レンズには開放F値があります。
レンズの明るさを示す値として捉えられている方が大多数だと思いますが、そうではありません。
F値というのは 焦点距離÷レンズの有効口径 の単純な値なのです。
どれだけ光が取り込めるかというレンズ性能の指標ではないのです。
レンズは設計により構成が違い、6群7枚とか 14群16枚、中には 15群21枚というレンズもあります。
レンズ（ガラス）は光を 100%透過する事が出来ないため、１枚透過する毎に光量が落ちていきます。
（表面で反射するためです。この表面反射を出来るだけ少なくするためにコーディングをするのです）
１枚あたり数%のロスになるのですが、枚数が多くなると無視できなくなります。
そこで簡単に実験です。
PCの液晶モニターへメモ帳を画面いっぱいに開き、画面の中央付近へレンズをギリギリまで近づけて撮影します。
各レンズとも丸形のフードを装着し、外光の影響をうけないように注意しました。
厳密にするのであれば光源と前玉までの距離も統一すべきですが、数センチの誤差ですので無視しました。
測定は ISO100 F2.8 に統一して、SSの変化を見ます。
露出倍数が掛からないようフォーカスは無限遠にします。
またレンズ毎に絞り機構のばらつきがありますので、SILKYPIXの自動露出 “オート（SILKYPIX評価測光）” で輝度を揃えました。
F値、SS、SILKYPIXの露出調整値を加味してレンズの明るさを調査します。
結果は図の通りです。
同じF2.8でもシャッター速度に２倍の差がでています。
レンズの構成に応じて EV値が変化していますね。
もっと厳密に結果を求めるのであれば下記の実SSでEV値を求めなければならないのですが、
1/3段ステップだと最大 1/6段の誤差ですので、傾向としては十分信用できる結果だと思います。
各々のレンズ構成と実SSは
FA135 7群8枚 F2.8 1/132
272E 9群10枚 F2.8 1/132
FA77 6群7枚 F2.8 1/144
FA43 6群7枚 F2.8 1/121
FA31 7群9枚 F2.8 1/111
A09 14群16枚 F2.8 1/72
です。
F2.8通しのズームレンズでもレンズの構成枚数が少なくできる単焦点レンズに比べると１段遅いSSでしか切れません。
単焦点レンズと比較した場合、実質F4通しと考えてもよさそうです。
[参考]
A031を加えて再検証した値
[追試の結果]
28 thoughts on “レンズの明るさ”
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ZERO☆さんのtestでの70-200mmF2.8の結果が価格コムでUPされていましたが、
使用する機体による違いも少なからずあるのかもしれないですね。。。
そう考えるとtamronやsigmaなどのレンズを使って、たとえばA09とかですが、
同じ光学系のレンズを使用すると機体による差を推し量る事ができるのか
な～と思いますが、delphianさんはどのように思われますか～？
あと、この調査ってjpegの方が良いのでしょうか？
RAWからの方が良いのかもと思ったりもするのですが、この辺りはどう
おもわれますか～？
ZERO☆さんの結果は少々意外でした。
メーカー、機体の差はあるんでしょうね。
同一機種でレンズを交換して検証しないとダメだと思います。
受光素子の感度、露出の制御方、基準露出の設定等に違いがあると
ばらついても不思議は無いです。
専用の測定機器が無いので、カメラへ記録されたF値、SSを信じるしかありませんしね。
> 同じ光学系のレンズを使用すると機体による差を推し量る事ができるのか
> な～と思いますが、delphianさんはどのように思われますか～？
これはそうだと思います。
メーカーの違いを確かめてみたいですね。
> RAWからの方が良いのかもと思ったりもするのですが、この辺りはどう
> おもわれますか～？
JPEGだとカメラ内の仕上げ設定や味付けが加味されていますので、
データ的に素である RAWファイルで検証すべきだと思います。
絞り機構のばらつきなどがありますので、撮影された明るさを整えて、
それに見合った EV値を加減算する必要もありますしね。
ただ、もっと厳密にするのであれば周辺減光等の影響でばらついた値を揃えるために、
中央 1/4程度をクリップして露出を揃える必要もありそうです。
っとここで思い出しましたが、DA21やDA15を検証したときに思ったような
SSにならなかったのは周辺減光の影響だったのかもしれません。
PS..
