Nikon Z 50mm F1.2 Sのようなレンズは、古いF1.2レンズよりも大きく、重く、高価で、複雑です。しかし、なぜ？
まず、光学の小さな歴史
船が木で造られていた時代には、人々はすでに信頼できる光学機器を持っていました。これらのツールの1つは、「ダブルガウスレンズ」設計に従って作成された固定焦点距離レンズでした。 20世紀初頭まで、レンズ設計者は6種類のレンズのうち5種類をすでに作成しており、現在使用しているレンズの基礎となっています。 （レトロフォーカスレンズは1920年代にまでさかのぼります。興味があれば、ズームレンズは本質的に修正されたクックトリプレットです。）
19世紀後半から、ダブルガウスレンズが高口径固定焦点距離レンズの主な設計となっています。何年にもわたって、設計者は新しいグループを追加して、より多くの光を取得し、収差を補正し、レンズ全般を改善してきました。しかし、現代まで、固定焦点距離レンズの基盤は「ダブルガウス」のままでした。既知のプライムレンズを考えてみてください。おそらく「ダブルガウス」設計で作られます：スピードパンクロ、プレーナー、キセノン、ズミクロン、タクマー、ウルトロンなど。
上：ペッツバールレンズ、アプラナート、ダブルガウスレンズ。下：クックのトリプレット、望遠レンズ、逆望遠レンズ（レトロフォーカス）。
ほとんどのダブルガウススキームには、実用上重要な機能があります（すべてではなく、ほとんどのことを言ったことに注意してください ）。フルフレームカメラの焦点距離40〜60mmに相当する画角を持つデュアルガウスレンズを設計するのが最も簡単です。したがって、50mmの球体は通常、デュアルガウスレンズによって支配され、焦点距離が長いまたは短いレンズは通常、望遠レンズまたは後焦点レンズになります。第二に、デュアルガウスレンズの収差はF2.8以下で制御するのが簡単です。まともな50mmF2.8デュアルガウスレンズはたった5つの要素で作ることができますが、より大きな口径は収差を補正するためにより多くの要素を必要とします（上の図を参照）。
しかし、レンズは変わります
過去10年間で、50mmレンズはより洗練されてきました。30年前のCanon50mm F1.2（右）と新しいSigma 50mm F1.4ArtおよびZeissOtus 55mm F1.4（左）を比較してください。
レンズ図（左から右）Zeiss 55mm Otus、Sigma 50mm F1.4 Art、Canon 50mm EFF1.2L。
最近、3つの主要メーカーが、13から18エレメントの範囲で、複数の非球面およびEDコンポーネントを備えた、さらに洗練されたデザインの50mmF1.2レンズを発表しました。それらのガウスデュアルレンズ回路の影響を確認することは非常に困難です。
レンズスキーム（左から右）：Sony FE 50mm f1.2 GM、Nikkor Z 50mm f1.2 S、Canon RF 50mmf1.2L。
レンズ設計者は、価格を上げて回路をより涼しく見せるために、この新しいガラスをすべて追加しているわけではありません。これらのより新しく、より高価で複雑な設計は、50mmの固定焦点距離の超広口径レンズで直面した制限を克服するように設計されています。少なくとも彼らは理論と私の期待でこれらの問題を解決するでしょう。そして、私たちは期待が通常どのように終わるかを知っています。
超広口径レンズについて話しましょう
期待と言えば、写真家は長年、F1.2レンズに大金を費やしてきました。絞りを完全に開いたときのシャープネスは低下しますが、少なくとも絞りを小さくすると、安価な50mmレンズと同じくらい良くなることを期待しています。結局のところ、穴を減らすことですべての問題を解決できますよね？
残念ながら、少なくともF1.4より大きい口径のデュアルガウスレンズでは、物事はそのようには機能しませんでした。もちろん、相対絞りを小さくすると、特に中央でシャープになります。しかし、中心から遠く離れて、それらは決して非常に明確ではありませんでした。むしろ、彼らは受け入れられるようになりました。たとえば、以下はキヤノンのクラシックな50mm EFF1.2LとF5.6でテストされた新しいSigma50mm F1.4Artの比較です。ご覧のとおり、シグマはキヤノンに勝っています。
Canon 50mm EF 50mm F1.2L（左）およびSigma 50mm F1.4 Art（右）レンズの変調伝達関数（MTF）。
