ミラーレス一眼用の高倍率ズーム、F値が暗くなってしまうのはなぜ？

あるカメラメーカーの交換レンズで、高倍率ズーム28~400mm F4~8の新製品が発表されました。価格は２２万円（市況価格）で高額です。高倍率ズームはなぜF値が暗くなってしまうのでしょうか？望遠側でF8になってしまえば、屋外で使用するのが限度だと思います。今までミラーがある、デジタル一眼レフだと、高倍率ズームでも開放F値がF6.3が限度になっています。ミラーレス一眼になり、交換レンズ自体、開放F値F6.3越えでAFが働くのでしょうか？レンズを製造する側もレベルの低下が考えられると思いますがどうでしょうか？

No.6 ベストアンサー 回答者： ほむらはぜ 回答日時： 2024/04/01 21:25

まずレフ機の場合、レンズから入射した光を　ファンダー　と　AFユニット　に送る必要があります。

透過型ミラーを使いカメラ下部にあるAFユニットに送ります。
（一部SONYのトランスルーセントなどは上部ですが）

レフ機の場合はAF動作時に上記のような動作を行うので、開放絞り　となります。ピント合わせ時には絞り羽を開放F値にしてシャッターを切るタイミングで絞り羽を動作させ設定F値にします。
絞りプレビューがついてるのはこの動作のためです。
つまりファインダーとAFユニットに光量をなるべく下げないように届けるためです。

対するミラーレスではAF動作をセンサー上で行います。
つまりレンズの光を100％でAF動作に使えるということです。

まずこの違いがあります。
要するにこの動作の違いの時点で　ファインダーとAFユニットに分光しなければならないレフ機の方がAF動作条件のF値はミラーレスよりも劣ることになります。
ましてや、上級機ならともかくエントリー機ではそこまでのAFユニットを用いる製品をつくるのは単にコストをあげてしまうことになります。
そこでエントリー機でも動作可能であるF6.3限界にするのはセールス的に必然です。
なぜなら上級機しかAF動作しないレンズを作ってもユーザー側から不満でたり、迷うことになりますから。（同じ〇〇マウントなのに〇〇機種しかAF動作しない　なんてレンズはユーザー的に良心的なレンズの作りではありませんから）

または動作はするけど、F８なら液晶ビュー撮影のみAF可能　なんてわざわざ作る必要を感じません。

対するミラーレスですが、メーカーによって違いはありますが、実絞り+限界絞り　になります。

これはセンサーでAF動作の限界までは実絞りでAF動作を行い、AF動作限界に達したら、その絞り値でAFを行い撮影時に設定絞りにします。
例えばSONY機でいうなら　F9～F11辺りが限界の絞り値です。
F9～F11辺りまでは実際にピントを合わせるのは設定した絞り値で行いますが、これを超えると限界しぼり値でAFを動作を行い、撮影時にレフ機を同じように設定絞り値で行います。
（F９～F11としてるのはメーカーが公表してるわけではなく、自分でレンズ前面から覗いて絞りを変えるとこの絞り値までは絞り羽が動くのでわかります。）

これにより、F8でも動作はします。
レフ機の場合は上記の縛りからそこまで開放F値を大きくできないということです。

これが第一理由ですが、

そもそもレンズ販売には色々な需要があるわけです。
明るいレンズにするだけならすごく簡単で大口径にすればいくらでも明るいレンズというのは作れます。
ただし、収差がひどくなるので実用にては適しません。
したがって、補正レンズを追加したりホタル石を使って屈折率のことなるレンズを組み合わせるわけです。
当然ですが、これを行うとレンズは重くなり価格も上がります。
しかも補正レンズを組み合わせることでレンズの反射がありますから（入射するときと出射するときに反射がおこる）光は減退してしまいます。
レンズ自体明るくするためには補正レンズを入れたから更に大口径に向かう・・・・といったジレンマがおきます。

