波打ちゃいます。
今となっては、もの凄い収差の残る独特の描写が楽しめます。
あと、安価なミラーレンズでは、撮影距離と光源の位置関係により、白壁が濃淡の波を描くことがあります。

補足

あなたが言ってる事は、「有効径の小さいレンズは高性能化が難しい」という事ですか？
僕が聞いているのは・・・・・・なんですが。

グラデーションの件ですが、同じ環境で他のレンズも試しました？
画質設定かレタッチが原因では？
ミラーはともかく、ちょっと信じられません。

回答No.4

x530

・画素ピッチが小さくなると、、、
なっきり云える事は、高解像度のレンズが必要になると言うことです。

横３ｍ縦２ｍの紙に、１ｍｍ幅の白黒ストライプ模様や一松模様を描いて、、、
６００万画素（横３０００×縦２０００）のセンサーで受けた場合。
横解像度３０００本×縦解像度２０００本以上のレンズが必要になります。
レンズの分解能が横３０００本×縦２０００本にとどかない場合、正しく白黒ストライプ模様や一松模様を撮像できないことになります。

そして、画素数が同じならば、、、
センサーの大きさが横３６ｍｍ×２４ｍｍの場合のレンズに要求される解像度よりも、、、
センサーの大きさが横３．６ｍｍ×２．４ｍｍの場合、レンズに要求される解像度は１０倍必要になると言うことです。

注意点は、高解像度は高性能の一要素でしかないこと。
高性能レンズは、高解像度に加えて、歪みの少なさや滑らかなグラデーション、そして、自然なボケ味などの総合性能です。

補足

だから・・・

「センサーの大きさが横３．６ｍｍ×２．４ｍｍの場合、レンズに要求される解像度は１０倍必要」

↑なぜこうなるのかを聞いているんです。

ひょっとして、「センサーが小さくなるとレンズが映す映像の一部しか使わないから」と言いたいのでしょうか？
イメージサークルを小さくすればいいのでは？

それから、滑らかなグラデーションを描けないレンズを是非教えてください。