これでスッキリ!画角は「焦点距離」と「センサーサイズ」の二段階で理解する

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イメージサークルとクロップサイズ

カメラの世界では、写真に写る範囲のことを「画角」と言ったりします。

画角については、デジカメのレンズの説明で「35mm換算」といったり、全く同じレンズでもカメラによって写る範囲が違ったりして、イマイチ理解しにくい部分があります。

そんな画角は、「焦点距離との関係」、そして「センサーサイズとの関係」の二段構えで捉えると理解しやすくなります。

画角がイマイチわかりにくくてモヤモヤしていた方は、ぜひこれを読んでスッキリしてください。

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レンズの焦点距離と画角の関係

まずは、レンズの焦点距離と画角の関係をみていきましょう。

焦点距離とは

レンズと言うものはそもそも、光を通過させて、像を結ぶためのものです。

そして、像を結ぶ位置にセンサーなりフィルムなりを配置し、その像を記録します。それがカメラです。

そして、レンズを通過した光が像を結ぶまでの距離、これを焦点距離と呼んでいます。

(焦点距離は、「無限遠に」ピントを合わせたときの長さを言います。ピントが手前に来るほど像を結ぶ位置は後ろにズレます)

レンズから5cmの位置で像を結べば、それは焦点距離50mmのレンズ、20cmのところで像を結べば、それは焦点距離200mmのレンズとなるわけです。

ちなみに昔は焦点距離の単位に「cm」も使いましたが、これは「cmまでしか保証しませんよ」という意味が含まれていました。「5cm」なら「5.2cm」でも「4.8cm」でもOKなのです。いまはより精度の高い「mm」で統一されていますね。

さてそれでは、なぜそのようにいろいろな焦点距離のレンズが存在するのか?別に一個あれば十分じゃないかという疑問も湧くことでしょう。

それは、焦点距離を変えることによって、写真に写る範囲(画角)を変えることができるからです。

焦点距離を変えることによって画角が変わる

焦点というのは、レンズを通過した光線が交わる一点です。

虫めがねで太陽の光を集めると、初めはボンヤリしていた点が徐々に鋭さを増し、ある時点で一点に集中します。そしてまた徐々にボンヤリしていきます。

その最も鋭い一点が、その虫めがねの焦点距離です。

そして、焦点距離が長くなればなるほど、光線の交わる角度は急角度になります。

また逆に、焦点距離が短くなればなるほど、光線の交わる角度は緩やかになります。

その角度の違いは、そのまま画角(レンズが光を取り込む範囲)の違いになります。

焦点距離と画角の関係

だいたい画角50°近辺の、人間が肉眼で普通に見る視野に近いレンズを「標準レンズ」と呼び、それより焦点距離が長いものを「望遠レンズ」、短いものを「広角レンズ」と呼んでいます。

そして、遠くのものを大きく写したければ望遠レンズ、目の前の景色を広~く写したければ広角レンズというように、用途に応じて使い分けることができます。

レンズにバリエーションがあることによって、いろいろな撮影に対応できるようになるわけですね。

参考:広角レンズの特徴と使い方のコツ【基本編】

参考:一眼レフ初心者におくる「望遠レンズ」の正しい使い方

参考:50mm単焦点レンズの使い方

焦点距離は実測値とは違う

ちなみにレンズのスペックとしての焦点距離と、実際のレンズからセンサー面までの長さは違うことがほとんどです。

写真用レンズは凹レンズや凸レンズなどを組み合わせて、光を散らしたり集めたりしながら、収差を補正しつつ焦点面の位置をコントロールしています。

そもそも一眼レフのボディの厚みを考えると、焦点距離20mmとかは作れませんものね。

センサーサイズと画角の関係

それでは次に、画角を決定するもうひとつの要素である「センサーサイズ」(フィルムサイズ)についてみていきましょう。

センサーサイズ(フィルムサイズ)のいろいろ

写真を撮るカメラは、画像を記録する部分(センサーまたはフィルム)の大きさが、実はいろいろあります。

フィルム時代に最もメジャーだったサイズは35mmカメラの「36mm×24mm」というフォーマットです。

画像を記録する部分がフィルムからデジタルに変わった現在でも、「フルサイズ」と言えばこの「36mm×24mm」を指しますね。

そのほかにデジカメでは「APS-C」や、「マイクロフォーサーズ」などといったサイズがありますし、フィルムでは中判カメラや大判カメラがあります。

なぜこのようにいろいろなサイズがあるのかと言いますと、画質、扱いやすさ、製造コストなどのメリット・デメリットがそれぞれ違うので、用途によって使い分けができるようにしているのです。

