みなさん、こんにちは。masoumasouです。
カメラレンズを選ぶ際に、必ず出てくる言葉「焦点距離」と「画角」。
この「焦点距離」と「画角」の言葉をなんとなく使っている方も多いはず。
ある程度、カメラを続けていると「焦点距離」と「画角」の意味がわかるのですが、
初心者の方には大変難しい言葉だと思います。
でも、この言葉はカメラを楽しむ上で大変重要な言葉なんです。
今回はこの「焦点距離」についてお話させていただきます。
カメラレンズの焦点距離
そもそも、焦点とは
最も基本的なレンズとして凸レンズがあります。凸レンズの特長として、レンズの中心が厚く、周辺にいくに従って、連続的に緩やかに薄くなっていきます。代表的なものとして、虫眼鏡があります。
この虫眼鏡をイメージすると「焦点」についてもわかりやすいと思います。
虫眼鏡を使用して、太陽に光を集めた遊びをした方も多いと思います。
これは凸レンズに照射した光は1点に集まるという性質を利用した遊びです。
この太陽の光を集める際に、虫眼鏡を前後に動かして、紙に写る光を調整したと思いますが、この光が最も集まり、はっきりと写った場所が、その虫眼鏡の「焦点」になります。
横から見るとこんなイメージになります。
光が凸レンズに入ると、レンズの端ほど大きな屈折をして中心に進行します。レンズ中心に照射された光も中心に向けて屈折するのですが、レンズの端ほどの大きな屈折ではありません。
そして、この光の流れを凸レンズ上端から下端に当てはめると、1点に集まるのがわかります。これを「焦点」と言うのです。
ここまでくれば、「焦点距離」とはレンズから「焦点」までの距離だと想像がつくと思いますが、ちょっと待って下さい。
1枚レンズである凸レンズであれば、レンズの断面の中心から「焦点」までの距離が「焦点距離」だとわかりますが、カメラレンズの場合は何枚ものレンズが組み合わせられており、どこからどこまでの距離を指すのか、わからなくなっています。
では、カメラレンズの「焦点距離」とは、どこからどこまでだと言うと。
カメラレンズの「焦点距離」とは、「主点」から「焦点」までの距離と決められています。
「主点」、新たな言葉が出てきましたね。
ただ、この「主点」という言葉は大切なので、「焦点距離」と一緒に覚えて下さいね。
「主点」とは、レンズに光を照射したときの屈折を基にして、レンズの中心だと考えられる点のことです。
これにより、凸レンズである虫眼鏡の「主点」の位置がレンズの中心と決まるのです。
では、複数のレンズが組み合わされているカメラレンズの場合も「主点」がどの位置かというと。
テレフォトタイプのレンズでは
このようになります。先ほどの虫眼鏡の「主点」の位置とは異なることがわかると思います。
てか、レンズ内ですらない！
そう、複数のレンズを組み合わせたカメラレンズでは、「主点」の位置がレンズ内にあるとは限らないのです。
ここで、重要となるのが、「主点」の位置を光の屈折を基準にして決めている点です。物理的中心ではありません。そのため、カメラレンズに光を前面から入射した場合と、後面から入射した場合とでは、「主点」の位置が異なります。
被写体から光を入射をして得られた「主点」の位置を「後側主点」。
フィルムや撮像素子側から光を入射して得られた「主点」の位置を「前側主点」といいます。
そして、カメラレンズでは、「後側主点」と「焦点」までの距離が「焦点距離」となるのです。
つまり、
一眼レフカメラでイメージするとこんな感じになります。
終わりに
レンズによって、「主点」の位置が違うため、レンズごとに「焦点距離」が違うのがイメージしていただけたでしょうか？
