以前からお聞きしたかったのですが‥‥。
タムロンの90mmマクロを使ってるんですが，開放にしてもピントの距離によってF値が結構変わりますよね。具体的には，接写するときは銅鏡がずずずと伸びてF値が暗くなりますよね。
どっかで読んだんですが，これは実効F値を表示しているからであって，故障ではないそうです。しかしF2.8と書いてあるのに開放でもF3.0しかいかず，距離によってはもっと暗くなるのは何となく釈然としないものがあります。タムロンだけかどうかわかりませんが。

まあそのことはいいのですが，ちょっと疑問なのは，一般に明るいレンズでも開放よりちょっと絞った方が解像がよくなるといいますよね。この場合，すでにちょっと暗くなってF4.0とかになってるところからさらに絞った方がいいという意味でしょうか？
このレンズは開放でも解像が十分だと思ってますので，絞る必要性は感じませんが，一般的な知識としてお聞きしてみたかったのでした。

∞にすればF2.8になると思いますが、どうでしょうか？
インナーフォーカスでない一般のレンズはどれでも繰り出すと暗くなります。
逆にインナーフォーカスだと暗くならない代わりに画角が広くなります。
これは、レンズの明るさ＝レンズの口径×焦点距離（レンズの主点と結像面の距離）
で考えると解りやすいです。
レンズを繰り出していくと結像面からみるとレンズは遠くなります。
口径は変わらないので届く光は暗くなる。なんか説明下手ですね。
なんとなくは解っていただけたでしょうか？


開放から１〜２絞りぐらいが最高性能のレンズが多いです。
明るさをウリにしたレンズでは開放にピークを設定した物もありますが
口径食の影響もあり半絞り程絞った方がいいみたいです。
タムロン９0mmの場合はf5.6~8ぐらいが一番オイシイかな？
ただ、必要以上に絞るとブレやすくまた回折の影響もでてくるので
いろいろ試して自分なりのベストを見つけて下さい。

これは以前タムロンに問い合わせたことがあります。（私のレンズもＦ３．０と表示）
その回答は「ＲＯＭがＤ１００に対応出来ていないから・・・」というものです。
但し露出値は問題無いそうです。またＲＯＭ対応は検討中とのことでした。
このレンズは開放でも結構良いですが、ほとんどのレンズは開放〜最小絞の中間くらいが最高な気もします。
概ね素性の優れたレンズはその差が少ないですね（必ずしも価格に比例しないのが面白い）

M-KEYさん，やまさん，お返事ありがとうございます。


これは知りませんでした。勉強になります。


なんとなくは解ります・・。
結像面からどんなに離れていようが，レンズが拾った光が100%結像面に届けば暗くならないけど，実際には途中で拡散したり内筒に当たったりで減衰してしまう・・という理解でいいですか？


銅鏡が伸びてF値が大きくなっても，それは絞ったからではなくただ単に暗くなっただけなんですね。やはりそこからさらに絞った方がいいってことですね。

う〜ん、微妙にちがっているみたい。
洞窟に入っていると仮定して下さい。入り口近くよりも奥の方が暗いですよね。
これだとイメージ湧きますよね？


そのレンズの最高解像度に近いものが得られるということですね。
個人的には画質に効くといって絞るのを前提にするのはもったいないと感じます。
要はケースバイケースですね。

たとえば 50mm F1.0 の理想的なレンズを想定してみると...
・無限遠では、開放口径 50mm、レンズとCCDまでの間隔 50mm で F1.0 です。
・1:1 の等倍では、開放口径 50mm、レンズとCCDまでの間隔 100mm になって F2.0 になってしまいます。

そうです。単に暗くなっただけです。
レンズは明るく収差のないのが理想です。でも現実は各種収差を補正するのに非球面レンズを
使ったりEDレンズを使ったりして努力が払われます。でも大口径（明るい）レンズの一番外側を
通った光の収差を補正するのは難しく、コスト（価格）と性能のバランスで、この辺でいいんでないかい
と妥協するのです。
で、少し絞ると、その妥協した外側は使わず、おいしい内側のみを通った光のみで撮影されるので
いい画像が得られるのです。
でも、絞りすぎると、回折現象で画像が悪くなります。

