FX / デジカメレンズ考
デジカメのレンズについて、机上の空論であることは承知の上で、数字を操ってみました。CCD のサイズは、同じ呼称を用いていても、実機種では微妙にサイズが異っている場合が多々あります。あくまでも理論上の数字遊びであることを踏まえてお読みください。
実焦点距離 (mm)
CCD サイズの違いによる、35mmフルサイズの焦点距離への換算表です。画角が同じになる焦点距離の一覧表と言い換えることもできます。
| フォーマット | 焦点距離 mm (35mm換算) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 38 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 600 | 800 | |
| 35mmフルサイズ | 28.0 | 37.5 | 50.0 | 75.0 | 100.0 | 150.0 | 200.0 | 300.0 | 400.0 | 600.0 | 800.0 |
| APS-C (Nikon DX) | 18.7 | 25.0 | 33.3 | 50.0 | 66.7 | 90.0 | 133.3 | 200.0 | 266.7 | 400.0 | 533.3 |
| 4/3 型フォーサーズ | 14.0 | 18.8 | 25.0 | 37.5 | 50.0 | 75.0 | 100.0 | 150.0 | 200.0 | 300.0 | 400.0 |
| 2/3 型 | 7.0 | 9.4 | 12.5 | 18.8 | 25.0 | 37.5 | 50.0 | 75.0 | 100.0 | 150.0 | 200.0 |
| 1/1.8 型 | 5.8 | 7.7 | 10.3 | 15.4 | 20.6 | 30.9 | 41.2 | 61.8 | 82.4 | 123.5 | 164.7 |
| 1/2.5 型 | 4.8 | 6.4 | 8.6 | 12.9 | 17.1 | 25.7 | 34.3 | 51.4 | 68.6 | 102.9 | 137.1 |
| 1/2.7 型 | 4.5 | 6.0 | 8.0 | 12.0 | 15.9 | 23.9 | 31.9 | 47.8 | 63.8 | 95.6 | 127.5 |
APS-Cサイズは、35mmフルサイズの1.5倍の焦点距離で計算しています。同様に 4/3型 では2倍に、2/3型 では4倍としました。
有効口径
F値とは、レンズの明るさを示す数値。レンズの有効口径を焦点距離で割った値（これを口径比という）の逆数として定義される。有効口径と焦点距離が一致するときにF値は1となり明るさが半分になるごとにF値は約1.4倍（正確には √2 倍）の値をとる。
この定義から逆算しています。具体的には「有効口径 = 焦点距離 / F値」となります。
F 2.8 に必要な有効口径 (mm)
| フォーマット | 焦点距離 mm (35mm換算) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 38 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 600 | 800 | |
| 35mmフルサイズ | 10.0 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 | 53.6 | 71.4 | 107.1 | 142.9 | 214.3 | 285.7 |
| APS-C (Nikon DX) | 6.7 | 8.9 | 11.9 | 17.9 | 23.8 | 35.7 | 47.6 | 71.4 | 95.2 | 142.9 | 190.5 |
| 4/3 型フォーサーズ | 5.0 | 6.7 | 8.9 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 | 53.6 | 71.4 | 107.1 | 142.9 |
| 2/3 型 | 2.5 | 3.3 | 4.5 | 6.7 | 8.9 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 | 53.6 | 71.4 |
| 1/1.8 型 | 2.1 | 2.8 | 3.7 | 5.5 | 7.4 | 11.0 | 14.7 | 22.1 | 29.4 | 44.1 | 58.8 |
| 1/2.5 型 | 1.7 | 2.3 | 3.1 | 4.6 | 6.1 | 8.3 | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 36.7 | 49.0 |
| 1/2.7 型 | 1.6 | 2.1 | 2.8 | 4.3 | 5.7 | 8.5 | 11.4 | 17.1 | 22.8 | 34.2 | 45.5 |
F 4 に必要な有効口径 (mm)
| フォーマット | 焦点距離 mm (35mm換算) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 38 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 600 | 800 | |
