おしらせ

2021/04/16

Seiki-Kougaku(Canon) Camera Co. R-Serenar














1937年7月、北京郊外の盧溝橋(ろこうきょう)にて日本軍駐屯兵の一人が夜間演習中に何者かの銃撃を受け死傷します。これが引き金となり日中両軍が衝突、銃撃の首謀者が解明されないまま、この動乱はやがて日中戦争へと拡大し、国内のカメラ産業に大きな影を落とします。

キャノン初の市販レンズ
精機光学 R-Serenar 5cm F1.5

盧溝橋事件の前年、精機光学(現キャノン)は日本光学(現ニコン)から交換レンズ(Nikkor 50mm F3.5)の供給を受け、国内市場にむけライカII型の国産コピーであるハンザキャノンを販売していました。創業当時の精機光学は小さな町工場に始まり、カメラの製造にあたってはシチズンの時計学校の出身者を集めスタートしました。同社はカメラのボディのみを生産する精密機械メーカーでしたので、光学設計の技術は持ち合わせていませんでした[1]。一方の日本光学は軍需品の生産を中心とする光学兵器メーカーでしたが、民生品への進出を計画していましたので、ハンザキャノンは両者の思惑が一致して誕生したカメラでした[2]。そのような最中、盧溝橋事件が勃発します。開戦ムードの中、軍からの日本光学に対する注文が殺到すると、次第に交換レンズの供給が滞りはじめ、精機光学は思うようにカメラを販売できなくなります。カメラの市場供給を続けるには同社がレンズの自社生産に乗り出さなくてはならず、精機光学代表の内田三郎氏は日本光学にレンズの製造技術の移転を要望、見返りとして同社は日本光学の下請けを担うことになるのです[1]。
レンズ製造技術の移転は1939年に実施され、日本光学の開発部からレンズ設計士の古川良三氏と光線追跡計算手2名が移籍、レンズ荒磨り機、レンズ研磨機、芯取り機などの機材の提供も行われました。そして、移籍後の古川氏が手がけ、精機光学から発売された市販レンズの第一号が今回取り上げるR-Serenar 5cm F1.5なのです[3]。Serenar(セレナ―)というレンズ名は精機光学の社内公募によって選ばれたもので、セレン=澄んだという意味が込められているとももに、月面にある海の名称に由来していました[2]。

このレンズは頭文字のRが示すようにレントゲン用カメラに使われ、徴兵検査の結核診断に用いられました。当時は戦時下でしたので大きな需要があり、R-Serenarは精機光学にかなりの利益をもたらしました[3]。レンズ設計の手本となったのはCarl ZeissのBiotar 4.25㎝ F2でしたが、Biotarと同じ6枚玉(4群6枚)のままF1.5まで明るくしたうえ、ガラス硝材もBiotarに使われたような高性能なものではなかったことから、設計には無理のあるレンズでした[1]。R-Serenarではガラスの屈折力の不足を大きな曲率で補わなければならず、屈折面からは補正しきれない大きな収差が発生しました。宮崎貞安氏による光学干渉測定の結果によると、球面収差の膨らみは現在の同じ仕様のレンズの4倍程度にも達したそうです[1]。言うまでもなく「収差レンズ」としてはたいへん面白いレンズなのだと思います。
精機光学R-Serenar 5cm F1.5:設計構成は4群6枚のガウスタイプ。構成図は文献[1]からのトレーススケッチ(見取り図)です。各面の曲率が大きく、ここから補正しきれない大きな収差が発生しました

 
参考文献・資料
[1]「1930~40年代における日本の35ミリ精密カメラ開発」森 亮資 著, 技術と文明 18巻号(160)
[2] Canon Camera Museum 歴史館
[3] 「内田三郎回顧録」内田三郎 (1992)50頁

入手の経緯
オールドレンズ・レンタルサービスのTORUNOから改造品をお借りしました。この個体はマウント部のネジを利用して直進ヘリコイドに搭載されており、ライカスクリュー(L39)マウントのレンズとして使用できるようになていました。レンズの状態は大変良好でカビやクモリ、傷などはなく戦前の個体とは思えないクリーンでクリアなコンディションでした。
撮影テスト
球面収差が通常のレンズの4倍もあるため、被写体のハイライト部をモヤモヤとしたフレアが纏い、ソフトな描写傾向が強まります。少し暖色方向に振ってやると白がとてもいい味をだし、雰囲気の良く出るノスタルジックな描写を堪能できます。レンズには絞りがありませんので常時開放での撮影となります。そうは言ってもソフトな描写が持ち味なので、ずっと開放で撮っていたいレンズです。コマ収差が多く、中心に比べ、四隅の画質はかなり妖しくなります。通常の写真用レンズとは異なりレントゲン線(1pm - 10nm程度の電磁波)で使用するレンズのため、一般撮影に転用した場合の画質は、本来のものではありません。