更に高倍率になると、焦点距離の画質の平均化が難しくなります。
ズームレンズはどの倍率でも言えることですが、必ず良い焦点距離と悪い焦点距離が混在します。

ですのでコスト（価格）を抑えなるべく全体で良いように仕上げ・・・となるとレンズ自体が暗くなってしまうのは避けられません。
（または価格、重さにこだわらなければできますが）

ということはこの高倍率ズームは一定の　欲しい　というユーザーの希望を組んだレンズ設計ということで、

＞レンズを製造する側もレベルの低下が考えられると思いますがどうでしょうか？

というのは当てはまりません。

ご自身で書いてますが　そもそも　屋外で、しかも昼間に使うレンズで発売してるのです。

例えば昼間屋外のスポーツだったり、鉄道でどうしても望遠から広角までほしいとか。
または登山で。とか。

22万円ということから、高倍率ズームであってもなるべく画質をさげない設計なんだと思います。
弊害としてF値値の低下がありますが、上記のようにこれ一本で屋外撮影を行いたいユーザーにとっては利用価値はあるかと。

No.5 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/03/30 07:35

物理的な開放F値を上げようと思えば、レンズの物理的な有効口径が大きい必要がある。

物理的入光光量の問題なので、ここは製造する側の技術ではどうにもならない。

ということは、小さくは出来ないということ。

ミラー有りの一眼レフだと撮像素子によるAFが出来ないので、位相差AFを使っており、これは開放F値が暗いとAFが出来ない。
でもミラーレスのAFは撮像素子を使えるので開放F値はさほど問題にならない。

レンズを製造する側のレベルが下がったのではなく、ミラーレス化によって開放F値が暗いレンズでも実用になるようになり、それによってコンパクト化が可能になったと考えるべきでしょう。

No.4 回答者： hokyu 回答日時： 2024/03/29 09:09

けんた３５さんはそれなりにこの趣味やって時間経ってるんだからさー、位相差AFとコントラストAFの違いくらいは理解できてもいーんだぜ？ｗ

尚

＞一眼レフの位相差AFは、F8対応と謳い文句が掲げられる機種

故ミノルタは世界唯一のAFレフレックスを実現するために本体側に手を入れた、という事ですｗ

No.3 回答者： tsukin-cyclist 回答日時： 2024/03/28 07:13

一眼レフの位相差AFは、F8対応と謳い文句が掲げられる機種以外、開放F値がそれ未満でなければAF不可能になりましたが、ミラーレス一眼では、F22くらいまで対応出来る機種が出てきています。

感度の上限も向上していたり、ボディー内手振れ補正もミラーレスではかなり普及しているので、F値の低さに拘る必用が無くなったのが主因でしょうね。

F値を稼ごうとすると、どうしても望遠側の像が甘くなるようで、APS-C用の高倍率ズームなどは、超望遠が使える程度に思っておくものだと、私は考えておりました。

レンズの構成枚数が増える高倍率ズームで、フルサイズセンサーをカバーするイメージサークル径を確保しつつ明るさもというと、かなり大型のレンズになってしまい、便利ズームと言えるのかどうかという側面もあるでしょうから、使いやすさと価格と重さのバランスを考えた結果だろうと、私は思いますけどね。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2024/03/27 19:15

レンズの明るさ（Ｆ値）は　Ｆ＝焦点距離（ｆ） ÷有効口径（D）で表わされます。

高倍率ズームも含めて望遠レンズは焦点距離（ｆ）が長い（大きい）ので、Ｆ値も大きくなります。

※ズームレンズの場合は、レンズの設計上、焦点距離（ｆ）のいちばん長いところでＦ値が決まります。

最近のカメラは高ISO感度でも使えるので、開放Ｆ値を高くなっても焦点距離（ｆ）が長いレンズがそれほど高価にならずに発売されるようになりました。

No.1 回答者： 2度寝でgoo 回答日時： 2024/03/27 19:12

ISOの値を大きくすれば解放以外の値を設定できるでしょ

ISOの値を大きくしなくてもシャッタースピードで解放以外の値を設定できるでしょ

ISO、SS、絞りをもっと勉強してみませんか