| 35mmフルサイズ | 7.0 | 9.4 | 12.5 | 18.8 | 25.0 | 37.5 | 50.0 | 75.0 | 100.0 | 150.0 | 200.0 |
| APS-C (Nikon DX) | 4.7 | 6.3 | 8.3 | 12.5 | 16.7 | 25.0 | 33.3 | 50.0 | 66.7 | 100.0 | 133.3 |
| 4/3 型フォーサーズ | 3.5 | 4.7 | 6.3 | 9.4 | 12.5 | 18.8 | 25.0 | 37.5 | 50.0 | 75.0 | 100.0 |
| 2/3 型 | 1.8 | 2.3 | 3.1 | 4.7 | 6.3 | 9.4 | 12.5 | 18.8 | 25.0 | 37.5 | 50.0 |
| 1/1.8 型 | 1.4 | 1.9 | 2.6 | 3.9 | 5.1 | 7.7 | 10.3 | 15.4 | 20.6 | 30.9 | 41.2 |
| 1/2.5 型 | 1.2 | 1.6 | 2.1 | 3.2 | 4.3 | 6.4 | 8.6 | 12.9 | 17.1 | 25.7 | 34.3 |
| 1/2.7 型 | 1.1 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 12.0 | 15.9 | 23.9 | 31.9 |
F 5.6 に必要な有効口径 (mm)
| フォーマット | 焦点距離 mm (35mm換算) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 38 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 600 | 800 | |
| 35mmフルサイズ | 5.0 | 6.7 | 8.9 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 | 53.6 | 71.4 | 107.1 | 142.9 |
| APS-C (Nikon DX) | 3.3 | 4.5 | 6.0 | 8.9 | 11.9 | 17.9 | 23.8 | 35.7 | 47.6 | 71.4 | 95.2 |
| 4/3 型フォーサーズ | 2.5 | 3.3 | 4.5 | 6.7 | 8.9 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 | 53.6 | 71.4 |
| 2/3 型 | 1.3 | 1.7 | 2.2 | 3.3 | 4.5 | 6.7 | 8.9 | 13.4 | 17.9 | 26.8 | 35.7 |
| 1/1.8 型 | 1.0 | 1.4 | 1.8 | 2.8 | 3.7 | 5.5 | 7.4 | 11.0 | 14.7 | 22.1 | 29.4 |
| 1/2.5 型 | 0.9 | 1.1 | 1.5 | 2.3 | 3.1 | 4.6 | 6.1 | 9.2 | 12.2 | 18.4 | 24.5 |
| 1/2.7 型 | 0.8 | 1.1 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 4.3 | 5.7 | 8.5 | 11.4 | 17.1 | 22.8 |
まとめ という名の妄想
表を読めば読むほど、妄想が膨れ上がりませんか ? (笑)。
例えば 200mm F4 の細長い単焦点レンズは、
- 35mmフルサイズでは 200mm F4
- APS-C サイズでは 300mm F4
- 4/3型 では 400mm F4
- 2/3型 では 800mm F4
- 1/1.8型 では 971mm F4
- 1/2.5型 では 1,167mm F4
- 1/2.7型 では 1,255mm F4
として、使えることが分かります。あるいは、50mm F2.8 の単焦点レンズを思い浮かべてください。おそらくテッサータイプのパンケーキレンズになるのではないかと思います。こんなコンパクトなレンズでもフォーマットが違えば、
- 35mmフルサイズでは 50mm F2.8
- APS-C サイズでは 75mm F2.8
- 4/3型 では 100mm F2.8
- 2/3型 では 200mm F2.8
- 1/1.8型 では 243mm F2.8
- 1/2.5型 では 292mm F2.8
- 1/2.7型 では 314mm F2.8
相当として使うことができます。50mm F1.4 だったら 300mm超で F1.4 という夢のようなレンズとして使えますね !! フォーマットが小さくなるほど望遠側で有利というのが、よく分かりました。
ただし、現実的には解像度や収差の問題が付きまといます。35mmフルサイズと1/2.7型で同じ画素数のデジカメで考えると、後者は前者の3%の面積に同じ数の受光素子を並べているわけですから、解像度が390倍も高くないといけない計算になります。CCD の分解能にレンズが追い付いていけるのか、かなりハードルが高い数値です。
理論値を眺める限り、いわゆるデジイチ専用レンズやフォーサーズのレンズはもっと明るく作れるのではないかという疑問が深まりますが、そうはいかない事情がきっとあるんでしょうね。