像面湾曲グラフは、これがその影響ではないことを示しています（ ある程度の曲率は存在しますが）。むしろ、これらのレンズは、口径比を下げても大幅に低減されていない収差を持っています（3次および5次の非点収差、楕円コマ収差、およびより小さな口径を持つ他の高次収差はあまり除去されません）。
これらの図は、絞りは小さくなっていますが、レンズの外側部分はそれほどシャープではなく、高度の非点収差があることを示しています。
これが状況でした。1,500ドルの超広口径レンズはF1.2で見事なショットを生み出しましたが、絞りをF5.6またはF8に減らすと、300ドルのF1.8レンズは一般的にシャープになりました。例としてCanonEF 50mm F1.2Lを使用しましたが、基本的に同じことが、3,000ドルの値札を含むすべての超広角（F1.2以上）レンズにも当てはまりました。
新しいSonyFE 50mm F1.2GMのテスト
ソニーは予備テストのために5つの新しいFE50mm F1.2GMレンズを送ってくれました 。レンズが5つしかないため、これは不完全なテストですが、情報を得るには十分なはずです。私は50mmのキヤノンとニコンをテストしていませんが、それらのデザインは結果がほぼ同じであることを示唆しています。
完全に開いた穴のテスト
古いEFキヤノン50mmF1.2と比較すると、過去30年間のレンズ設計が無駄になっていないことがわかります。ソニー（右）はかなり優れています。
キヤノンEF50mm F1.2L @ F1.2 | ソニーFE50mm F1.2 GM @ F1.2
これは、ソニーがどれほど優れているかを示す指標です：F1.2では、F1.4の優れたSigma 50mmF1.4アートよりも優れた解像度を持っています。
Sigma 50mm F1.4 Art at F1.4 | Sony FE 50mm F1.2 GM at F1.2
これが、新しいデザインの利点です。完全に開いたときは、優れた50mmF1.4と同じくらい優れています。これは多くの写真家にとって間違いなく「お金の価値がある」ものです。しかし、私はまだ興味がありました-絞りはどれくらい鋭くなりますか？
ボアの比較の削減
明らかなことから始めましょう。1つのF1.2GMレンズと 1つのSonyPlanar 50mm F1.4ZAレンズを両方ともF5.6で比較してみましょう 。 ZAは素晴らしいレンズではありませんが、多くのFEユーザーが使用しています。穴を小さくすると、下のMTF図はその高い非点収差を示しています。私はGMが彼よりも優れていると思っていました。そしてそれが判明しました。
Sony FE 50mm F1.2 GM at F5.6 | Sony FE 50mm F1.4 ZA at F5.6
では、GMの1つとSigma 50mm F1.4 Artをより複雑に比較してみましょう（グラフでは、右側のSonyと交換しました）。多少の違いはありますが、間違いなく一方が他方よりも優れていると言いたい場合は、間違われるので黙っておくことをお勧めします。シグマは端がわずかに良く、ソニーは中央にあり、ソニーは乱視がわずかに少ないです。ただし、違いは非常に小さく、サンプリング偏差の範囲内にあり、写真には表示されません。
Sigma 50mm F1.4 Art at F5.6 | Sony FE 50mm F1.2 GM atF5.6
これはまさに私が見たかったものです。以前は、F1.2以上の絞りレンズを購入した場合、絞りが開いていると画像の焦点がぼけてしまうことが予想されます。絞りが小さくても、安価で低速なレンズほど鮮明ではありません。レンズ。最新の（そしてより洗練された）デザインにより、F1.2レンズは全口径で驚くほどシャープになり、小口径で小口径のレンズと同じくらいシャープになります。そして、これは実際、非常に重要です。
もちろん、許可がすべてではありません。これはおそらく最も重要なことではありません。しかし重要なことは、少なくともF1.2レンズには最近までそのようなインジケーターがなかったということです。
そして、うまくいけば、これらの新しいレンズが非常に多くの要素で構成されている理由を理解し始めていることを願っています（実際には、これが唯一の理由ではありませんが）。
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