ズーム調整とピント合わせの原理の違いを知りたいです。 こんにちは。 最近カメラに興味を持っているので

ズーム調整とピント合わせの原理の違いを知りたいです。

こんにちは。
最近カメラに興味を持っているのですが、レンズのことを調べていると、ズーム調整とピント合わせの原理の違いを理解していないことに気づきました。
両者の原理とその違いをお教え頂けませんか？
また以下の私の理解が合っているのかもご指摘頂けますと幸いです。

私の今の理解では、
ズーム(画角)は焦点距離によって決まるので、レンズを前後に動かして調整する。
単焦点レンズはレンズを前後に変えられないので、画角の大きさを変えられない。

ピント合わせは…
これがよくわかりません。
これまではなんとなく、レンズの前後によってピントが変わると思っていましたが、レンズを前後させて変わるのは焦点距離つまりは画角なのだと思い、わからなくなりました。

実際には望遠レンズではピント位置を変えないままズームしたり出来るわけですよね…？
また単焦点レンズはレンズを前後させないにもかかわらず、ピント調整ができるわけですよね…？

どうなっているのでしょうか…？
教えて頂けますと幸いです。
よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 皆さまありがとうございます！
  レンズのボディの中に複数枚のレンズが収納されており、レンズの性状により画角が変わったりピントが変わるのだと理解しました。
  
  イメージ的には、
  画角が変わる…光の進路の進入角度が変わる
  ピントが変わる…光の進路が角度はそのままに並行移動する
  
  というイメージであっていますか？

    補足日時：2020/08/08 13:48

No.8 回答者： ハゼ 回答日時： 2020/08/16 07:10

ピント合わせ＝物体がそのレンズによって作られた像をセンサ（或いはフィルム）上に来るよう

合わせる事、、です。
レンズ～像の距離はレンズ～物体の距離によって変化します。
これはズームレンズであろうが単焦点レンズであろうが同じです。
つまり遠方の物体の像と近い位置の物体の像の位置が異なるので、レンズ全体を少し動かして
ピントを結ぶようにするのがピント合わせです。
「焦点距離」が固定（例えばｆ＝50ｍｍ/F1.4とか）である単焦点レンズに対し、ズームレンズというのは1本のレンズの内部にある複数のレンズ群の位置関係を動かすことで
広角レンズ（例ｆ＝24ｍｍ）～望遠レンズ（例ｆ＝85ｍｍ）というように、「焦点距離」そのものを連続的に変化させることのできるレンズです。
その中でも、焦点距離を変えても像の位置がずれないのが「ズームレンズ」で、ずれを伴うのが
「バリフォーカルレンズ（=バリアブルフォーカルレンズ）」です。
オートフォーカスが無い時代はズームするたびにピントがずれるため、バリフォーカルはそれほど普及しませんでしたが、今は高速AF機能が普通になったため、これらバリフォーカルレンズもズームレンズと一緒の扱いになっていると思われます。

カメラのAF機能を省略して考えると、ズームレンズであろうが単焦点レンズであろうが
ピント合わせという操作は必要不可欠な操作です。

No.6 回答者： ムカリン 回答日時： 2020/08/08 15:59

補足です

単焦点レンズとは
センサーとレンズとの間の距離が実質変わらないようにして合焦ポイントを前後移動させられるレンズ
ズームレンズとはセンサーとレンズとの距離を変えても合焦ポイントが変わらないようにしているレンズ
となります

No.5 回答者： ムカリン 回答日時： 2020/08/08 15:51

原理として

画角を変えるとはレンズとセンサー（目）との距離を変えること
センサーとレンズとの距離を近づける程画角は広くなり
センサーとレンズとの間の遠ざける程画角は狭くなります
レンズに記されている「焦点距離」とはレンズとセンサーとの間の距離となります
ズームレンズとはセンサーとレンズとの間の距離を変えることで画角を変えるようにしているレンズです　
ピント調整とはセンサーとレンズとの距離を変えないようにしてピント位置を前後に調整することです
因みに一枚のレンズでは合焦ポイントは変えられないので合焦ポイントを連続的に変えられるようにするには複数の屈折率の違うレンズを用いなければなりません
合焦ポイントを前後させようとする再画角が変わらないようにするためはセンサーとレンズとの位置関係が変わらないようしなければならないとう事です
他方ズームレンズの場合は
センサーとレンズとの距離を変えても合焦ポイントが変わらないようにする為に屈折率の違う複数のレンズを用います

No.4 回答者： oshienejp 回答日時： 2020/08/08 09:10

小学3年位の理科

虫めがねの使い方
あれの応用理論

埃を被った虫めがねを引っ張り出して
覗いてみれば解決できる！
かも

この回答へのお礼

原理的には簡単な理科なのですね！！

お礼日時：2020/08/08 13:46

No.3 回答者： XR500 回答日時： 2020/08/08 08:30

どんなレンズも焦点位置調節（ピント合わせ）、焦点距離調節（ズーム機能）ともに

レンズを前後に動かしているんです。
レンズの一部を動かすか全体を動かすかなどの違いがありますが。

で、最近のレンズは
ピント合わせはレンズ内の一部のレンズ群を動かす「内焦点式」が多くなり
その部分は鏡胴の内側で動いていますから
レンズを外側から見ている限りではどこも動いていないように見えます。

そのてんズームはレンズの一部が前後するのが外側から分かりますから

＞レンズを前後させないにもかかわらず、ピント調整ができるわけですよね…？

という勘違いがおきます。

この回答へのお礼

ありがとうございます！！
レンズは鏡胴の中で複数枚が役割分担していて、動かすレンズによって画角が変わったりピントが変わったりするのですね！！

お礼日時：2020/08/08 13:46

No.2 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2020/08/08 08:26

ズームレンズは、概ねご理解どうりで結構です。

基本、屈折率の大きい凸レンズと屈折率の低い凹レンズの空間距離を変える事で画角を著説します。

ピント合わせですが、被写体の実像は、レンズ焦点の後方に結びます。
その為、昔のレンズは、鏡胴全体を前後に移動させる（全群操出式）事で、レンズの光学的中心と結像面の距離を調節します。
AFレンズ以降は、全群操出式はパワーを要するので、一部のレンズを動かし、焦点距離を前方に移動する事で、ピントを合わせる方式になっています。
これが、インナーフォーカスとかリアフォーカスと言われる方法です。
他にも、インナーフォーカスやリアフォーカス式は、レンズのコンパクト化に寄与します。

全群操出式は、無限遠と比べ至近距離撮影では、画角が狭まり、インナーフォーカスやリアフォーカスでは、画角が広がります。
取り分け、インナーフォーカスやリアフォーカスの高倍率ズームレンズの至近距離撮影では、注意を要します。

この回答へのお礼

ありがとうございます！！
後半のご記載が少し難しかったですが、また調べて理解しようと思います！

お礼日時：2020/08/08 13:45

No.1 回答者： zab_28258 回答日時： 2020/08/08 06:27

ズームレンズの使用法

①レンズを最大までズームインした後にピントを調整します
②ピントをそのままで画角を決めるためにズームアウトしながら調整します

この回答へのお礼

具体的な使用法ありがとうございます！

お礼日時：2020/08/08 13:42