フォーマットサイズが変わると、まずレンズの焦点距離と画角の関係が変わります。35mmフォーマット用レンズをAPS-Cサイズのデジカメに使用すると、焦点距離50mmレンズは35mm換算で約75mmになるといいますが、これは焦点距離50mmレンズをAPS-Cフォーマットで使った場合の画角が、35mmフォーマットで焦点距離75mmレンズを使った場合の画角に等しいということです。
逆に35mmフォーマットで焦点距離50mmレンズを使った場合に等しい画角を、APS-Cフォーマットで得るには焦点距離約33mmのレンズが必要になります。3/4フォーマットなら焦点距離25mmレンズが必要になります。
次にF値と被写界深度の関係が変わります。同じ画角のレンズを使った場合、同じ距離で同じ物を撮影して、同じ被写界深度を得ようとすると、フォーマットサイズが小さい程明るいF値が必要になります。
35mmフォーマットで50mm/f1.4を使用したときと同じ被写界深度を得ようとすると、APS-Cフォーマットでは33mm/f1.0、3/4フォーマットなら25mm/f0.7が必要です。
＃誰もこのことは知らんぷりで無視していますけどね。
つまり35mmフォーマットで50mm/f1.4を使用したときと同じ絵を得ようとしても、現在一般に市販されているレンズでは、APS-Cや3/4では不可能ということです。これがあまり問題視されないのは、恐らく一般のアマチュアはほとんどがF値の暗いズームが常用なことと、プロはこういう被写深度の極端に浅い撮影はあまりしないことが理由ではないかと思われます。極僅かに必要とする人は、高額な1Dsシリーズとかもっと高額な中判デジタルを使うか、銀塩を使っていますしね。
よく「APS-Cデジタルは35mm用レンズの真ん中の性能の高い所だけ使うから、35mmフルサイズよりも画質がよい」と言われる方がいるのですが、これはレンズの性能の一部しか見ていないです。
同じ被写体を同じ倍率で撮影した場合、空間周波数がAPS-Cフォーマットでは35mmフォーマットの1.5倍になります。35mmフォーマットでは10本/mmのものがAPS-Cフォーマットでは15本/mmになります。ちなみに3/4では20本/mmです。
これは35mmフォーマットでのレンズの10本/mm特性が、APS-Cフォーマットだと15本/mmで出ていなければ同じ描写にならないということです。シャープさというか分解能が高いと感じるのは、35mmフォーマットで40本/mm領域のMTFが高い時なのですが、APS-Cフォーマットでは60本/mm領域のMTFが同じくらいないと分解能が高く見えません。実際にはこの２つの領域のMTF値の差はかなり大きくて、35mm用レンズを使用した場合、60本/mmのMTFはかなり低くなります。
先に書いた焦点距離F値と合わせていうと、35mmフォーマットで50mm/f1.4の10,20,40本/mmのMTF値と同じ特性を、APS-Cフォーマットでは33mm/f1.0の15,30,60本/mmで実現しなければ、35mmフォーマットと同じ画質にはならないのです。
更にD3/D300の画素ピッチから計算すると、ローパスフィルタの影響を無視して、D3では60本/mm以上は写りません。D300では90本/mm以上が写りません。逆にいえば、D3では60本/mmまで十分に高いMTF値を確保すればよいのですが、D300では90本/mmまで高いMTF値を保つ必要があります。
ニコンのレンズカタログには10本/mmと30本/mmのMTF値が掲載されていますが、ほとんどのレンズで10本/mmより30本/mmの特性が落ちているのは判ると思います。またコシナZeissのZFレンズカタログには、10,20,40本/mmのMTF特性が掲載されていますが、順にMTF値が落ちていくとことが判ると思います。
これらから60本/mmや90本/mmがどの程度がというのは、外挿方によって類推できると思いますが、90本/mmというのはお話にならないくらい低い値になっているはずです。
つまりAPS-Cフォーマットで、35mmフォーマットに匹敵する描写を得ようとすると、CCD/CMOSのセンサー特性以前にレンズの特性を大幅に改善する必要があるのです。
個人的には本当は、更にセンサーサイズの大きな中判デジタルが欲しいのですけどね。以上で述べた理由で、フォーマットが大きければ大きい程レンズの低周波数領域を使うことができ、低周波領域であればある程MTF値が高くなり、MTF値が高ければ高い程階調の滑らかで豊かな立体感がある画像が得られますので。
ニコンの半導体製造装置が広まって、現在は６回露光しているという中判センサーの露光回数が減って、コストダウンしてくれればと願っています。
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