| [138]また、宜しくお願いします! |
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投稿者:aero-bz |
投稿日:00/10/14(土) 23:37 |
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とりあえず、CCDのサイズが23.7(H)×15.6(V)
mmのカメラを見つけました。他にもっと大きなサイズのカメラがあるかもしれません。このCCDですと、許容錯乱円はどのくらいになりますか?
あと、この前、撮像倍率について、
「撮影倍率とは、像の大きさを被写体の大きさで割った商のことです」・・・@
「A(被写体とカメラの距離)=(1+1/M)f」・・・A
の2つの求め方を教えていただきました。
被写界深度を浅くするには撮影倍率を大きくすればよいのですが、
@からは「像の大きさ」つまりCCDサイズを大きくすればMが大きくなる。
Aからは、fと大きくすればMが大きくなる。
と判断できます。しかし、M、CCDサイズ、fの3要素の関係式が無いため、Mを決定する時どちらからも単独のMが出てしまい、@、Aどちらから算出したMを使用すればよいのか分りません。教えて下さい。いつも教えてもらってばかりで済みません。
レス: レンズ屋 投稿日: 00/10/15(日) 12:01
1.撮影倍率Mの決め方
大きなCCDを見つけましたね。
このCCDの大きさが、像の大きさです。
ところで、被写体の大きさは決まっていますよね?
これらを@式に代入すると、撮影倍率Mが決まります。
たとえば、被写体の大きさが60ミリで、CCDが15.6ミリなら、
M=60/25.6
=0.26
です。
2.焦点距離fの決め方
aero-bzさんの場合は、被写体とカメラの距離Aが2m必要ですので、上で決まったMとこのAをA式に代入すると必要なfが決まります。
ちなみに、A=2000、M=0.26をA式に代入すると
f=413 ミリ
となります。
3.許容錯乱円
許容錯乱円径は前回のレスで私が書いたように、aero-bzさん自身が決める値です。
aero-bzさんが像のボケを高い感度で検出できれば、許容錯乱円径も小さくなります。
検出できる像のボケ量がとりもなおさず許容錯乱円径です。
モニター上で目視で観察する場合は、CCDサイズの1/300、つまり上の場合では0.079ミリ程度が目安になるのは前記した通りです。
4.試算
Z=Z´/M^2
の式に、
Z=2ミリ
M=0.26
を代入すると、
Z´=0.14ミリ
となります。
つまり、焦点深度を0.14ミリとしなければなりません。
次に、許容錯乱円δを上記の通り
δ=0.079ミリ
とし、これらを、
Z´=2δF(1+M)
の式に代入すると、
F=0.70
となります。つまり、Fナンバー0.7のレンズが必要だということです。
ところで、Fナンバーとは、焦点距離fをレンズの有効径Dで割った商です。
f=400、F=0.70の場合は
D=570ミリ
となります。
この直径のレンズとなるとちょっと非現実的ですね。
35ミリカメラ用レンズの市販品では、f=400になるとF2.8程度がFナンバーの下限のようです。
結局、23.7(H)×15.6(V) mmの撮像デバイスでは、まだ小さすぎるということです。
逆に、f=400ミリ、Fナンバー2.8のレンズにベローズを付けてM=0.26倍のマクロ撮影を行ったとすると、被写界深度は8ミリになることが上式からわかります。
上の計算を通じて、被写界深度を浅くするには何が有効か、何が被写界深度を浅くするのを困難にしているか、だんだんわかってきたと思いますが、いかがでしょうか?
レス: aero-bz 投稿日: 00/10/15(日) 13:35
レスありがとう御座います。ところで、
「f=400ミリ、Fナンバー2.8のレンズにベローズを付けてM=0.26倍のマクロ撮影を行ったとすると、被写界深度は8ミリになることが上式からわかります。」とのことですが、
@ベローズとは何ですか?
A上式とありますが、どれをさしますか?
Bこれは、被写体とカメラが2mはなれていても当てはまりますか?
C先回、「fよりレンズをコンパクトにする設計技術は存在し、屈折タイプでは「望遠タイプ」、反射タイプでは「カセグレン光学系」が著名です。」と聞きましたが、この方法によって作られているカメラを紹介して頂けませんか。ネットで探しても見つからないのです。お願い致します。
レス: レンズ屋 投稿日: 00/10/15(日) 14:13
@ ベローズとは蛇腹のことです。35ミリカメラ用レンズで焦点距離400ミリクラスになると、2メートル手前にはピントが合わないのが通例です。その場合、レンズとカメラの間に蛇腹を入れて間隔を増せばピントがあいます。
増すべき間隔は、
fM
程度です。
具体的にどれくらいの長さのベローズを用意すべきかは、カメラ店で相談してください。
A 上式とは、
Z´=2δF(1+M)
Z=Z´/M^2
です。
最初の式に
δ=0.079ミリ
F=2.8
M=0.26
を代入すると
Z´=0.56ミリ(=焦点深度)
となります。
後の式に
Z´=0.56ミリ
M=0.26
を代入すると、
Z=8.3ミリ(=被写界深度)
となります。
B 当てはまります。
被写体とカメラを2m離して0.26倍で撮影するという条件で、焦点距離を400ミリに決めたのですから。
C 35ミリカメラ用の望遠レンズはほとんど「望遠タイプ」の構成になっています。
本来、レンズ全長は焦点距離より長くなるのですが、カタログを見ると短くなっていることに気づくはずです。これは「望遠タイプ」を使った効用です。
また、35ミリカメラ用レンズでは「反射望遠」とか「レフレックス」とか呼ばれているものが「カセグレン光学系」を応用したものです。光路が折りたたまれるために望遠タイプよりさらにコンパクトになっています。
なお、コンパクトになり得るのは、光学系全長だけです。レンズ口径は必ず焦点距離fをFナンバーで割ったサイズだけは最低限必要です。
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