レンズが広角から望遠まで、さまざまなバリエーションを持たせているのと同じことですね。

たとえばデジカメであれば、センサーサイズは大きいほうが画質も良いですが、製造コストがかかります。

なので、センサーサイズを小さくして、画質を抑える代わりにコストも抑えたモデルも用意して、選択肢を増やしているのです。

また、フィルムカメラであれば、フォーマットの違いはコストよりも「扱いやすさ」という点が大きいでしょう。

35mmカメラであれば、街中でスナップもできますが、大判カメラだと、装置も大きくなりますし、ルーペでピントを見たりするので、かなりきびしいものがあります。

大判カメラ

そのかわり画質は最高にいいので、じっくりと撮影する風景写真などに向いているというわけです。

そして、中判カメラは画質と扱いやすさがその中間、という感じです。

このように、大小さまざまなフォーマットを用意することによって、いろんな撮影のニーズに対応しているというわけです。

センサーサイズと画角

さて、そんなわけでいろいろなサイズがあるカメラのフォーマットですが、次にカメラのフォーマットと画角の関係をみてみましょう。

たとえば、焦点距離50mmは、35mm判カメラでは画角47°の、いわゆる「標準レンズ」です。

しかし同じ50mmが、大判カメラ(4×5インチ判)であれば、画角は114°の「超広角レンズ」です。

そしてまた同じ50mmが、APS-Cなら、32°の「中望遠レンズ」となります。

同じ焦点距離のレンズが、カメラのフォーマット(センサーのサイズまたはフィルムのサイズ)によって画角が変わる、ということです。

これは一体どういうことでしょうか。

イメージサークルとセンサーサイズ

レンズは基本円形ですね。その円形のレンズが映し出す像も、これまた本来は円形です。

その、円形のレンズが映し出す円形の像の全体を「イメージサークル」と言います。

しかし、実際に写真となって我々が見る画像は四角いですよね。長方形や正方形、比率はいろいろあるにしても、基本「四角」です。

そうです、「カメラで写真を撮る」とは、本来円形である映像の中から、一部分を「四角く切り取る」ということなのです。

その四角のサイズが、35mmカメラなら「36mm×24mm」、4×5インチ判なら、「4インチ×5インチ」、APS-Cなら「23.4mm×16.7mm」ということなのです。

イメージサークルとクロップサイズ

たとえば、あるレンズが、上のような像を映じたとしましょう。

その同じ像を、4×5インチで切り取れば

4×5インチ

35mmで切り取れば

35mm

APS-Cで切り取れば

APS-C

となるわけです。

同じ焦点距離であるにも関わらず、4×5のほうは広角っぽく、APS-Cのほうは望遠っぽく写りますよね。

これは厳密には「画角」と呼ぶものではなく、「クロップ」または「トリミング」と呼ばれる、“画像の一部分を切り取る行為”、とも言えます。

しかし、現実に得られる写真が、4×5は広いので広角っぽく、APS-Cは狭いので望遠っぽく見えることには間違いありません。

なので、センサーサイズの違いも、“結果的に”画角の違いに繋がるわけです。

焦点距離とセンサーサイズと画角の関係

さて、以上をまとめてみましょう。

画角とは、

  • レンズの焦点距離で第一段階の映像の範囲が決まります。
  • 次にその範囲(イメージサークル)から、どれくらいの大きさで「切り取るか」ということで、第二段階の範囲が決まります。

このように、画角とは、二段階の仕組みによって成り立っているのです。

この二つの要素を個別に理解すれば、画角についてはスッキリと整理できるのではないでしょうか。

今までモヤモヤと分かりにくかった「画角」ですが、こういうカラクリになっていたのですね~。