5種類の"収差"と"色収差"

  • 2007.04.26 Thursday
  • 19:10

球面収差
カメラレンズを購入する時によく耳にする収差という言葉、これは一言に言っても実は5種類の代表的な収差がある。基本的に収差とは画質を落としてしまうもの、との理解で大丈夫だが具体的にどのような画質劣化があるのか、その5種類の収差をまとめてみた。
まずは、球面収差。レンズは一枚のガラスで出来ている事は少なく、大抵何枚ものガラス板(レンズ)が重なる様にして出来ています。そのガラス板を通る光がフィルムやCCS、C-MOSなどの感光材料に露光され絵が焼き付く仕組みです。そのガラス板の集まりを総称してレンズとよび、その中を通る光(最終的な像を焼き付ける光)の線を光軸と言います。
さて、レンズの中の光の通り道、"光軸"に平行に入った光は大部分が光軸上の一点に集まりますが、周辺からの微粒な光はその一点に集まらず、散らばって結像します。これは球面収差と言われる現象で、光がにじみ結果としてコントラストが低下してしまいます。

コマ収差
コマ収差はいわゆるフレアーの事です。光軸の外から出た光がレンズに対して斜めに入射されてしまうことで像を斜めに横切る様な光の輪の様なものが撮像されることがありますが、それはこのコマ収差というものです。輪のつながる尾の部分が水星に似ていることからコマチックフレアとも呼び、そこからコマ収差という言葉が来ているようです。

非点収差
非点収差もコマ収差の様に光軸の外から入射された光が像面の一点に集中しない現象です。画面の中心から見て、放射状にボケが歪む現象を非点収差と言います。具体的にはぼけ味が楕円形に歪んでしまう事です。個人的なイメージだと焦点距離があまりにも短いレンズ超広角のレンズを使用した時の周辺部で多く見られると思います。

像面湾曲収差(像面湾曲)

先の非点収差を補正する際に皮肉にも起こってしまう収差を像面湾曲収差と言います。光軸に対して直角な平面にピントを合わせた時、像面である焦点面が平面にならず結果として湾曲した像を描く現象です。具体的な害としてはシャープネスがあまくなることです。

歪曲収差
直線が多く集まる被写体、例えばストライプやビルのガラス窓などの直線が続いているはずの像が、周辺部で歪んでしまう事を歪曲収差と言います。具体的には円形に、つまり周辺部から中心につかまれたように、直線であるはずの部分が曲線として歪んでしいまう収差です。この歪曲収差は一般的に"ディストレーション"といわれ、レンズのうたい文句に"ディストレーションをほぼ完璧に補正"などよく耳にする。


以上の5種類の収差を総称して"ザイデルの5収差"とよびます。
これらの収差はレンズが球面である事で
起こってしまう収差なので、レンズの形状上、
基本的に完全に除去する事はほぼ不可能と言われています。
さて、収差と聞いて色収差
思い浮かべる方も多いかと思いますが、
この"色収差"はザイデルの5収差とは
まったく違った次元の収差を指します。

光はその波の長さ、つまり波長によって
屈折率が違うため、光が分離してしまいます。
色収差は、その光の分離で虹色
描かれるような現象に似ています。
具体的には"回折"や"干渉"の現象
色収差だと思って間違いありません。

前述の説明を言い換えれば、
色収差光の特性により画質が劣化することです。
回折の現象ならば被写体の輪郭が色滲みを起す様に、
鮮鋭度が損なわれて行く事を指します。
色収差超望遠のレンズを使用した時に
大きな問題となりやすく、
長焦点距離のレンズを安価に購入する事を
さけた方がいい所以はひとつ、この色収差にあります。


参考
*canon lends
*nikkor lends
*sony lends
*olympus four thirds lends

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