M-KEYさん：

むむむ。
洞窟の奥が暗いのは，まさに上に書いたような理屈だと思ってましたけど・・。

なおゆきさん：

むむむむ。
距離が倍でちょうど二段暗くなるわけですか。
じゃあ途中で拡散なんていういいかげんな理屈じゃないんでしょうね。


そうか，外側を使わないために絞るんですね。
言われてみればそうですね。目からウロコです。

しかし，F値ってややこしいですね。単に絞りでだけでなく被写体までの距離によっ
ても変わるとは。同じF5.6でも，絞ったためなのか距離が近くて暗くなったのかわ
からないですね。
そもそも，距離によってそこまでダイナミックにF値が変わるものを，ただ「F2.8」
とだけ記載してあるのはいかがなものかと。ズームレンズみたいに「F3.0-6.0」と
書いてくれたらいいのに。

うにさん＆皆さんこんちは！
旧HN「２３８」を本来のHNに戻しました「坊主＠山梨」です。


カタログに記載されているのは、あくまで「開放値」ですよね？
ですからズームレンズの場合も「短焦点側開放値」〜「長焦点側開放値」と
言う意味で表示されているのではないでしょうか？

もし、うにさんが仰るような表記にするならば…
IF（インナーフォーカス）でないマクロレンズや鏡胴部分の繰り出し量が
大きい一般レンズでは
絞りF2.8〜F32とか64と表示しなければならないと思います。

使用する絞り値は撮影者によって違う訳ですから。。。。

坊主＠山梨さん：

改名されたんですね。自分ももっとCoolなハンドルにしとけばよかった‥‥。

自分で絞る場合じゃなく，「開放値」が近距離撮影時に変わるのだから，そういう表記にすべきじゃないかと思ったわけです。
タムロン90mmマクロの場合，最近接撮影ではF6.0より明るくはならないわけです。無限遠ではF3.0（実際には2.8みたいですがここでは3.0としておきます）。だったらF3.0-6.0じゃないですか。

そのレンズが与えるもっとも明るいF値だけ記すっていうルールなら，F3.5-4.5のズームレンズでもF3.5とだけ書けばいいはずですよね。
ズームレンズでは焦点距離に応じた表記がしてあるのに，どうして撮影距離（っていうんですかね）による変化は無視されるのか，それが不思議です。

もちろん，IFでないズームレンズで，焦点距離と撮影距離の両方でF値が変わるものはえらくややこしいことになってしまいそうですね（笑）。

業界標準でレンズの開放F値は無限遠時のものを表示すると決まっているのです。
ズームで焦点距離が短いときと長いときで無限遠時の開放F値が変わる場合は
F3.5-4.5 などと表示しようと決めたのです。
撮影距離でF値は変わりますが、それはスペックや取説で確認すればいいわけで
レンズ表記に書かれると混乱のもとになるでしょう。

なるほど。よくわかりました。
無限遠時はレンズが最も短くなりF値が最も小さくなるんですね。
だからそのF値を代表値とするわけですね。

それにしても，レンズが伸びるとF値が大きくなるとは，このスレ
で教えていただくまで知りませんでした（赤恥）。
てことはひょっとして，F値が変わるズームレンズは伸び縮みする
タイプで，F値固定のは長さが変わらないタイプ，という一般化は
可能でしょうか？（訊くは一時の恥）

設計コンセプトやレンズ構成によって違うので一般化は無理ですが
Ｆ値の変わるズームはおおむね望遠側で長くなり短い時との差が大きいですね。
逆にＦ値固定の方はズーミングでほとんど変わらないか、
むしろ広角側の方が長くなるものが多いようです。

洞窟の話のつづき
入り口近くから入り口を見た時よりも奥の方から見た方が入り口が
小さく見える＝口径が見かけ上小さくなる、これならどうでしょうか？
完全な平行光線ならどこまでいっても理論上、光量は落ちないですから
拡散というのも当たっていると思います。

なるほど，そうなんですか。
F値固定のいいレンズ持ってませんので知りませんでした。


どうでもいい話につき合っていただいて恐縮です(^^;)))

入り口が小さく見えても，遠近法で小さく見えているだけですから，
完全な平行光線なら受光部に届く光の直径は入り口と全く同じはず
ですよね。
つまり，受光部側から入り口を見てその「大きさ」がどう見えるか
ということは関係ないと思うのです。
やっぱり拡散では？

仮に月面にある洞窟（そんな物があったとして）の奥に差し込む太陽をその洞窟の奥から見たとしたら（空は真っ暗です）入り口の大きさが、人の目から見て太陽より小さい限りは、大きくとも小さくとも明るさは変わらないと思います。 近似的には点光源からの平行光線ですね。


