今日のおじさん、なに食べました? (仮)

妻の料理と、おじさんの毎日の記録です。ほんのり工学テイスト。

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交換レンズ3種、ボケ味の比較:M.ZUIKO DIGITAL 17mmF1.8、25mmF1.8、45mmF1.8
【今日の夕食】
 今日は、子供乗せ自転車の後部用チャイルドシートを買いに出かけました。今のチャイルドシートはハンドルの前に付けるタイプですが、娘(3歳1か月)が大きくなり、窮屈になったためです。ところが、近所の自転車屋は大混雑、足を伸ばした先のイトーヨーカドーも在庫なしで、買えませんでした。結局、通販で購入することにしました。
 今日は妻は元気が出たようで、夕食のほかに常備菜も作っていました。
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OLYMPUS E-PM2+MZD45mmF1.8;90mm相当、F3.2、SS1/100、ISO640
★米飯

★みそ汁、豆腐・わかめ

★肉じゃが

★ツナ卵炒め

★牛乳かん、桃缶

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【今日のおじさん】交換レンズ3種、ボケ味の比較:M.ZUIKO DIGITAL 17mmF1.8、25mmF1.8、45mmF1.8
 昨年(2013年)9月に、初めての一眼レフ(ミラーレス含む)を買いました。これと前後して、レンズとカメラについて、実験的・理論的な考察を進めています。

 今回は、オリンパスのマイクロフォーサーズ用交換レンズ3本について、ボケ具合を比較します。
 ・M.ZUIKO DIGITAL 17mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 25mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 45mm F1.8


★「ボケ」の計算式
 前回の記事(→こちら)に示した通り、ボケの大きさは、幾何学的な関係式などによって、算出できます。ボケの大きさpb[ピクセル]の計算式は、次式1となります。
20140419s01.jpg<式1>
 ここで、
 ・D:レンズ有効直径[mm]
 ・f:レンズ実焦点距離[mm](換算焦点距離ではない)
 ・C1:レンズから被写体までの距離[mm]
 ・L1:レンズからピント面の距離[mm]
 ・pw:撮影画像の長辺のピクセル数[ピクセル]
 ・Bw:撮像素子の長辺の幅[mm]


★3種類の交換レンズでボケを比較
 私のカメラは、オリンパスのミラーレス一眼「PEN mini E-PM2」です。このカメラ用の交換レンズは多数ありますが、似たようなレンズが何種類もあって、選択に困ります。レンズ一覧については、以下の記事を書きました。
 ・交換レンズ一覧  →こちら
 ・単焦点レンズ一覧 →こちら
 ・へんてこレンズ一覧 →こちら

 難しいレンズ選びですが、ボケ具合を計算で比較しておけば、選択の一助になるかもしれません。そこで今回は、以下の3種類の画角の近いレンズについて、ボケ具合を比較しました。
 ・M.ZUIKO DIGITAL 17mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 25mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 45mm F1.8


 比較条件は、以下の通りです。撮影倍率が一定になるように、ピント距離を変えています。ピント面にある被写体は、いずれも同じ大きさで写る条件です。
 17mm F1.825mm F1.845mm F1.8
F値F1.8F1.8F1.8
実焦点距離f17mm25mm45mm
レンズ直径D=f/F9.4mm14mm25mm
ピント距離L1680mm1000mm1800mm
撮影倍率κ=f/L10.0520.0520.052


 その他の条件は、以下のように共通としました。
 ・撮像素子の幅方向のサイズ:Bw=17.3mm
 ・幅方向のピクセル数:pw=1920pix(3Mサイズ)


★ボケ具合のシミュレーション結果
 比較結果を、下図1に示します。横軸が被写体までの距離C1[mm]、縦軸がボケの大きさpb[pix]です。
<図1>
20140420z01.jpg
 この比較結果から、次のことが分かります。

 1)無限遠方でのボケの大きさは、焦点距離が大きいものほど大きい。
 2)ピント面から少しずれたときのボケの増大具合は、3本のレンズとも同じ。

 前回の記事(→こちら)によれば、1は「無限遠ボケ」、2)は「ボケ勾配」、に対応します。無限遠ボケとボケ勾配の特徴は、次の通りでした。
 無限遠ボケボケ勾配
意味無限遠方でのボケの大きさピント面から1mmずれたときのボケの増大量
撮影倍率の影響撮影倍率に比例して増大撮影倍率の2乗に比例して増大
換算焦点距離の影響換算焦点距離に比例して増大換算焦点距離の影響なし
F値の影響F値に反比例して減少F値に反比例して減少
撮像センサーサイズの影響センサーサイズに比例して増大センサーサイズに比例して増大

 
 今回比較した3本のレンズでは、以下のようになります。
・焦点距離が異なるので、無限遠でのボケ量が違う。
・F値が同じなので、ボケ勾配(ピント面の薄さ)は3本とも同じ。


※F値が同じでも、センサーサイズが違えばボケ勾配は変わります。今回の比較は、同じセンサーでの比較なので、F値が同じならばボケ勾配は変わらない結果になっています。


★ボケ具合からレンズを選ぶ
 レンズに望むボケ具合(ボケ味)が決まっていれば、この比較結果から、レンズを選ぶことができます。たとえば、次のように選べます。

・遠方での大きなボケで、ピント面の被写体を浮かび上がらせたい。
 →無限遠ボケの大きい「45mm F1.8」が最適。

・ピント面から少しずれたら大きくボケる写りで、立体感を高めたい。
 →どのレンズでも同じ。(ただし焦点距離が大きいほど、被写体から離れる必要あり)

 以上のように、机上でのボケ具合の比較は、レンズ選定に活用できます。(ただし実際には、ボケより構図が一番優先されるべきかもしれません。そうすると、ボケではなく「画角(=焦点距離)」を最優先で選ぶのが、失敗しないと思います。)


★まとめ
 以下3本のレンズで、ボケ具合を比較しました。
 ・M.ZUIKO DIGITAL 17mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 25mm F1.8
 ・M.ZUIKO DIGITAL 45mm F1.8

 結果は、次の通りでした。
 ・焦点距離が大きいものほど、無限遠でのボケ量が大きい。
 ・F値が同じなので、ボケ勾配(ピント面の薄さ)は3本とも同じ。



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