カメラのレンズ口径の算出方法について

質問させて頂きます。
レンズ口径が分からず、F値と焦点距離が分かっている場合、
レンズ口径の算出方法は

F値＝焦点距離÷レンズ口径 より
レンズ口径＝焦点距離÷F値

で合っていますでしょうか？
また口径と有効口径の違いと、直接的に解像度を測る上で参照にすべきはどちらか、出来れば教えて下さい。
お願い致します。

No.3 ベストアンサー 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2014/05/14 21:02

もう一つ。

光学的口径と物理的口径は一致しません。

例えば、一眼レフ用の超広角レンズは、バックフォーカスを確保する必要から、レンズ最後面より後側主点（光学的中心点、第二主点とも言う）を後に置いたレトロフォーカスタイプと呼ばれる設計がなされます。
このタイプのレンズは、光学的口径より物理的な口径の方が大きくなります。

逆に、超望遠レンズは、テレタイプと呼ばれ、焦点距離よりレンズの全長が短くなります。
このタイプは、光学的口径より物理的な口径の方が小さくなります。

No.5 回答者： Kon1701 回答日時： 2014/05/18 19:11

有効口径と実際のレンズの口径の関係は個々のレンズによって違うので何とも言えませんが、理論解像度はレンズの口径が大きい方（f値が小さい）方が高いです。

もちろん実際の解像度は違いますけど。

No.4 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2014/05/16 19:45

＞レンズ口径の大きいレンズの方がやはり同じ有効口径でも解像度（画質）は良くなるのでしょうか。

違います。URL先は、双眼鏡・望遠鏡の瞳径と集光力の話。
写真用レンズには通用しません。

No.2 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2014/05/14 20:09

＞レンズ口径＝焦点距離÷F値で合っていますでしょうか？

はい、細かい事を言わなきゃ合っています。

本当のところは、カメラ映像機器工業会（CIPA）の基準では、焦点距離および絞り値は、表示と計測の差は、５％までなら誤差の許容範囲です。
例えば、28-300mmと表示するレンズだと、29.4-285mmでもOKです。
次に、レンズの実像は、光軸に対し垂直な平面に像を結びますが（結像面）、その結像面は、無限遠にある物は、焦点と同じ位置に像を結び、近付くにつれ結像面は、焦点の後方に移動するので、合焦距離は伸びていきます。
その為、鏡胴全群繰り出し式では、至近距離になる程、レンズを前に押し出すように動きます。
また、AFレンズでは、鏡胴全体を繰り出すには、パワーを必要とするので、レンズエレメントの一部を動かし、合焦距離を変えずに、焦点距離を短縮する事で、ピントを合わすレンズもあります。（インナーフォーカス式・リヤーフォーカス式）

つまり、諸々の誤差の要素を排除すれば、レンズ口径＝焦点距離Ｆ値は、理論上、正しいと言えます。


＞口径と有効口径の違いと・・・

ほぼ、同意語とお考えください。
文脈によっては、開放時と絞った時で使い分けたり、周辺光量不足を軽減させる目的で、前玉の径に余裕を持たせて設計されたレンズなどで使い分ける事もあります。

この回答へのお礼

いつもお詳しい回答有難うございます。
少し類は違うと思うのですが、

http://m.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/q1141889616

このような記事を見つけたのですが、レンズ口径の大きいレンズの方がやはり同じ有効口径でも解像度（画質）は良くなるのでしょうか。

お礼日時：2014/05/15 21:48

No.1 回答者： RandenSai 回答日時： 2014/05/14 20:09

その論理だと、同一焦点距離で同一F値のレンズは全て同じ口径を持っていることになりますが、現実的に市場に出回っているレンズはそうなっていますか？また単焦点はともかく、ズームレンズはどうしましょう？もしそれで計算できたとしても、一枚のレンズで構成された光学系に限って通用し、組み合わせレンズで構成された光学系に適用するのには、無理があると思います。

どのみち解像度は単純な数字から算出できるものではなく、光学系の設計（口径のみならずレンズ硝材や色収差補正など）によって千差万別となるものではないでしょうか？