レンズ分析

【レンズ性能評価】OLYMPUS Zuiko 50mm F1.2-分析001

オリンパス ズイコー 50mm F1.2の性能分析・レビュー記事。

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。

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

zuiko 50 1.2は、オリンパスOMマウント用のZuikoレンズシリーズの中で最大口径比を誇るレンズです。

83年に発売され前期型、後期型とあるようです。私は2000年ごろに新品で購入しました。

1970年代も後半になると、各社の焦点距離50mmのレンズは、大口径化の競争によってFno1.2クラスの製品が多数発売されるようになってきました。

フィルム撮影は、デジカメのようにISO感度を手軽に変えられませんからシャッタースピードを稼ぐためにFnoが明るいことはそれだけで「確かな正義」だったのです。

olympus zuiko 50mm f1.2

私的回顧録

私がこのレンズを購入した2000年ごろは、デジタルカメラの時代が幕を開けていた時期です。

しかし、まだフルサイズのデジカメなど伝説の武器のような存在で、フィルムカメラも十分に現役の時代でした。

ヨドバシカメラなどのカメラコーナーにはオリンパスのフィルム一眼カメラOM4なども堂々と陳列されていました。

その当時、このZuiko 50 1.2は、5万円前後で購入した記憶があります。

今でもオークションでは新品同様なら5万円程度するようですね。(2019/12現在)

フィルム時代以前の古いレンズをクラシックレンズとかオールドレンズと表現するようですが、このレンズの発売開始期は1980年ごろと思われるので、オールドレンズの範疇でしょう。

筋金入りのオールドレンズ愛好家は戦前のレンズぐらい古い物を珍重しますからこのレンズは「まだ若いレンズ」なんでしょうね。

当ブログではフィルム時代のレンズをオールドレンズという扱いにしておりますので、このレンズZuiko 50 1.2もオールドレンズの扱いになります。


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文献調査

日本の特許文献は、執筆現在(2020年)において1970年あたりまでの特許が電子化され公開されています。

1970年代の特許文献は電子化されているとは言え、紙のデータをスキャンした画像が保管されている状態であり、キーワード検索はできません。

なんとかメーカー別に分類はされていますので、1970年代後半ぐらいからのオリンパスのレンズ関連の特許文献を総当たりで調べると焦点距離50mm、Fno1.2の仕様の文献を複数発見できます。

出願されてるオリンパス全体の光学系特許数に対して50mm仕様の特許件数は比率的に多いようなので、開発にも力が入っていたように思われます。この時代の特許はさすがに手書きではありませんが、印刷した物を再度スキャンし電子データ化しているので画像が荒くなんとも読みづらい…

なお特許の実施例は焦点距離が100mmとなっていますが、光学系の特許実施例は全系を比例倍して焦点距離を100とか1になるようにして記載するメーカーがあるので、画角から推定するのが確実です。

さて年代や性能から推測すると該当する特許はおよそ2択のようですが、私の直感で性能の良さそうな特開昭53-69031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。


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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zuiko 50 1.2の光路図です。6群7枚構成で、非球面レンズは採用されていません。

構成は一眼レフ標準レンズの定番であるダブルガウスタイプの像側に正レンズを1枚追加した大口径ガウスタイプです。

前後に1枚づつ追加する8枚構成の設計も他社にはあるようですが、オリンパスとしては後ろ側に1枚で十分との判断だったようです。

このレンズの発売当時、非球面レンズを使う特許も多々出てきていた時代ですが、すべて球面レンズだけで設計されており当時の設計の苦労が伺い知れます。

当時、すでにコンピュータで設計していたはずですが、今のコンピュータがジェット機なら当時のは”蚊”みたいなものでしょう。

そのような開発環境でどのような苦労をして設計していたのでしょうか?

さて光路図をよく見ると大口径のため軸上(中心)の光束が非常に太く、周辺の光束が相対的に細くなり周辺減光が激しい事がわかります。

広角レンズで発生するコサイン4乗則による減光とは異なる大口径特有の光量の落ち方です。

この光量低下は小絞りにすると劇的に改善します。

ガウスタイプで非球面も無し、しかも大口径Fno1.2ですからオールドレンズらしい激しい収差の出方に期待が高まりますね。

ガウスタイプの優秀な点のひとつは、特殊材料を使わずに高い性能を達成できる点があり、本レンズも材料には特筆すべき特殊な物は採用されていません。

ガウスタイプと言われる光学系は一眼レフ用レンズでは基準とされるレンズですが、以下のリンク先へ概要をまとめてあります。興味のある方はご参照ください。

 関連記事:ダブルガウスレンズ

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

ここからはzuiko 50 1.2の性能を球面収差から順番に見ていきます。ガウスタイプは対象型配置の光学系の割にフルコレクション形の球面収差が大きめに残りますが、構成枚数とF1.2の大口径を考えるとかなり良く補正されています。