気になったので A031を加えて再度調査してみました。
やはり FA77に比べると 2/3～１段程度落ちますね。
＞SSにならなかったのは周辺減光の影響だったのかもしれません。
なるほど～、そのような事が。。。
開放近くで撮影するのであれば、スポットで露出を決める方が
良いのかな・・・？
はたまた、周辺減光が落ちつく様なF8とかでもサンプルを採った
方が良いのか・・・？
または周辺減光の影響を少なくする為に、中央部のみをトリミング
して見るのが良いのか・・・？
イレギュラーがあると、その原因を見極め排除するのは容易では
なさそうですね～^^;
突っ込みどころ満載の検証ではありますが、それなりに結果は出ていると思います。
2/3段も違うと見た目の明るさも全然違いますのでね (^^
この問題を考えていて思ったのですがAVモードでなく、Mモードでも
できそうに思ったのですがどうでしょうか？
仮に
F値＝5.6
SS＝1/30sec
iso100
で撮影して、シルキーの方の調整値の増減だけ考えると、ダイレクトに
解りやすいのかも、と思ったのですが、どうでしょうか？
お～ 面白いアプローチの検証方法ですね。
早速試してみました。
撮影パラメータは Mモード ISO100 F5.6 1/30 です。
現像設定は
露出： オート(SILKYPIX 評価測光)
ＷＢ： オート(SILKYPIX AWB)
調子： 標準
カラー：標準色
シャープ：ナチュラル
その結果は
FA77 ： -0.02
A09 28mm： +1.35
A09 75mm： +0.94
でした。
JpegAnalyzerで SS、F値とも 1/30、F5.7（たぶん小数点以下の丸めの関係です）で統一されていました。
絞り機構の誤差までは吸収できませんが、この方法がより比較しやすいようです。
ナイスなアイディア、ありがとうございました～ (^^
明るそうなレンズに合わせて Mモードのパラメータを決め、後は暗そうなレンズのゲインアップ分を調査する感じですね。
絞り機構の誤差を考えると開放状態のパラメータで各種情報を取得した方がよさそうですが、比べるのが大変ですしね。
早速、TRYしていただいて感謝します～！
絞り機構を信頼したとすると、1EV近く差がでてますね～。
A09の広角域と望遠域の差も結構出ていますね・・・。
より正確にというのであれば、やはり開放が一番という
事になるのは確かですが、ダイレクトに判りやすいという
のは、結構良い感じですね～。
絞り装置の誤差を考えると、1/100の精度でなく、1/10くらい
の精度で考えるといいかもですね～。
FA77 ： -0.02 ：0.0
A09 28mm： +1.35 ：1.4
A09 75mm： +0.94 ：0.9
とか。。。
0.1EVの差は目で見ても分からない程度ですから、1/10精度ぐらいに丸めても全く問題ないでしょうね。
カメラの EV設定は最小 0.3EVですし。
後は A09だけ、というかタムロンだけではなく、ペンタやSIGMAのズームレンズも検証してみたいです。
各社のズームが手元にあるときにやっておけばよかったなぁ～ (^^
ある程度のレンズを試して見るもの、悪くないと思っていますので、
その時にはdelphianさんの資料に追加して頂くのが、良さそうに
思いますが、手間だとは思いますがお願いして良いでしょうか？
こちらこそ追試していただけるのは嬉しいです。
当然喜んで資料に追加させていただきますので、よろしくお願いします。
テストは統一して MモードでSS、F値を固定する方法にしましょうか。
基準レンズは FA77とし、SS、F値は任意で設定可。
FA77に対してどの程度±かで判定すると私の資料と整合性がとれます。
Mモードですね～。
MFピント、無限大にて、ISO100、SS1/100を基準に調べて見ます。
念のために、ファインダーから光が入らないようにもして測定。
F値は、開放、F2.8、F5.6
ズームの場合は、最短、最大焦点距離の2点。
シルキーの方は、
露出：シルキー評価
例外、等倍マクロは最短、無限大も
例 FA50mmF1.4であれば、
F1.4 F2.8 F5.6 の3種類
DA15mmF4Lであれば、
F4.0 F5.6 の2種類
tamronA16であれば、
17mm F2.8 F5.6
50mm F2.8 F5.6 の4種類
DA35mmF2.8Lであれば、
無限大で F2.8 F5.6
最短撮影距離で F2.8 F5.6 の4種類
といった具合に少し調べて見ます。
シルキーの調整値をお知らせする感じで考えておりますので
よろしくお願いします。
了解です。
結果を楽しみにしています (^^
あっ FA77のデータもとって下さいね。
