レンズ分析

【レンズ性能評価】MINOLTA STF 135mm F2.8 [T4.5] Part1:収差編 -分析090

ミノルタ STF 135mm F2.8 [T4.5]の性能分析・レビュー記事です。

レンズの仕組みやその性能は一体どう違うのか、具体的な違いがほとんどよくわかりませんよね。

雑誌やネットで調べても似たような「口コミ程度のおススメ情報」そんな記事ばかりではないでしょうか?

当ブログでは、レンズの歴史やその時代背景を調べながら、特許情報や実写作例を元にレンズの設計性能を推定し、シミュレーションによりレンズ性能を技術的な観点から詳細に分析します。

一般的には見ることのできない光路図や収差などの光学特性を、プロレンズデザイナー高山仁が丁寧に紐解き、レンズの味や描写性能について、深く優しく解説します。

あなたにとって、良いレンズ、悪いレンズ、銘玉、クセ玉、迷玉が見つかるかもしれません。

それでは、世界でこのブログでしか読む事のできない特殊情報をお楽しみください。

作例写真をお探しの方は、記事末尾にありますのでこのリンクで移動されると便利です。

レンズの概要

MINOLTA STF 135mm F2.8 は世界初のオートフォーカス対応のシステム一眼レフカメラαシリーズ用にラインナップされた大口径中望遠レンズです。

STFとは、スムース・トランス・フォーカス(Smooth Trans Focus)の略称で、ボケ味をきれいにするためのアポダイゼーション素子を内部に搭載する極めて特殊なレンズです。

まずは、MIMOLATの焦点距離135mmレンズの系譜をオートフォーカス化される少し手前のMDマウントレンズから振り返ってみましょう。

MDマウントレンズは、マニュアルフォーカス時代の後期の製品で、1970年代後半から発売されています。

  • MD TELE ROKKOR 135mm F2.8 5群5枚
  • MD TELE ROKKOR 135mm F2.8 4群4枚
  • MD TELE ROKKOR 135mm F3.5 4群4枚

続いて、1980年代なると改良されたNewMDレンズへと置き換わります。

  • New MD135mmF2 5群6枚
  • New MD135mmF2.8 5群5枚
  • New MD135mmF3.5 5群5枚

ここで特筆すべきは、MDシリーズでは3種の焦点距離135mmレンズが発売されており、続くNewMDシリーズではさらに光学設計を変更し販売が継続されました。

この時代までは135mmレンズが「望遠レンズ」として人気であったことが伺い知れますね。

時代が進み、1985年に発売となった世界初のオートフォーカス一眼レフカメラMINOLTA「α」シリーズの時代からは、Aマウントに刷新され、レンズ名は基本的には「AF」となりました。

  • AF 135mm F2.8(1985) 5群7枚
  • STF 135mm F2.8(1999) T4.5 6群8枚

Aマウントレンズでは、焦点距離135mmは残念ながら2本に削減されています。

1本目のAF 135mmは一般的な仕様のレンズではありましたが、MINOLTA「α」カメラ用としてオートフォーカス化を実現した世界初のレンズであったと言えます。

続いて、2本目のSFT 135mmはオートフォーカスには非対応ですが、アポダイゼーション素子を搭載することで、極めて美しいボケと高い次元の解像感を両立する特殊なレンズです。

当記事のSTF135mmは、MINOLTAからカメラ事業を引き継いだSONYが2021年まで製造しており、現在(2022執筆時)でも在庫品が販売されているようです。

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私的回顧録

前々回(OLYMPUS Zuiko 135mm)前回(MINOLTA AF135mm)と焦点距離135mmのレンズを分析し、その中でもご紹介したように、かつては望遠レンズとして人気だった135mmレンズは一眼レフの発展と供にいつしか不遇の存在となりました。

当然ですが各社ともにその気配を察知し対策を練るわけです。

対策として、焦点距離135mmレンズには特殊な機能を搭載することで、新たな価値観を創造しようと試みたメーカーがいくつか出現しました。

そのひとつとして例えば、NIKON Ai AF DC Nikkor 135mm F2Sではボケ味コントール機能を搭載することで独自性を出していました。

また、当記事のレンズMINOLTA STF 135mm F2.8では「アポダイゼーション素子」を搭載することで、ボケ味の滑らかさと美しさを追求しています。

今回からの、MINOLTA STF 135mm の分析では、記事を前後編の2部構成として掲載いたします。

前編となる当記事では「収差分析編」として、いつもの分析記事と同様に基本的なレンズの構造と収差の様子について分析を行います。

後編では「アポダイゼーション編」として、アポダイゼーション素子と収差の関係について、より詳しくご紹介したいと思います。

それではまずは前編「収差分析編」をお楽しみください。

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文献調査

特開平11-231209を見ると、当レンズSTF 135mmとおぼしき光学系の断面図が第1図として記載されています。

本文を読むと、MINOLTAの考える美しいボケの形状とは何か、アポダイゼーション素子をどのように配置するのか、と言った内容が克明に記載されています。

色々な特許を読みますが、ここまで丁寧に狙いや原理を記載した特許も珍しいように思います。

ご興味があれば是非とも本文をご一読ください。

さて、設計値とおぼしき実施例を見ますと2種記載されており、記載された球面収差図を見ると2種の方針で設計していることがわかります。

実施例1は、球面収差が直線的で解像感を重視したタイプです。

実施例2は、球面収差がマイナスにふくらむフルコレクション型で、オールドレンズ的な味のあるボケのタイプです。

アポダイゼーション素子を搭載しているということは、実施例1のように球面収差の形状が直線的でクセの無い形の方が、素子の効果を生かした写真を撮影できるように推測されます。

また、形状的にも実施例1の方が製品の構成に近いようなので、実施例1を製品化したと仮定し、設計データを以下に再現してみます。

 関連記事:特許の原文を参照する方法

!注意事項!

