レンズ分析

【レンズ性能評価】NIKON AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G-分析019

ニコン ニッコール 50 1.4G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

NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noctの特許資料発見の記念としてNIKKOR50mmの分析をシリーズ化して進めることにしました。

要は勝手にNIKONレンズの歴史を楽しんでみようと言う企画となります。

まず現在(2020年)のところNIKONの50/58mmのレンズとしては以下の製品が販売されています。

8本ですよ…脅威的です。しかもそれぞれ光学系は異なるようです。モーターや駆動機構、電磁絞りなどが異なるならわかりますが、なぜ光学系までわざわざ変えるのか…ミラーレス黎明期と言う背景もありますが、どれだけNIKONは50mmが好きなのでしょうか?

今回はシリーズの第4回目、前回は40年以上前の1978年に発売された光学系が流用された50mm f/1.4Dを分析しました。

そこから30年かけてリニューアルされた2008年発売のf/1.4Gを今回分析します。

私的回顧録

2008年頃と言うとコンデジブームは頂点、一眼レフはAPSサイズのブーム到来、Fullサイズの本格スタート、まさにデジカメバブルの時代です。

2007年の末にNIKONでは初のFullサイズ(FXフォーマット)のNIKON D3が販売開始となり、このレンズはデジタル時代におけるFullサイズカメラ復刻の狼煙のような製品だったのではないか、などと勝手に思っています。

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文献調査

またも残念ですが、直接このレンズの設計値らしき特許は発見できませんでした。

ただし、NIKONが出願している特開2009-58651が出願時期や構成が近い文献として存在することがわかりました。

恐らくこの特許内に製品の特長が含まれるので改めての出願はしなかったのではないか、と推測されます。

50mmレンズのようなガウス変形タイプの光学系ならば変形部分の構成が似ていれば酷似した性能になるはずです。そのため見た目が良く似る実施例1を設計値と仮定し、設計データを以下に再現してみます。

!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

詳細分析の前に「ガウス、ガウスって言うけど一体何なんだ?」との疑問にお答えするために極簡単な説明記事を以下のリンク先へ準備しましたので気になる方はご参照ください。

関連記事:ダブルガウスレンズ

上記のリンク先では初期の4群6枚構成の完全対称型ダブルガウスを説明しています。

そして下図が、今回の設計値となります。

上図がNIKKOR 50 F1.4Gの光路図です。

6群7枚構成、対称型ガウスの撮像素子側に1枚凸レンズを追加しています。被写体側の接合レンズを分離するのはコマ収差を抑えるための構造です。

非球面レンズを最も撮像素子側のレンズに採用しています。f/1.4Dの撮像素子側にレンズに非球面を足したと表現するのが適切でしょうか。

レンズの材料に特筆すべき物はありませんが、現代らしい高屈折率の材料が投入されています。
冒頭で説明したようにこの製品の直接的な設計値と思われる特許文献は見つかりませんでした。

実際の製品と見た目でわかる違いは非球面レンズの位置です。製品ではこの図のひとつ被写体側になる6枚目のレンズを非球面レンズとしています。

製品設計時に、より高性能化するために非球面の位置を変更したのか、加工しやすさを追求したのか、ゴースト回避などの関連か…理由は不明です。

縦収差

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

球面収差の様子を見ると30年ぶりのリニューアルなので驚くような変化があると思いましたが、意外なことに球面収差はf/1.4Dと大きな違いはありません。 

軸上色収差も同様です。

像面湾曲

像面湾曲についても f/1.4D程度です。

歪曲収差

歪曲収差はわずかに樽型になりますが、対称型のガウスタイプの特徴で絶対値的には小さな範囲です。

倍率色収差

倍率色収差も同様にf/1.4Dとほぼ変わりません。ガウスタイプの特長で絶対値としては小さくまとまっています。

横収差

タンジェンシャル方向、サジタル方向

横収差として見てみましょう。

横収差で見るとf/1.4Dに比較し若干サジタルのフレアが増えているような…


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。

スポットスケール±0.1(詳細)

スポットの方もf/1.4Dとさほど変わりません。

MTF

開放絞りF1.4

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。

開放のMTFで見ると若干顔つきが変わりました。画面中心はさほど変わりませんが周辺部の均一性が高く像面湾曲が改善しています。

非球面レンズを導入しているので高度な補正が可能になっているのでしょう。

小絞りF1.8

NIKKOR 50mm f/1.8Gとの比較用に当レンズをF1.8に絞った状態のMTFも準備しました。

画面中心(青)は同程度でしょうか、画面の周辺部では少しf/1.8Gの高いようです。

小絞りF4.0

絞り始めるとやはりf/1.4Dとの差は小さい。

総評

f/1.4Dとの違いは像面湾曲の改善程度のようでした。

公式HP記載のMTFグラフを見ても事実そのような差なので私の解析に大きな間違いは無いと思われます。

しかし、このデータを作成した特許データは製品とは異なる事が分かっていますので参考程度としてください。

f/1.4Dの分析データを見た時「古き良きガウスF1.4もこの製品が最後かな?」と危惧してしまいました。

SIGMAのArtシリーズに代表されるように50mmも高性能化が今時のブームですから、ミラーレス化するとガウスタイプである意義も不明となりますから、フワフワな描写のガウスタイプはお終いかと思ったのです。

ですが、流石NIKONは、f/1.4Gに性能を継承させガウス伝統の味を残したようです。

さて困るのはどちらを買うか?ですが、f/1.4Dは値段が安いとは言え、オートフォーカス機構なども古く、実質マニュアル専用レンズとなりますので長期的には損かもしれません。

f/1.4Gを購入しても撮影時の「ふんわりとした収差感の味わいは同じ」でオートフォーカスできれば大変に便利なのでf/1.4Gを購入する方が得策と考えられます。 

類似仕様のレンズ分析記事はこちらです。

 関連記事:SIGMA Art 50mm F1.4 DG HSM
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 関連記事:SONY Planar T* FE 50mm F1.4 ZA


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価格調査

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製品仕様表

製品仕様一覧表

画角46度
レンズ構成7群8枚
最小絞りF16
最短撮影距離0.45m
フィルタ径58mm
全長73.5mm
最大径54mm
重量280g

その他のレンズ分析記事をお探しの方は、分析リストページをご参照ください。

以下の分析リストでは、記事索引が簡単です。

レンズ分析リスト

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