おしらせ

2025/06/15

Imaging of lens configurations with an X-ray CT system


X線CT装置で

レンズの構成を解明する

X線CTとはX線が物体を透過しやすい性質を利用し、内部構造を画像化することのできる撮影技術です。一般には人体内部の撮影に用いられる医療機器として認知されていますが、用途はもっと広範囲に及び、産業用に特化した装置もあります[1]。非破壊で内部構造を可視化できるため、よく知られている用途としては、貴重な仏像の内部を撮影し「像内納入品」を調べたり、ピラミットから出てきたミイラの撮影に用いた事例があります[2]。X線は物質の密度や組成によって透過度が異なります。密度が高くまた原子番号が大きいほど、X線は透過しにくくなります。この特性を利用して、X線CT法では異なる物質で構成された物体の内部構造を可視化することができます。ガラスと金属でできた写真用レンズはX線CT装置を活かすことのできるよい事例です。今回はガラスの部分を可視化してみることにしました。使用したレンズは長らく構成が不明だったアリフレックス版プリモプラン3cm F1.9です。

プリモプランと言えば、スチル用に供給された4群5枚(いわゆるプリモプラン型)が最も一般的な構成ですが、Cマウント用に供給された4群4枚のエルノスター型もあります。自分の知っているプリモプランはどれも収差が強く、グルグルボケがきつめに出るなどハッキリとした特徴がみられます。これに対し、今回取り上げるアリフレックス用プリモプランは収差による画質の乱れが殆ど見られず素直で高性能、業務用(映画用)の用途に耐えうる高い性能基準を満たしており、どこか毛色の異なる印象をうけます。おそらくガウスタイプかエルノスタータイプあたりではないだろうかと考えられますが、結果は後ほど。

 
レンズ構成が知りたければ、分解して直接確かめればよいではないかという意見もあり、ごもっともです。しかし、今回取り上げるような古い業務用レンズの場合には事情がやや異なり、鏡胴にレンズを収める組立工程において、レンズエレメントを光軸の周りで回転させ、ベストな描写性能が出る位置にレンズエレメントが固定されています。レンズの不用意な分解は性能を低下させてしまうリスクがあるので、できれば分解は避けたいところです。X線CT装置を用いる事には意味があります。それでは撮影結果を何枚かお見せします。
 





はい。プリモプラン型(4群5枚)です。どうもお騒がせしました🙇。レンズ構成が判明しスッキリしましたので、今回の記事はここで終わりです。撮影結果から構成図を起こすと、下のようになります。
  


参考資料

[1] ZEISS:  X線CT装置の内部構造と機能解説 

[2] 「X線CTスキャン装置を用いた仏像調査」文化財のトビラ084, 文化庁

謝辞

tailさんらのご協力に感謝いたします。

2025/06/11

Chiyoko SUPER ROKKOR 45mm F2.8 (Leica L mount)


千代田光学の標準レンズ 1

愛称は「梅鉢」、花弁紋のデザインが映える白銀レンズ

Chiyoko SUPER ROKKOR 45mm F2.8 (Leica Screw mount)

いつ、誰の発案で広まったのか記録はありませんが、このレンズはピントリングの形状が日本古来からの伝統文様である「梅鉢紋」に似ていることから、「梅鉢」の愛称で呼ばれるようになりました。独特な外観のため平凡なスペックのわりに昔から人気があり、工業デザインの重要性を改めて実感させてくれる製品の一つです。レンズは1947年に登場したminolta-35(I型)と1953年に登場したminolta-35(II型前期)に搭載する標準レンズとして供給され、1954年4月に後継モデルのSuper Rokkor 50mm f2.8が登場したことで生産終了となっています[1]。この間に推定約46000本が製造されたという調査結果があります[2]。レンズは大きく分けて前期型と後期型には大別されるようで、外観の細かなところに仕様の変更が見られます。また、一説によると光学設計にも若干のマイナーチェンジが施されているようで、再設計されているとの報告が複数あります。肉眼で両レンズを見比べると確かに前玉の曲率に差があるようにも見えます。残念ながら文献などによる確かな記録は見つかりませんでしたが、後期モデルは描写面で何らかの改良が施されているものと思われます。レンズ構成は前期型・後期型とも下図のようなトリプレットからの発展型(3群5枚構成)で、前玉が珍しい3枚の張り合わせ構造になっています。同種のレンズ構成としては他に富岡光学がリコー社レンジファインダー機のRicoh 35 DeLuxeに搭載する固定式レンズとして供給した Ricomat 45mm F2.8があります。このレンズについては過去に本ブログで取り上げ紹介しましたが、シャープでコントラストが非常に高く、たいへん高性能なレンズでした。今回取り上げているSuper-Rokkorの方がコントラストは控え目でボケに癖があるなど、描写面での特徴はわかりやすいと思います。なお、レンズの焦点距離が50mmではなく中途半端な45mmとなっているのは、戦後間もない当時の日本製フィルムがライカ判より一回り小さい24x32mmのニホン判だったからとのことです[3]。