以下の設計値などと称する値は適当な特許文献などからカンで選び再現した物で、実際の製品と一致するものではありません。当然、データ類は保証されるものでもなく、本データを使って発生したあらゆる事故や損害に対して私は責任を負いません。


当記事を読み終えますとレンズを購入したくなる恐れがございますので、事前に防湿庫の増設を検討されることをおススメいたします。

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設計値の推測と分析

性能評価の内容などについて簡単にまとめた記事は以下のリンク先を参照ください。

 関連記事:光学性能評価光路図を図解

光路図

上図がMINOLTA STF 135mm F2.8 [T4.5]の光路図になります。

6群8枚構成、前回分析したAF 135mmから少々構成枚数も増え、絞りよりも前側にはなかなかパワフルな構成のレンズを配置しています。

絞りの撮像素子側にある第5レンズは、ND(neutral density)フィルターのような薄い黒色をしたサングラスのような素材のレンズで、これがアポダイゼーション素子になります。

アポダイゼーション素子に関しては、後半の記事で詳細を説明します。

縦収差

左から、球面収差像面湾曲歪曲収差のグラフ

球面収差 軸上色収差

球面収差から見てみましょう、若干マイナス側に倒れを持つもののかなり直線的で収差を抑えています。

いわゆるオールドレンズとは少々異なる解像度が期待できます。

軸上色収差はg線(青)の残りが大き目なものの、C線(赤)を極力おさえるためでしょうか。

構成枚数的にはもう少し補正できそうですが、MINOLTAの考える理想的ボケ味と何か関連があるのでしょうか?

あるいはアポダイゼーション素子の透過光の特性からあまり青が透過しないため補正不足でも実写上問題無いのかもしれません。

像面湾曲

像面湾曲は、かなり綺麗に補正されており申し分なさそうです。

歪曲収差

歪曲収差は、望遠レンズにありがちなわずかにプラス側へ倒れる糸巻き型の形状を示していますが、一般的な撮影で気になるような大きさではありません。

倍率色収差

倍率色収差は、先代のAF 135mmから純粋に大きく改善しているポイントです。

ボケの輪郭に色づきが出るのを抑える目的ではないでしょうか?

横収差

タンジェンシャル、右サジタル

横収差として見てみましょう。

全体に目を引きますのはg線(青)が大きく倒れている点です。

これは軸上色収差が大きいことが形を変えて現れています。その一方でC線(赤)は極端に抑えられていることがわかります。

タンジェンシャル方向(左列)のコマ収差も少なく、全体に均質で画面全域にわたり安定した画質であることを伺い知れますね。


レンズが増えるとケースも必要ですよね。Amazonの格安ケースが手軽でおススメです。

スポットダイアグラム

スポットスケール±0.3(標準)

ここからは光学シミュレーション結果となりますが、最初にスポットダイアグラムから見てみましょう。

g線(青)の軸上色収差が大きかったことから、全体に青めのスポットが残ります。

一般的に青側は視感度が低く、スポット図で見るほどには目立つことは無いと思います。

スポット形状は、画面の周辺までかなり丸みを維持しているのでボケ像は綺麗であることが想像できます。

スポットスケール±0.1(詳細)

さらにスケールを変更し、拡大表示したスポットダイヤグラムです。

MTF

開放絞りF2.8

最後にMTFによるシミュレーションの結果を確認してみましょう。

MTFの山は均質で中心から画面周辺までほとんど同じ特性です。

現代的レンズには及ばないものの、高い解像度を実現しつつアポダイゼーション素子による美しいボケ味を加味することで最高の画像効果を得られると言う算段なのでしょう。

小絞りF4.0

FnoをF4まで絞り込んだ小絞りのMTFです。

流石に元の素性が良いだけに全体が理想的に改善しています。

開放を楽しむレンズなのですが、小絞りの超高解像感も楽しめるわけですね。

総評

MINOLTA STF 135mm F2.8は、最高のボケ味を求める崇高なる目的のために、一種独特な性能を有する奇怪なレンズのようですね。

ここにアポダイゼーション素子が組み合わさることでどのような事が起こるのか、次回の記事ではいつもの分析記事とは異なるフォーマットでアポダイゼーション素子の分析を進めます。

 後半記事:MINOLTA STF 135mm F2.8 アポダイゼーション編


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作例・サンプルギャラリー

MINOLTA STF 135mm F2.8 [T4.5]の作例集です。


こちらは、さるなし様よりご提供いただいた作例です。
撮影者様の他の作品はこちらです。ブログ Twitter Instagram


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価格調査

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製品仕様表

製品仕様一覧表 MINOLTA STF 135mm F2.8 [T4.5]

画角18度
レンズ構成6群8枚
最小絞りF31[T32]
最短撮影距離0.87m
フィルタ径72mm
全長99mm
最大径80mm
重量730g
発売日1999年

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