[追記]
気になったのですが、1/100固定では無いですよね？ 2EV以上アンダーから持ち上げたりすると正確性を欠くと思いますので、 基準になるレンズの F値に合わせて適宜 SSは変更して下さいね。
＞2EV以上アンダーから持ち上げたりすると正確性を欠くと思いますので、
なるほど～。
最初は、F1.4とF5.6の中間である、F2.8辺りが調整値の±０辺りになる
バランスが良いかと思ったんですが、その辺りも考慮しないとですね。
問題は、SSで調整する方法と、感度で調整する方法ですね。
無難なのは、SSで調整する方法ですかね～。
F1.4-SS1/400sec
F2.0-SS1/200sec
F2.8-SS1/100sec
F4.0-SS1/50sec
F5.6-SS1/25sec
という感じで、F3.2とかは近い方という事が良いのかな･･･？
ただ、1/400secだとフリッカーの様な感じになって、画面が
まだらな感じになるようなんですよね・・・。
テストで、A09とかの物を試してみたのですが、気になる事が。
一応、3枚写して、同じように写しているか見ているのですが
露出をシルキーの評価にすると、調整値の明らかにおかしい
と思われるものが出てしまいました。
0.81、-0.11、-0.30という数値で、0.81の物は明る過ぎになり
サムネイルで見る限りにおいては、他の２つの調整値に近い方が、
良いであろうという感じです。
そこで、同じ条件で、さらに10枚撮影すると、10枚中2枚が
0.82、0.80という数値で明らかに明る過ぎる状態になりました。
なぞです・・・？
おやっ なかなか問題が出てきましたね。
同じレンズ同じ条件で撮影しても10枚中2枚の露出がおかしいのですか？
液晶モニターで評価したせいなのかなぁ。
液晶モニターのバックライト（冷陰極管）の周波数がよく分からないのですが、
蛍光灯と同じであれば 1/100（1/50？）以下で評価しないとダメかもしれません。
ちょっと調べてみますので、調査は休止しましょうか。
白熱灯と乳白色のアクリル板を組み合わせて光源を作ってしまおうかなぁ。
先に書きましたが、基本的に同じ条件で、3枚撮影して極端に
違うという感じだったのですが、
詳しく書きますと、A09の75mm F5.6 SS1/25sec ISO100
という条件の物です。
28mm F2.8 SS1/100 ISO100
28mm F5.6 SS1/100 ISO100
28mm F5.6 SS1/100 ISO400
28mm F5.6 SS1/ 25 ISO100
75mm F2.8 SS1/100 ISO100
75mm F5.6 SS1/100 ISO100
75mm F5.6 SS1/100 ISO400
で撮影した3枚は問題ない感じですね・・・。
同じノリで、A16（17-50mmF2.8）も見て見たのですが、
感じです。
17mm F2.8 SS1/100 ISO100
17mm F5.6 SS1/100 ISO100
17mm F5.6 SS1/100 ISO400
17mm F5.6 SS1/ 25 ISO100
50mm F2.8 SS1/100 ISO100
50mm F5.6 SS1/100 ISO100
50mm F5.6 SS1/100 ISO400
50mm F5.6 ss1/ 25 ISO100
これからの3枚も問題は特に感じられないですね。
なぜか、A09の75mmのA09の75mm F5.6 SS1/25sec ISO100
という条件で、13枚中 3枚が怪しいという結果に・・・。
このような事も起こり在るかもと思い、3枚写して確認して
みた甲斐があったというか、無い方が良かったという感じ
ですね～。
この傾向から見れは、3枚写して、問題がありそうな時は
さらに枚数を増やして傾向を確認し、問題のあると思われる
異常なデータを排除して対応するのが良さそうな感じですね
・・・。
ちなみに、75mm F5.6 SS1/25sec ISO100 の13枚の調整値
ですが
+0.81 （異常だと思われます）
-0.11
-0.30
+0.80 （異常だと思われます）
-0.11
-0.30
-0.13
+0.82 （異常だと思われます）
-0.29
-0.10
-0.28
-0.09
-0.10
という数値でした。
ん～ 液晶モニターのバックライトとは無関係っぽいですね。
絞り連動機構の誤差っぽい感じです。
お書きのとおり検証は複数枚撮影して異常データを排除する方法を採りましょう。
私は５枚撮影の方法にしようかな。
やはり、問題のありそうな物は排除ですね～（笑）
指標になるレンズのFA77mmLの調整値です～
