凸レンズによる拡大像の画質について

質問

凸レンズを通してみた印刷物の画質は低下しますが、自然界にある花や虫でも同じように画質が低下しているのでしょうか。これは構成要素の緻密さの問題でしょうか。私は全くの素人ですが、幾何光学あるいは量子力学からのご考察も伺えればと思います。

回答No.3

bardfish · ベストアンサー

レンズには解像度とか分解能という性能表示があります。

カメラのレンズでもそうですが望遠鏡も同じ。
望遠鏡だとレンズ表面のコーティングで色収差を抑えたりします。歪曲収差は非球面レンズにすることで軽減しています。非球面レンズはカメラの交換レンズで広く採用されていますね。
また、高い解像度が必要な機器の場合は、画質低下があまり気にならない中心部分だけを使用する方法を取ることもあります。
屈折レンズの場合、レンズを通した後の画像の中心部より周辺部のほうが画質が悪いのは常識。
だからカメラのレンズでは結像する画像の範囲は記録される一コマのサイズよりも数十%大きく取られています。周辺減光とか周辺収差のない範囲のことをイメージサークルといいます。
各種収差は画質劣化の主な原因とされています。

>自然界にある花や虫でも同じように画質が低下しているのでしょうか。
意図がちょっと理解できないのですが…
昆虫の「目でみた景色」のことを言っているのでしょうか？
だとしたら人間と眼の構造が違うし、視覚情報の処理も人間と違う上に(昆虫にしてみれば)比較対象がないから画質の低下なんて思うことすら無いと思いますよ。

>幾何光学あるいは量子力学からのご考察も伺えればと思います。
画質の何たるかを知りたければ、カメラのレンズメーカーのカタログなどを見るといいです。
キヤノンからは「EF LENS WORKS」というカタログを兼ねたキヤノンEFレンズテクノロジーの解説本が出版されています。
レンズの材質からコーティング、オートフォーカスの駆動系から手ブレ補正機構について解説されています。
光学レンズテクノロジーの読本としても勉強になります。
全く同じものではありませんがキヤノンのサイトにも掲載されているはずです。

分解能などについては天体望遠鏡メーカーのホームページを見てください。
Kenkoとかミザール、ニコン、ビクセン等がメジャーかな？

お礼

たくさん教えていただきました。さっそく拝見いたします。

回答No.2

kanemoto_s

光学顕微鏡で可視光を使う場合、理論上0.2～0.4μmくらいの分解能が限界だそうです。
それまではレンズが正確なら画質は低下しません。
詳しくは以下のリンクを参照下さい。

分解能の限界
http://bioimaging.jp/learn/045/index_2.html

開口数
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%8B%E5%8F%A3%E6%95%B0

お礼

さっそく拝見します。

回答No.1

qwe2010

画質の低下は、レンズの品質による物だと思います。
これらを調べるのなら、カメラについて調べるとよく判ります。

お礼

拡大すればキメが粗くなるのではと思っています。