SONY A7R2(WB:日陰)このくらいソフトだと、なんだかお洒落な写真が期待できそうです

SONY A7R2(WB:曇天)壁面の白が美しく、うねっています
SONY A7R2(WB:日陰)




SONY A7R2(WB:日陰)

SONY A7R2(WB:日陰)
SONY A7R2(WB:曇天)



2021/04/02

TORUNO index for vignetting levels

フジフィルムやハッセルブラッドなどが中判ミラーレス機を発売していますが、採用されたセンサーは654フォーマットよりやや小さなサイズのため、往年の中判用レンズの描写を完全には再現できません。そんなこともあり、中判ミラ―レス機の領域にはなかなか踏み込めないでいました。ところがある時、アダプター経由でこのカメラに35mm判レンズが搭載できることを知ってしまい、価値観が一変します。例えばF0.95の明るさで世界を震撼させたCANON 50mm F0.95を付けると、理論上はフルサイズ機に40mm F0.74程度のレンズを付けて撮影した写真が撮れます。ドリームレンズの異名を持つCanon F0.95はここに来てスーパードリームレンズへと変身するのです。中判ミラーレス機はオールドレンズ界に心地よい新風を吹き込む創造主となるのでしょうか。それともこれは地獄への片道切符なのでしょうか。

中判ミラーレス機でオールドレンズの

リミッターを解除する:TORUNO指標の提案

中判センサー(約44 x 33mm)を採用したミラーレス機が登場し、これらにフルサイズフォーマットのオールドレンズを搭載する新しい使い方が一部のマニア層の間で流行りつつあります。オールドレンズを定格より一回り大きなセンサーで使うスタイルは、かつてマイクロフォーサーズ機が登場した際にも流行しました。この時は16mmフォーマットのシネマ用レンズに人気が集まり、それまで使い道がなくタダ同然の値段で取引されていたCマウント系レンズが再評価される契機となったのです。現在は定格で使えるフルサイズミラーレス機がありますので、中判ミラーレス機の登場は当時とは異なる状況にあります。35mm判レンズの定格イメージフォーマットは約36x24mmであるのに対し、中判ミラーレス機のイメージフォーマットは約44x33mmですので、これらの数の平方根の比 =0.77 がレンズを中判機で用いる際の「換算焦点距離」と「換算F値」を与えます。


例えば50mm F2のレンズを中判機に付けて撮る写真は、フルサイズ機に38.5mm (=50mm x 0.77)、F1.54 (=F2 x 0.77)のレンズを付けて撮る写真と理論上は全く同じになります。中判ミラーレス機を導入することにより、レンズの設計仕様を超えた広い画角と大きなボケ量を手に入れる事ができるのです。ただし、限界を超えた性能を引き出すには相応のリスクを背負わなくてはなりません。レンズを中判機で用いる際に最も注意を払わなければならないのが「ケラレ」です。
ケラレとは写真の四隅に像の写らない暗い領域(暗角)が出る事を言います。ここではレンズとカメラの規格が異なるため、像の写る範囲(イメージサークル)が中判センサー全体をカバーできないために起こります。レンズはイメージサークルにある程度の余裕を持たせる設計となっていますので、運よく使えることもあれば大きくケラレてしまうこともあります。35mm判レンズを中判機で利用したいならば、できればケラレに関する事前調査が必要になります。ここにメスを入れようとした先駆者がいました。

TORUNO指標
オールドレンズレンタルサービスのTORUNO[1]はレンズを中判センサー(44mm x 33mm)で用いる際に起こるケラレ具合(Vignetting Level=VL)を独自に調査し、5つのステージに分類、およそ150のレンズに対する検査結果をインターネット上に公開しています[2]。ここではこれをTORUNO指標(TORUNO index)と呼ぶことにしましょう。本記事ではTORUNO指標で分類された5つのステージの特徴を明確化し厳密な定義を与えるとともに、各ステージをVL値 (VL = 0,1,…,4 )で記すことを提案します。
TORUNO指標が与えているケラレ具合はその特徴に応じて、以下のような5つのステージに分類されます。

