光学設計をバックグラウンドに持つエンジニアが、設計ソフトを自作しながら色々なレンズの裏側を読み解きます。 一眼,スマホ問わず、皆さんが自身のレンズの良さを知ってより好きになってくれたら嬉しいです。 光学blog始めました↓ (育成中) Replies in any language are welcome.
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光学設計ソフトを自作しながら、レンズのちょっと深い話を呟いて行きたいなと思ってます。
まとまった話はblogやnoteに書く予定です。
これ知りたい！などあればお気軽にどうぞ。
レンズ図見てニヤニヤしたい方大歓迎です(笑)
ブログ更新：レンズ図鑑編
「レンズ図鑑」始めました。β版です
公開特許のレンズを自作ソフトで図に起こし、同じ形式で並べていく場所です。
1本目は NIKKOR Z 50mm f/1.8 S と思われる実施例です。光路図・MTF・収差図を無限遠/最短で切り替えられます
まだまだ発展途上なので、これから試行錯誤しつつ見やすい形に仕上げていきます。
相変わらずのんびりペースですが、気ままに応援してくださると嬉しいです！
あと、見づらい点や「こんな情報が欲しい」などあれば、ぜひコメントください。
salamander-optics.com/ja/atl…
自作光学ソフト開発＆ブログ編：レンズ図鑑開発
しばらく投稿が空いてしまいましたが、裏で（自称）究極のレンズデータベース作りに取り組んでいます。
実写レビューはたくさんあるけれど、F値や撮影距離などの条件をまたいで、1本のレンズの特性を俯瞰できる場所が欲しくて作り始めました。
公開特許の設計値からの計算なので一部推定も入りますが、絞りやピント位置を切り替えると描写の違いが気軽に見られるものを目指しています。
想像以上に大変ですが、記事の型さえ固まれば量産できそうなので頑張るぞ〜！
※画像は作成中のモックです。説明文はAIに仮で入れてもらったままなので不正確な箇所があり、公開版で直します。
光路図を愛でる会：15mmF1.4 Fisheye公開特許より
SIGMA 15mm F1.4 DG DNの元と思われる実施例
絞りの前側に凹、絞り後ろ側に凸の異常分散ガラスをこれでもかと使うことで倍率色と軸上色を非常によく補正しています。(HPを見るともっと使われてそう）
ED系だけでなく、NBFDやFDS系もてんこ盛りです。
魚眼ということもありますが、所謂超広角レンズよりも周辺光量も比較的多めそう。周辺まで性能が良くて、かつ明るい唯一無二のSpecでもあるので一度使ってみたいレンズの一つです。
機材の沼の最深部にいらっしゃる住民の皆様の中に、このレンズをお持ちの方おりましたら、作例お待ちしております！笑
光路図を愛でる解：135mm F1.4公開特許より
SIGMA 135mm F1.4 DGと思われる実施例。
中望遠界隈の大艦巨砲主義を体現したかのような１本
超望遠のように、重フリント,スーパーED,ニオブ系低分散を贅沢に組み合わせ、ほぼ回折限界レベルで色収差が抑えられているのが特徴です。
周辺光量は、F値で決まる前玉径とマウント径で決まっているであろう後玉径ギリギリで決まっていると思われ、光量と軽量化のバランスの最良の点を目指したのではないかなと思われます。
強者揃いの135mm界隈でこのようなロマン砲を出してくるのはSigmaらしさ全開で素敵ですよね！
光学設計ソフト開発：交点探索改良編
レンズ面と光線の交点探索アルゴをゴリゴリ改良中。
極端コーニック面を使った形状は外さなくなってきたので、現在最も難易度の高いであろうスマホレンズで安定するように改良しています。
交点探索の良い初期値決め方法を模索中...zzz
中々に骨の折れる作業になりそうです。
カメラレンズ側はXF8-16mm/2.8と思われるパテントデータです。中々に贅沢な硝材構成となっていて、自宅観賞用にカットモデルが欲しいです(笑)
光路図を愛でる解：50mm F1.0公開特許より
EF50mm F1.0Lと思われる実施例
ダブルガウス界屈指の贅沢な構成を持つ一本。
特筆すべきはF1.0にも関わらずサジタルコマがかなり抑えられているところにあります。
解放での単純な解像力はF1.4の伝統的なダブルガウスに劣りますが、低周波のMTFがMSそろってしっかり出ているところに設計者のこだわりを感じとれる気がします。
F0.95のドリームレンズに負けず劣らず実に温かみのある写真が撮れそうで、今でも沢山のFanがいるのもわかる気がします。
レンズデータは Beam42（BeamFour）に収録の処方を使わせていただきました。元は公開特許 US4717245 の実施例です。
github.com/BeamFour/Beam42
Lens data: from Beam42 by BeamFour (based on US4717245) — thanks!
