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【光学エンジニアの解説】一眼レフカメラとスマホの望遠レンズを比較分析 PENTAX vs iPhone 120mm F2.8 -分析130

2023年製のapple iPhone 15 Pro Max に搭載された望遠レンズ 120mm F2.8について、なんと1977年製の一眼レフカメラ用のレンズPENTAX 120mm F2.8と比較分析するレビュー記事です。

現代(2023現在)では、世界中の人々が手にしているスマートフォンですが、カメラとしての機能も近年急激に向上し、もはや利便性においてはカメラを越えた部分も多くなりました。

その一方で、誰もが常に身に着けているスマートフォンですが、そのカメラとしての仕組みや構造をご存じの方はとても少ないのではないでしょうか?

そもそも、カメラが内蔵されていると言われても「本当に何枚もレンズが入っているのか?」と不思議に感じるサイズです。

そこで、当記事ではApple iPhoneに望遠レンズについて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一眼レフ用のレンズと比較分析します。

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。

それぞれのレンズには専用の詳細分析記事がすでにありますので合わせてご覧ください

レンズの概要

最も代表的なスマートフォンであるapple iPhoneも2023年の新型機種「iPhone15 Pro Max」へ焦点距離120mm相当の望遠レンズが搭載されました。

iPhone望遠レンズは、テトラプリズムにより折り畳まれた一見するととても不思議な光学系です。

まずは過去の記事で作成したiPhone 15 のテトラプリズム光学系をご覧ください。

被写体側(左)にある3枚のレンズを通過した光は、テトラプリズムにより4回も反射され撮像素子へ入射します。

通常は長くなってしまう望遠レンズの光学系を短く(薄く)折り畳んでいるわけですね。

スマートフォンは薄さが命ですから、テトラプリズムによってスマートに格納できるわけです。

世間一般ではこのように折り畳んだ光学系をPeriscope(ペリスコープ)レンズと呼んでいます。

ペリスコープとは、潜水艦に搭載されたいわゆる潜望鏡の意味ですね。

このテトラプリズム光学系を展開し、直線の光路図へ直した様子が下記になります。

このように展開すると、これまで当ブログを読んでいただいている方なら少し見慣れた形状へ近づきましたね。

さて、ここまでは過去の記事の振り返りでした。

ここで疑問に思うのは、テトラプリズムの効果によりレンズが短く(薄く)なることはわかるが「光学系として短いと言えるのだろうか?」また「性能が良いと言えるのだろうか?」そんな疑問が沸いていきますよね。

そこで、当記事ではiPhoneの望遠レンズと一眼レフカメラのレンズと比較することにより、光学的な意味でのiPhoneレンズの特性を比較分析してみたいと思います。

文献調査

文献調査については下記の個別記事を参照してください。

!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

上図の左側がPENTAX M 120mm F2.8(青字)、右側がapple iPhone 15 Pro Max 120mm F2.8(赤字)の光路図になります。

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。

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  • この記事を書いた人

高山仁

光学設計一筋40年を超えるの世界屈指のプロ光学設計者。 さてその実態は零細光学設計事務所を運営するやんごとなき窓際の翁にしてレンズレビュー・コンソーシアム会長。 当ブログへのリンクや引用はご自由にどうぞ。 更新情報はXへ投稿しております。

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