VL=0:   ケラレなし。光量落ちなし(又は、ほぼなし)

四隅まで「光量落ち」をはっきりとは認知できないレベル

VL=1: ケラレなし。光量落ちあり

四隅で光量落ちが認められる。許容範囲

VL=2: 小さなケラレあり

四隅に小さなケラレ(像の写らない領域)がある。ギリギリで許容範囲

VL=3: ケラレが大きく、厳しめ

上下のケラレがつながっているが、左右のケラレは分離している

VL=4: ケラレが大きく、使えない

上下左右のケラレがつながりトンネルを形成している 

 

レンズを用いた撮影結果(写真)がこれら5つのどのステージに該当するのかを肉眼で判断し、レンズにVL値をタグ付けします。一度タグ付けしてしまえば、これ以降はVL値を参照するだけで、世界中の人々がレンズのケラレ具合に対する大まかな目安を知る事ができるのです。なお、VL値の検査は以下の条件でおこなうものとします。

  • 絞りは開放
  • カメラから被写体までの距離は無限に固定
  • 撮影は光量の豊富な環境下(昼間など)で行う
  • フードやフィルターは外す
  • Fujifilm GFXシリーズまたはHASSELBLAD X1D/50Cと同サイズのセンサーを搭載したカメラに限る

ケラレがレンズそのものではなくアダプターの間口で発生している場合があります。近接撮影時でケラレが大きくなる場合には、その可能性を疑わなければなりません。今回はその辺りのチェックを行っていません。他にも改善を要する案件が幾つかありますが、現状ではこの辺りが落としどころだと思っています。

撮影テスト
適当にピックアップした何本かのレンズが提案指標のどれに該当するのかを検証してみましょう。ピントは無限遠に固定しなければなりませんが、今回お見せするサンプル画像は約10m離れた被写体を撮影したものです。実はこれだけ離れれば、無限遠を撮影する場合のケラレ量と大差はありません。

Angenieux Type P1 90mm F1.8 + GFX100S

 
VL=0
肉眼で「光量落ち」を認知できないレベルがVL=0です。もちろんケラレもありません。焦点距離の長いレンズは短いレンズよりもイメージサークルが広く、中判センサーをカバーできる確率はより高くなります。一般論ですが、焦点距離が75mmを超えれば一部の例外を除き、たいていのレンズで中判センサーをカバーできます。逆に言えば焦点距離50mm以下でケラレの出ないレンズが見つかれば、とても貴重な事例です。
最初の例はフランス製オールドレンズの王道Angenieux(アンジェニュー)のType P1 90mm F1.8、中判センサーをカバーできる典型例です。焦点距離が長いため、期待どうり全くケラレが出ません。写真の四隅まで均一に明るく光量落ちは極僅か。晴天下では光量落ちを全く認知できないレベルでした。
次にご紹介するのはフランス製のシネマ用レンズの至宝Kinoptik(キノプテック)のApochromat 50mm F2です。本来はAPS-C相当の小さなイメージフォーマットで用いるレンズですが、同社のレンズはどのモデルもイメージサークルにかなりの余裕があります。この焦点距離のレンズで中判センサーをカバーできるのは、たいへんな驚きです。光量が少ない曇り空の下では、ややVL=1に近い印象もありますが、晴天時は明らかにVL=0でした。
 
Kinoptik Apochromat 50mm F2 +GFX100S
 
VL=1
四隅に明らかな光量落ちを認知できるものの、ケラレには至らないレベルがVL=1です光量落ちについては好みが分かれるところですが、上手く利用すればダイナミックなトーンを楽しむことができますし、立体感を強調する効果も得られます。オールドレンズユーザーの中には光量落ちを好んで用いる人が一定数いますので、そうした人々に歓迎される使い方です。ここではまず泰成光学(現タムロン)のHARIGON 58mm F1.2を取り上げました。

