分析017 NIKON AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G

ニコン ニッコール 50 1.8Gの性能分析・レビュー記事です。

特許情報や実写の作例から光学系の設計値を推測し、シミュレーションによりレンズ性能を分析します。

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。

作例写真は準備中です。

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2回目、初回は基本的なダブルガウス構成のf/1.8Dから分析をスタートしましたが、今回は光学系のスペックは同じf/1.8Gとなります。

この2本は一般の方からすると「レンズは同じでフォーカス機構や電磁絞りなどメカニカルな違いだけじゃないの?」と思うはずです。

私も今回調べるまで中身は同じだと思っていました。

なんとNikonと言う企業は恐ろしいことにまったく異なるレンズを新規設計しているのです。

f/1.8Dの光学系は、特許資料やNIKONのホームページ情報からわかる通りで1978年に発売された光学系が連綿と流用されています。

一方でf/1.8Gは2011年発売ですから、開発された時期は約30年もの差があります。この差分がどうでるかがこの記事の醍醐味となります。

私的回顧録

単純なダブルガウス6枚構成のレンズは各社ともに販売していますが、特色が無いので取り上げないつもりでいました。

それだけダブルガウス自体が優秀な証でもあります。しかし、Z58mm f/0.95へ至る歴史を勝手に分析するためにもNIKONの50mm f/1.8は特例で分析することにします。

文献調査

さてガウスタイプの光学系は各社多様な特許を出しますから発見できるか不安でしたが、無事に発見する事ができました。似たような文献が多すぎてわからん…と、なるかと思ったのです。

では見つかった特開2011-175123から見た目や性能の良さそうな実施例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。

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。

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G 断面図 光路図

上図がNIKKOR 50 F1.8G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。第6レンズは非球面レンズを採用しています。

f/1.8Dに比較するとなかなか豪華になっています。

縦収差

球面収差像面湾曲歪曲収差のグラフ

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G 縦収差

球面収差 軸上色収差

球面収差軸上色収差ともにf/1.8Dに比較すると約半減しています。

非球面レンズの効果で球面収差を取り除いているのでしょう。

軸上色収差は硝種を増やすことで補正しています、f/1.8Dは脅威の硝種2種で設計されていましたが、このf/1.8Gレンズは第2レンズと第5レンズは共通した同じ硝種ですがそれ以外は別の物が採用されています。

像面湾曲

像面湾曲f/1.8Dに比較しておよそ同程度ですが、球面収差を抑えたことを考慮すると若干悪いような?

歪曲収差

歪曲収差は数値的には小さいの範囲ですがマイナス側の樽型方向へ悪化しています。完全対称型ならもっと少ないので、対称からずらしてしまったためだと思います。

倍率色収差

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G 倍率色収差

倍率色収差も同様に絶対値的には小さいですがf/1.8Dに比較すると悪化しています。対称構造からずらしたためでしょう。

横収差

タンジェンシャル方向、サジタル方向

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G 横収差

基準光線(d線:黄色)の収差量としては、タンジェンシャル、サジタルともにf/1.8Dの約半減といった雰囲気です。

スポットダイアグラム

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G スポットダイアグラム

スポットは、かなりおとなしい感じになりました。

MTF

開放絞りF1.8

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G MTF F1.8

f/1.8Dに比較して中心から像高18mmぐらいの中間領域までは10ポイント程ですが向上しているようです。

小絞りF4.0

NIKON NIKKOR 50mm f1.8G MTF F4.0

十分高いものの像面変動が起こり、50f/1.8Dとさほど変わらない程度です。

各収差は約半減され開放Fnoでの性能は十分改善しましたが、小絞りでの性能差はほとんど無いか若干悪いような…

しかしこの差が出ない感じが対称配置型の恐ろしい底力なのです。およそ30年の時間とそこで磨かれた技術を持ってしても、この程度しか改善しないのです。

当然ですがSIGMAのArtレンズのように巨大化させれば性能はもっと上がりますが、サイズを同程度に抑えるとこの程度の改善しかできません。

下手すると逆に昔のレンズの方が「開放Fnoの描写に味があって良い」などと言われるでしょうから、おそらくこのレンズを設計した担当者の心はガウスに屈服し粉々に砕け散っているでしょう。

しかしコンピューターの進歩に例えるなら30年差あれば「三輪車がF1カーになる」ぐらいの劇的進化が起こるわけですからレンズの進歩はなにしろ遅い…だからこそ面白くもあるわけですが。

開放からかなりキレのある性能と言えますので、普通に軽量で高性能のレンズが欲しい方には十分に欲求を満たしてくれるでしょう。

総評

旧型50f/1.8Dに比較し、重量やサイズUpは抑えながら開放性能を改善する方針で、30年ぶりのリニューアルにふさわしいバランスだったのではないかと思います。

近年の超高性能&超重量レンズに飽きた方には、オートフォーカスも効きながら、オールドレンズ的な味も残している「軽快に遊べるレンズ」として所有するのにもちょうど良いですね。

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 関連記事:2022年賀状印刷のススメ



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 関連記事:SILKYPIX10のおすすめポイントをたくさんの作例で紹介

 

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製品仕様表

NIKKOR 50 1.8G製品仕様一覧表

画角47度
レンズ構成6群7枚
最小絞りF16
最短撮影距離0.45m
フィルタ径58mm
全長52.5mm
最大径72mm
重量185g

その他のレンズ分析記事をお探しの方は以下の目次ページをご参照ください。

 関連記事:レンズ分析リスト

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