縦軸0.75ぐらい中間部では意外にも球面収差をかなり抑えており、グラフ上端の1.00位置では跳ね上がるような独特な収差形状をしています。

この少ない構成枚数でこんな形にできる方が少し不思議ですが、上端の1.00位置での跳ね上がりは絞りを絞るとカットされますから開放Fnoで撮影した時のみ見ることができます。

それが開放Fnoで撮影した時のふんわりとした描写の秘密だと思われます。0.75位置の収差は抑えてあるので絞るとキリキリと解像力が上昇することが見抜けます。この収差の残し方がテクニックで、いわゆる味なのです。

軸上色収差はc線(赤)とg線(青)が重なる残し方をしています。真っ赤な色にじみになると目立つので紫色っぽくして目立たたなくするテクニックです。ただしFnoが1.2の仕様とこの構成枚数としては十分に補正されていると思います。

像面湾曲

像面湾曲は大口径でありながら画面中間部まで良く補正されています。球面収差がアンダー側のフルコレクションなので像面も少しアンダー目にするこで画面全体のピントが均一になります。

歪曲収差

歪曲収差はガウスタイプにありがちなほんのりタル型ですが、絶対値は小さく問題はありません。

倍率色収差

対称型の構造だけに倍率色収差はきれいに補正されています。ほぼ理想的です。

絞り開放での撮影の場合、倍率色収差は目立たないのであまり恩恵はありませんが、倍率色収差が小さいと小絞りにした時にMTFが大きく改善しますので重要なポイントです。

横収差

タンジェンシャル方向、サジタル方向

光束の周辺で巨大なサジタル方向のハロがでていますが、主光線近傍の傾きと逆方向にねじ曲げているため不思議とトータルのピントはバランスする大口径定番の収差の出し方。

しかし、偶然からでしょうが昔の人もよく考えたよな…

このハロがいわゆる古いレンズの味であって、絞り込むと収差がカットされるので解像力がキリキリ上がります。


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スポットダイアグラム

スポットスケール±0.3(標準)

高い像高での横方向広がりがサジタルフレアの影響であり、最周辺に点光源があるとこのようなV字形になるので夜景や星空撮影などでは注意が必要です。

スポットスケール±0.1(詳細)

こちらはスケールを変更し、さらに拡大した図となります。近代的なレンズはこのスケールでの表示でないと比較が難しいのですが、古いこのレンズに適用するのは少々厳しいですね。

MTF

開放絞りF1.2

開放F1.2ではMTFの山の頂点は低いものの、なかなかにMTFの頂点位置は一致しています。深度方向がわかるような撮影するとピント面がフラットであることが観察できます。

小絞りF4.0

開放のFnoがF1.2と明るいだけにF4.0まで絞り込むとMTFがキリキリ改善し現代的なレンズとも遜色ありません。

写真的には解像度が高すぎて面白味に欠けるわけですが…

総評

Zuiko 50 1.2は独特な球面収差の残し方により開放での描写の緩さと、絞った時の解像力の向上で2度楽しめる素晴らしい設計です。

近年のレンズは大型化&高性能化が進みこのような味のある描写を楽しむことができません。

戦前戦後の骨董レンズを購入するのは勇気のいることですが、zuiko 50 1.2は2000年ごろまで新品販売されていたので中古市場では手軽な値段で手に入ります。

収差を味として楽しむなら必携の1本です。

なお焦点距離の近い近代的レンズ設計の代表例として、SIGMA Art シリーズからSIGMA 50mm F1.4を分析しておりますので以下のリンク先を参考にご覧ください。

 関連記事:SIGMA 50mm F1.4


作例・サンプルギャラリー

Zuiko 50 F1.2の作例集となります。特に注釈の無い限り開放Fnoの写真です。

さらに多くのZuiko 50mm F1.2の作例はこちらにもあります。

 関連記事:実写 Zuiko 50mm F1.2 【銀座編】


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製品仕様表

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49mm
全長43mm
最大径65mm
重量285g

もし、ミラーレスカメラをお持ちでしたらマウントアダプターを使用すると再びZuiko 50mm F1.2で撮影が可能です。

こちらの商品はOM用ZuikoレンズをソニーのミラーレスカメラのEマウントへ取り付けるためのアダプターです。

OM用ZuikoレンズをニコンのミラーレスカメラのZマウントへ取り付けるアダプターもあります。


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