レンズを設計したのは千代田光学の設計室長であった斎藤利衛という人物です。文献[3]にSuper Rokkorに関する小倉敏布さんの興味深いエピソードがあり、「斎藤さんはたしか、設計しても設計してもろくなレンズができない。頑張れば頑張るほど変なレンズになってゆくと言っていたそうですが、何年かして、その原因が、非点収差の計算式の間違いだということに気がついた。そこで部下のところに行って、頭を下げて『申し訳ない。僕が式を書き間違えていた』といったそうです。そのせいか、非点収差が非常に大きい。」とのこと。事実なら設計ミスのまま世に出たレンズと言うことになりますが、それでもこのレンズが世間で一定の人気を得ていることには、とても驚かされます。レンズが真価を発揮するのは写真家の作風に調和するときです。高性能・高スペックのレンズが必ずしも支持されるわけではないという事を、このレンズは教えてくれるのです。

 

文献[3]に掲載されていた後期型の構成図をトレーススケッチしたもの


参考文献・資料

[1]  クラシックカメラ専科No.12:ミノルタカメラのすべて   (朝日ソノラマ)

[2] 見よう見まねのブログ:Minolta-35の調査(5)交換レンズ

[3]  郷愁のアンティークカメラ Ⅲ・レンズ編 朝日新聞社(1993)


入手の経緯

ネットオークションでの中古相場は大きな問題がなければ2万円台前半あたりです。私は2018年9月にヤフーオークションにて状態の良さそうな後期型の個体を18800円で落札しました。届いた個体は絞りリングがグリス抜けでスカスカの状態でしたが、それ以外には大きな問題はありませんでした。ピントリングが一般的な一眼レフカメラ用レンズと比べやや重いのは、距離計連動するレンズなので、まぁこんなものでしょう。

前期型は比較のため知人からお借りしました。こちらの個体には軽いバルサム切れがありましたので、撮影テストの結果は参考程度にお見せしています。後期型との顕著な性能差はありませんでしたので、コンディションによる大きな影響は出ていないように思われます。


上段・下段とも左が前期型で右が後期型: 前期型:フィルターねじ無し,, 絞り F2.8- F16, 絞り羽 9枚構成, 最短撮影距離 1m(3.3ft),  3群5枚 変形トリプレット,  ライカスクリュー(L39)マウント, 定格イメージサークル 24x32mm(ニホン判) ;  後期型:フィルター径 34mm, 重量(カタログ値) 164g,  絞り F2.8-F16, 絞り羽 9枚構成, 最短撮影距離  1m(3.3ft), 3群5枚 変形トリプレット型, ライカスクリュー(L39)マウント, 定格イメージサークル 24x32mm(ニホン判) 

撮影テスト

私がこのレンズに興味を持ち、取り上げようと思ったのは、設計者が非点収差の設計ミスを自白したという驚くべきエピソードと、レンズ自体には人気があるという一見相反するように思える2つの事象が、いったいどう折り合いをつけているのかを見極めたかったからです。非点収差の設計ミスによる影響が大きく出るならば四隅で像が甘くなり、グルグルボケが出る事が容易に想像できます[1]。しかし、写真を撮ってみると両モデルともグルグルボケこそ顕著には出るものの、案外としっかり写ります。開放から中央は非常にシャープでコントラストも良く、スッキリとし写りで発色にも癖はありません。ただし、四隅に向かうにつれフレアがまぁまぁ出はじめ、シャープネスやコントラストはそれなりという感じになります。中央と四隅の画質的な落差が大きなレンズです。歪みは皆無に近いという検査データが文献[3]で公開されていますが、実写でみると糸巻き型の歪みが若干見えます。口径食と光量落ちはまぁまぁ出ていますが、本来のイメージサークルがライカ判(フルサイズフォーマット)より小さかったことを考えると、このレンズの性能自体が劣るというわけではなさそうです。極端に寄ったり極端に風景ばかりを撮るのでなければ、通常のスナップ撮影の用途に際しては、特段気にするほどのことでもないようです。

後期モデル+ Nikon Zf

F2.8(開放) Nikon Zf(WB:日光)
F2.8(開放) Nikon Zf(WB:日光)

F2.8(開放) Nikon Zf(WB:日光)
F2.8(開放) Nikon Zf(WB:日光)

F4 Nikon Zf(WB:日光)

F5.6 Nikon Zf(BW mode)

F4 Nikon Zf(WB:日光)




F2.8(開放)

F2.8





前期モデル+ Nikon ZF

今回入手した前期型の個体はコンディションが悪く、クモリはないものの、バルサム剥離が出ていました。撮影結果への影響は小さいと考えていますが、こちらの作例は参考程度とさせていただきます。

実写では後期モデルと同様に、非点収差に由来するグルグルボケが見られました。ただし、ピント部中央はシャープでヌケのよいスッキリとした写りです。設計変更が施されているということですので、前期モデルと後期モデルでは画質的に大きな差があることを予想していましたが、実写からは明確な差を感じることはできませんでした。機会があればもう少し状態の良い個体を手に入れ、再度比較をしてみたいと思います。

F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF


F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF
F2.8(開放) Nikon ZF
F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF

F2.8(開放) Nikon ZF

さて、このレンズの人気と設計ミスの事実がどう折り合いをつけていたのかという疑問には、まだ何一つ答えを見出していません。一つ言えるのは商品価値を左右する要素の中で、やはり工業デザインは非常に重要であるということです。梅鉢は美しいレンズですし、現代のブラックカラーを基調とするデジタルカメラに搭載しても、格好良くきまります。この点に関しては、自分の周りのレンズマニア達も口をそろえて同じ意見を述べ、梅鉢はいいぞと賛同してくれます。人間に当てはめてみますと、格好良ければそれ以外の部分に何かしら欠陥があっても、世間でもてはやされるという事に相当します。あなたはそれを許すことができますか?