シグマ 24-70mm F2.8 DG DNの性能分析・レビュー記事です。
さて、写真やカメラが趣味の方でも、レンズの仕組みや性能の違いがよくわからないと感じませんか？
当ブログでは、光学エンジニアでいわゆるレンズのプロである私(高山仁)が、レンズの時代背景や特許情報から設計値を推定し、知られざる真の光学性能をやさしく紹介します。
当記事をお読みいただくと、あなたの人生におけるパートナーとなるような、究極の1本が見つかるかもしれません。
作例写真は準備中です。
レンズの概要
当記事で紹介するSIGMA 24-70F2.8 DG DNは、ミラーレス一眼用の大口径標準ズームです。
本レンズはSIGMAのレンズシリーズの中でARTラインに属しており、高性能でありながらも重厚な金属外装の高い質感にもこだわるSIGMAの最上位レンズシリーズの1本です。
改めておさらいしますとSIGMAの名付けパターンは以下となっています。
- DG (フルサイズ用)
- DC (APS/フォーサーズ用)
- HSM (超音波モーター)
- DN (ミラーレス専用)
本レンズはSIGMA 24-70F2.8 DG DNなので「フルサイズ」＋「ミラーレス専用」と言う意味になりますね。
執筆現在(2022)では、本レンズはSONY Eマウント用とSIGMAやpanasonicで共通のLマウント用の2種が発売されています。
まずはSIGMA F2.8通し仕様のフルサイズ用レンズの系譜を確認してみましょう。
- 24-60mm F2.8 EX DG (2004)
- 28-70mm F2.8 EX DG (2004)
- 24-70mm F2.8 IF EX DG HSM (2009)
- 24-70mm F2.8 DG OS HSM ART (2017)
- 24-70mm F2.8 DG DN ART (2019)★当記事
- 28-70mm F2.8 DG DN Contemporary (2021)
前回の記事では先代となるミラー有一眼レフ用の最後の標準ズームとなった24-70 F2.8 DG OS HSMを紹介しました。
この先代レンズの薄命さに涙した方も多かったことでしょう。(まだ販売してますが…)
関連記事：SIGMA 24-70mm F2.8 DG OS HSM
本レンズはF2.8仕様の5代目、ミラーレス専用としては初の24-70 F2.8仕様の王道的レンズです。
私的回顧録
『増える収差、減る収差』
レンズについて知ってくると絞りを「絞ると収差が減る」事に気が付く方も多いことでしょう。
その一方で、絞りを「絞ると増える」収差も存在します。
この現象を一言で説明しようにも、どの収差が絶対に減る/増えると区別できるわけではありません。
光学設計的に「どのように収差がまとめられているか？」がポイントになるからです。
しかし、収差図を見慣れてくるとその特性がわかるようになってきます。
今回は、球面収差と軸上色収差について絞りの効果を見てみましょう。
わかりやすい題材としてNIKON Nikkor 50mm F1.4Dを使って確認します。
Nikkor 50mm F1.4Dの絞り開放状態の光路図は下図です。
今回は軸上色収差の確認ですので、画面の真中心に結像する光線のみ表示しています。
ここでFnoを小絞りのF2.8に絞り込むと、光路図は下図のようになります。
絞り込まれF2.8の状態となった光路図を見ると光線が細くなり、絞りによって光線束の外側の光がカットされていることがわかります。
ひとつの見方としては、これは撮像素子へ入射するエネルギー量(露光量)が減ることを意味しています。
もうひとつの見方は、光線束の外側の収差がカットされているとも言えます。
それでは、絞りにより球面収差がカットされる様子を以下の模式図に示します。
左側は開放FnoのF1.4状態の球面収差です。
中央は小絞りのF2.8に絞り込む様子です。球面収差図上で「絞る」とはグラフの上端側からカット(遮光)されることを意味します。
右側は再度描画しなおした小絞りF2.8状態の球面収差図です。
開放では上端が大きく曲がっていた球面収差がカットされ、小絞りF2.8状態では略直線的な特性になりました。
同時に主にg線(青)の収差の曲がった部分も大きくカットされています。
さらにわかりやすく、この真中心の光線からスポットダイアグラム図を作成し詳細に結像状態を見てみましょう。
上図は先の光路図にある真中心に結像する光線のスポットダイアグラムを光の色ごとに描画しています。
上段の開放FnoのF1.4の状態を確認すると、d線(黄)のスポットも散らばりが見えますが、g線(青)に至っては枠をはみ出すほどに散らばっています。
下段の小絞りのF2.8を見ると、d線(黄)は当然小さくなっていますが、g線(青)はdよりも小さいぐらいになっています。
構成枚数の少ないレンズは、収差補正に限界があるため「開放重視の設計とするか」「小絞り重視とするか」これがまさに設計者の腕の見せ所でした。
そしてこのような特性を知り、絞りにより収差をコントロールして、収差の少ない美味しいポイントで撮影したり、収差の大きい味のあるポイントを楽しむことがオールドレンズの遊びの醍醐味であるわけです。
文献調査
さて特許文献を調査したところ、直接的にSIGMA 24-70mm F2.8 DG DNに該当する文献は存在しないようでした。
ところが、特開2021-71677に記載された実施例4は、若干仕様が異なる28-85mm F2.8ではありますが、当記事のレンズと同一の構成であることがわかりました。
少々仕様が異なりますが、Artレンズとして狙う性能は同程度と推測されますので、特開2021-71677の実施例4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。
レンズレビュー公認レンズクリーナー：公認の秘密はこちら
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。
光路図
上図がSIGMA 24-70mm F2.8 DG DNの光路図になります。
