望遠レンズ ・ テスト




1・一般望遠レンズ、収差特性。

公開されている一般望遠レンズの収差図・スポットダイヤグラム等を見ると、種別毎に大きな差異があり大変興味深いです。銀塩時代の設計のレンズは、概して大きな収差が残存します (参考)
pentaxstudy

一般望遠レンズの中心スポット直径は 30-50 ミクロン前後、周辺は 50-100ミクロン前後と極めて大きく、
1ピクセル・5ミクロン前後のデジカメやCCDを使用すると、星像がかなり肥大することが判別します。




2・フローライト・望遠レンズ、収差特性。


フローライト、ED ガラスを使用した、最新設計の望遠レンズは、F 5.6 で、約 10 ミクロン前後の中心スポットに、C〜g 5線 が集光する設計となっています。周辺は、30ミクロン前後。 
設計データ

幾何光学スポット直径と波動光学スポット直径との比較で、値が大きい方が、実際のスポット径となります。

※ エアリーディスクの理論直径 (波動光学)は、
2.44λF (ミクロン)。角度では、244/d mm 秒
(口径 100mmの場合、直径 2.44μ、分解能は 1.22μ)


スポット図  380mm F 5.0 → 5.6
  (スケール 100μ) C〜g 5線




幾何光学/波動光学、スポット直径、比較グラフ










3.チャート・テスト


レイリー値を基準としたチャートでのテストも、よく行われます。
(理論分解能、
1.22λF ミクロン、 e線 0.546 μ ≒ エアリーディスク半径) 

F 5.6 レンズの場合、焦点面 1mm あたりの分解能、270本前後 ※ が基準です。
※ 
1/1.22λF  (単位 mm・本)





一般望遠レンズの解像力は、およそ 300本 /mm 前後 が限界です。即ち、F 5 設計が良好です。
ただ、35フル・APS-c サイズで、この解像力のデジタルカメラ画素はありません。 
カメラ ・撮像素子

35mmフルサイズの場合、多くが 80本/mm 前後となり、解像力をフルに生かすためには、F 20〜 前後の
光学設計が必要になります。ハッブル宇宙望遠鏡も、F 20 以上の設計です。






4・大手メーカー・望遠レンズの収差特性。

キャノン ・ニコン etc の望遠レンズ。収差データは、各機関でテストされています。

キヤノン 400mm F 2.8 〜

http://ganref.jp/items/lens/canon/83/capability





F 5.6 前後に、シャープネスのピークがあることが判明します。


望遠レンズ etc 特許情報



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