ソフト開発苦戦編：FUJIFILM編
FUJIFILMさんのパテントデータ全般の解析がうまくいかないことがわかり、色々と調査を進めてました。
結果、FUJIさんのパテントデータは高確率で大きなコーニック定数や高次の奇数次非球面が使われており、その結果交点探索の収束が悪いことが判明しました。
面交点を複数持つ場合や、極端な係数が入っている際の初期値決めを工夫中。。。
こちらはXF8mm F3.5と思われるパテントデータ。
コーニック係数＋奇数次16次で最適化設計を回していたと思われます。
ソフト開発苦戦編：大口径レンズ光線追跡編
Canon 50mm F0.95の受けがよかったのに気をよくして、次はNOKTON 50mm F1.0とXF50mmF1.0らしき特許を次ネタにしようとしたら、自作ソフト側の光線追跡が安定せず苦戦中。。。
最終的に光線は通りはするものの、光線追跡外しがちで無駄な反復処理による時間をとかしています。。
ぐぬぬ。。。と唸りながら、気分転換に縦並びのデフォーカスMTF（ピント位置をずらしながらMTFを追う図）の機能を作ったり光路図の色付け機能をUpgradeしてたりしました。
F1クラスが安定して通るようになれば、今後のネタ作りも捗るはず！
どちらもかなり見所があるので、次かその次かどこかでネタにしたいなぁ
自作光学ソフト開発：レンズ質量計算機能編
最近はカメラレンズの軽量化が流行りなので、レンズ質量の計算機能を実装してみました。
添付画像は少し昔の600mm F4の公開特許の実施例です。ガラスだけで2.4kgあり、そのうち保護ガラス1枚と次のED前玉1枚だけで850gを占めます。
EDガラスは性能にはとっても有利なのですが、重たかったり耐候性がよろしくなかったりと中々に手のかかる子なのです。
昨今の超望遠レンズでは、前玉に軽くて頑丈な昔ながらの光学ガラスが使われるのも、この辺りが理由と思われます。
光路図を愛でる会：50mm F0.95 公開特許より
Canon 50mm F0.95と思われる実施例。
1961年発売で、35mm判では当時世界最速の開放F0.95とされる伝説的レンズ。
光学性能を見てみると高次の収差が盛大で、"Dream Lens"と呼ばれる柔らかく眩しい写りの正体はこのあたりかなと想像しています。
開放のMTFを計算してみると数字だけでは別世界ですが、レンズの描写はMTFでは語れない、と雄弁に語っているかのようです。
ALT 青線：10本/mmのMTF（S：実線 M：破線） 黄線：30本/mmのMTF（S：実線 M：破線）
これはまさに夢のレンズ！
35mmフィルム用としてはたしか世界初の50mmF0.95でしょうか。
オールドレンズ特有の圧倒的な収差やフレアが、画像に優しさや眩しさ、独特な世界観を与えていて、とても素敵です！
映像表現を追い求めるとオールドレンズにたどり着く理由がここにある気がします。
このレンズデータ再現できないか探さなきゃ(笑)