でも、地球にいる限り空は暗くありませんので物体は全天からの照明を受けているわけで（太陽からの直射光が支配的という状況は有るかも知れませんが）、視野角が小さければトータルの光量が減少します。 従って、入り口の大きさ（＝視野角）に関係モロありだと思います。

と言うことではないでしょうか？？

ありがとうございます。なるほどー！と一旦は納得したんですが‥‥。

洞窟の奥にあったレンズが入り口付近に出てくれば，四方八方から光を浴びて明るくはなりますが，その多くは写りに関係しない（結像面に達しない）光だと思うんですが，そういうのも明るさに影響するのでしょうか。それともあらゆる方向からの光が結像するようにレンズは作られているんでしょうか。素人ゆえさっぱりわからないんです。

それに，拡散光の増減がF値変動の原因だとすると，拡散光がない状況---月に持っていくとか真夜中に撮るとか---だとタムロン90mmもF値変化が生じないことになりますかね。

なんだか頭が混乱してきてよくわからなくなりました(^^;

もう終わりにしたいなぁ...


平行光線は像を結びませんよ。ここでは、写真とか結像とか焦点の話
ですよね？　虫メガネで太陽光を集め紙を焦がす話です。


拡散ってどういう意味で使っていらっしゃるのか不明です。
F値の変化は以前にも書きましたけど単純に計算できます。

F値＝レンズと焦点面との距離／レンズの口径
90mm F2.8 の場合は、レンズの口径は 32.14mm です。
1:1 の等倍撮影では、レンズとCCDの距離は 180mm になるので
180/32.14 で F5.6 になります。
うにさんのTamronでもそうなるでしょう？

よく、レンズ構成の図なんか見ませんか？
レンズを中心にして左側に被写体、右側にフィルム面があって
被写体の上下からレンズに向かった線が絞り位置で収束して
フィルムに向かいながら広がっていくような図。
Photo　BBSに貼りました。

拡散しているといえばそうなんですが、レンズを繰り出すと
フィルムとの距離が大きくなっていきますから入ってくる光量が
決まっていると単位当たりの光量は少なくなり暗くなる。
どうですか？納得してもらいました？

なおゆきさん，M-KEYさん，ご親切に絵まで描いて（！）説明していただいて，本当にありがとうございます。

なおゆきさん：

恥ずかしながら，F値が２つの変数だけで定義されるものとは知りませんでした。
レンズの数とか透明度とか，もっといろんな要素が絡むのかと思ってました。
F値の定義さえわかれば，あとは簡単ですね。
非常によくわかりました。
1：1等倍という言葉の意味も，絵を見て初めて知りました(^^;

M-KEYさん：

∞時のフィルム面には木が全部写りますが，至近時のフィルム面には木の一部しか写りませんね。多くの光を取りこぼしていることになるので，面積あたりの光量は確かに少なくなりますね。そういう意味ですよね。
私が拡散といったのは，取りこぼした光が内筒に当たるのをイメージしたのですが，言葉が適当でありませんでした。
ただこれ，私の解釈が間違っているのでしょうが，ズームレンズの説明のような気がして，正直なところ100%納得というわけではありませんが，私の頭ではこれ以上は無理のようです。火を噴いてしまいます(^^;
これ以上続けるとご迷惑をおかけしますので，このあたりで終わりにしたいと思います。

ここではホント色々教えていただき感謝してます。たいへん勉強になりました。

あっ、あの計算式は、レンズの表面反射や透明度を無視した理想的なものです。
厳密には、反射や透明度によるロスが何％かあって少しは暗くなるけど近接時に
F値が変わることとは別の話です。
ロスを最小限に抑えるためにマルチコートの採用など努力されています。

厳密にいうと同じ口径比でも、レンズの枚数やコーティングによって
実際に結像面の届く光量は違ってきます。
当然、枚数が多い方がガラス面の反射や吸収でロスが多くなり暗くなります。
Ｆ値と実際値が違ってくるわけですが、今はコーティング技術の進歩などで
無視できるくらいになっているようです。
また、多少違っていてもＴＴＬで測光すれば影響はありませんから。

いろいろと話してきましたが、あんまり難しく考えなくても写真は写ります。
気楽に楽しくいきましょう！
いろいろ解説書も書店にありますので時間があるときに覗くにもいいかと思います。
（私なんかより、もっと上手に説明されているハズですので）