cccpcamera blog

　現在売られている35mm判カメラでは、多くのレンズの最小F値はF22かF32である（広角系を除く）。どのような理由で、F22あるいはF32と定められているのだろう。（なお、絞りの値は√2の累乗数なので、F22とF32の間の値が採用されることはない。）
　
　写真撮影のとき、一般に、絞りを絞ると描写は鮮明になる。レンズ中心付近を通った光線と、周辺を通った光線とでは、結像位置が異なりこれが収差になるが、絞りを絞ると、レンズ周辺を通る光線がなくなるので、像が鮮明になるためである。しかし、だからといって、どんなに絞っても良いかというとそういうわけでもない。光は波動であるため、小さな円を抜けると、回折現象が起こって、像がぼやける。
　レイリー限界・ドーズ限界は、レンズの口径と分解能の関係を表すものであり、次式で与えられる。

　ドーズ限界（秒）＝115.8/Ｄ　　
　レイリー限界（秒）＝127.5/Ｄ　　（555nmの波長の光）
　　　　ここで、Ｄはレンズ口径をmmで表したもの。

　200ｍｍF32のレイリー限界を求める。D＝200÷32＝6.25　であるので、
　レーリー限界＝20.4秒＝0.000099rad
　これはフイルム面上では0.000099×200＝0.02mm＝1/50mmとなる。
　すなわち、どんなに鮮鋭な描写をするレンズを作ったとしても、200mmF32では、フイルム面上で0.02mmよりも細かい描写をすることはできない。これが、理論上のレンズ解像度の理論限界である。

　他の焦点距離のレンズでも、F32のレイリー限界は、フイルム面上で0.02mmになる。また、F22のレイリー限界は、フイルム面上で0.014mmになる。

　フイルム面上で30本/mmのパターンを考えると、線の幅は0.017mmなので、F32のレイリー限界は30本/mmのパターンよりも少し甘く、F22のレイリー限界は30本/mmのパターンよりも少し厳しいことが分かる。このように、35mmサイズのレンズの最小F値は、フイルム面上で30本/mmのパターンを何とか撮影できる程度に定められていることが分かる。