FA77mmL（F2.8ss100iso100でトラブル発生のためss200にて）
F1.8ss200iso100 -0.32、-0.32、-0.32、
F2.8ss200iso100 +0.34、+0.41、+0.35、
F5.6ss025iso100 +0.51、+0,52、+0.52、
FA135mm（F5.6ss25iso100でトラブル発生のためss50にて）
F2.8ss100iso100 -0.19、-0.19、-0.19、
F5.6ss050iso100 +0.50、+0.49、+0.51、
A09（75mmF5.6ss25iso100でトラブル発生、異常値除去）
28mmF2.8ss100iso100 -0.03、-0.04、-0.04
28mmF5.6ss025iso100 -0.01、-0.09、-0.09
75mmF2.8ss100iso100 0.00、 0.00、+0,01
75mmF5.6ss025iso100 -0.11、-0.30、-0.13
delphianさんも持っているこれらのレンズが指標候補かな。。。
そう言えば、WBなんですがシルキーAWBにしても、しなくても
露出に変化が無かったので、撮影時のデフォルトになっています。
とりあえず全レンズの撮影は済ませました。
データ整理はこれからです。
Mモードのパラメータは以下の設定で統一しました。
F1.8 SS – 1/320
F2.8 SS – 1/160
F5.6 SS – 1/40
各パターンとも５枚ずつ撮影し、総計250枚ぐらい撮影しました。
SILKYPIXで調整させましたが、例の変な現象は一枚もありませんでした。
私の SILKYPIX DS Pro のバージョンは 4.1.20.4 です。
C’mellに恋してさんも同じバージョンをお使いでしょうか？
データをとったレンズ
01 PENTAX DA15mm
02 PENTAX DA21mm
03 PENTAX FA31mm
04 PENTAX FA43mm
05 PENTAX FA77mm
06 PENTAX FA135mm
07 SIGMA 24mm SW II
08 TAMRON 90mm 272E
09 TAMRON 28-75mm A09
10 TAMRON 28-200mm A031
思ったのが、DA15と DA21 は思いのほか周辺減光が大きいですね。
自動調整すると結構プラス補正されるのはたぶんこの影響だと思います。
追試の結果をアップしました。
以前とは若干異なる結果になりましたが、0.3EVぐらいの差は誤差程度と思ってもいいのかな？
共通して言えるのはやはりズームレンズは 0.7EV～1EV程度は暗いという事です。
タムロンのズームしか持っていませんので、タムロンだけの特徴なのか、シグマや純正のズームもそうなのかが気になるところです。
バージョン確認しました。
私の物は、最新ではないようです～。
4.1.20.3でしたので、一つ前のようですね～。
早速、最新にしてみます～。
最新の物にDLして、再度評価測光かけて見ましたが
過剰に＋補正が入る物は入ってしまいますね・・・。
光源を変えるほうが良いのか検討して見ます^^;
新たな基準で、望んだデータが出来ました・・・。
ふ～。
SSは、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250と
TV値が整数になる数値で行いました。
データは価格コムの板にスクリーンショットで
記録していますので、確認してください～。
評価の方をお願いします～。
データ採取、お疲れ様でした。
頂いたデータはちゃんと分析可能な表にし、こちらへアップします。
楽しみですね。
かなり疲れていたようで、とんでもないミスをしている事に
気が付きました。
データの方の不備は、スレで書いたくらいなのですが、
スクリーンショットという事でいつもだと、起こさない
タイプのミスを発見してしまいました。
一応、価格コムに削除要請をしています。
また新たにUPし直しますので、よろしくお願いします～。
スクリーンショットに、PCのユーザー名が載っていました^^;
職場のPCで加工していましたので、自分以外の人間のユーザー名が
UPされてしまいました^^;
ですので申し訳ありませんが、前の物は破棄してください～^^;
ああホントですね (^^
了解しました。
価格へアップした２枚が最新って事でOKって事でいいですか？
書き込みが遅くなりました～。
＞価格へアップした２枚が最新って事でOKって事でいいですか？
そのようにしていただけると嬉しいです^^;
自分の名前だと笑って済ませることにしますが、自分の名前でないだけに、
迷惑をかけないようにしないといけませんから、変な汗が吹き出ていました^^;