Taika Harigon 58mm F1.2 + GFX100S













このステージのレンズを運よく見つけるポイントは焦点距離です。古い一眼レフカメラに搭載されたオールドレンズには焦点距離が58mmや57mm、55mm、52mmなど、標準的な50mmより若干長い製品があります。雑誌などでよく語られているように、こうしたレンズが生み出されたのはバックフォーカスを長くとるためで、ミラーの可動部をもつ一眼レフカメラにおいてレンズの後玉がミラーに当たる「ミラー干渉」を防ぐためとされています。この手のレンズの多くは、はじめ焦点距離50mmで設計された光学系(35mm判)を流用しています。製造時に各部の長さを一回り大きくスケールしなおすことで、バックフォーカスを延長しているのです[3]。焦点距離58mmのレンズの場合、前玉径や鏡胴長など全てのスケールが設計時の1.16倍(=58/50)で作られました。ただし、副作用として収差曲線の膨らみも1.16倍になります。中途半端な焦点距離を持つこの種のレンズではイメージサークルも一回り大きい1.16倍ですから、中判センサーを包括できる可能性が充分に考えられるのです。ミノルタのMC ROKKOR 58mmやコニカのHEXANON 57mm/52mm、YASHINON DS 55mm、Super-Takumar 55mmなどが中センサーを包括できることは、海外のマニア層の間で少し前から話題となっていました。

 
Rodenstock Eurygon 30mm F2.8 +GFX100S
 
続いてRodenstock社の広角レンズEURYGON 30mm F2.8です。このレンズは焦点距離が広角30mmであるにも関わらずケラレの出ない貴重な事例です。中機で使用する場合の換算焦点距離と換算F値はそれぞれ23mm F2.15となり、広角としてはかなりハイスペックなレンズです。
 
Angenieux Type S21 50mm F1.5 + GFX100S









 
VL=2
四隅に小さなケラレ(像の写らない領域)が発生するものの、ギリギリ何とか使えるレベルがVL=2です。必要に応じてカメラの設定メニューを操作し、写真のアスペクト比を3:2や16:9に変えてやりましょう。ケラレは目立たなくなり完全に実用的です。ここではAngenieuxのType S21 50mm F1.5とAstro Pan-Tachar(アストロ・パンタッカー)75mm F2.3を例に挙げました。Astroは焦点距離75mmの中望遠レンズであるにも関わらず、ケラレの出る珍しい事例です。似たような事例としては、LeitzのHektor 73mmにもケラレが出ることが分かっています。
 
Astro Pan-Tachar 75mm F2.3 + GFX100S







 
VL=3
スーパードリームレンズの夢潰える!
Canonの50mm F0.95はF1を切る明るさで世界に衝撃を与えた歴史的銘玉です。残念ながら大きなケラレが出てしまい、中判センサーをカバーすることはできませんでした。上下のケラレが接続するVL=3のレベルに該当します。このレンズは潔くフルサイズ機で使用したいとおもいます。

Canon 50mm F0.95 + GFX100S












 
VL=4
上下左右のケラレが接続しトンネルを形成するレベルです。おそらく写真として許容できないステージになるのではないでしょうか。事例として取り上げたのはKinoptikのFulgior(フルジオール)35mm F1.3です。16mmフォーマットを定格とするシネマ用レンズですがイメージサークルには余裕があり、APS-Cセンサーまでなら充分にカバーできそうです。キノプと言えど、このレンズに中判センサーは、さすがに荷が重すぎましたね。
 
Kinoptik Fulgior 35mm F1.3+GFX100S







 
データベースの作成
ここからは多くの方からの情報が頼りになります。TORUNO指標VER.1に基づくオールドレンズのケラレ具合を一覧にしたものが下の表です。データを広く集め、随時更新してゆきたいとおもいますので、開放で無限遠を撮影した場合のVL値の測定結果(VL=0 ~VL=4)とレンズ名の情報を本記事の最下部にある掲示板にお寄せください。光量の多い環境(晴天下など)での判定データがよいと思います。判断が難しい場合には写真そのものをブログの公開メールアドレスにお送りいただければ、こちらで判断いたします。ご協力いただけますと幸いです。読者の皆様からの日頃のご協力にも感謝申し上げます。

使用に際しては、自己責任でお願いいたします。肉眼での判定基準ですので、ある程度の誤差や判断ミスが含まれていますことを断っておきます

参考文献・資料
[3] レンズテスト 第1集 中川治平, 深堀和良 クラシックカメラ選書(朝日ソノラマ): ROKKOR 58mm F1.4の項目の「スケーリング」の記載を参照