焦点距離変更時に自動的にフォーカスを保持するズームレンズ。Angenieux 25-250mmやFujinon Premier 18-85mmなどのシネマズームは±0.02mmのフォーカス精度を実現。
技術的詳細
パーフォーカルレンズは、15～25枚のレンズエレメントを10～16群に配置した複雑なレンズ構造により、精密に計算されたカーブで互いに移動させることで、その特性を実現しています。Angenieux 25-250mm T3.5やFujinon Premier 18-85mm T2.0のような典型的なシネズームは、センサー上でのずれを±0.02mm以内に抑えながら、全焦点距離範囲でフォーカスを維持します。機械的な精度はマイクロメートル単位の製造公差を必要とするため、これらのレンズは2～8kgの重量になります。現代のパーフォーカルズームは、非球面レンズや低分散ガラスを使用して、一定のシャープネスを保ちながら収差を最小限に抑えています。
歴史と発展
キヤノンは1961年にテレビカメラ用として初のパーフォーカルズームレンズ「TV Zoom 17-68mm」を開発しました。アンジェニューは1964年に16mmカメラ用の「12-120mm」でこの技術を完成させ、これはキューブリック監督の「2001年宇宙の旅」で使用されました。1980年代には、ツァイス「11-110mm」のようなレンズにより、パーフォーカルズームはドキュメンタリー映画やENGの標準となりました。2010年以降、コンピューター支援設計と精密なCNC加工により、Fujinon 20-120mm Cabrioのようなパーフォーカルフルフレームズームが可能になりました。
映画での実用例
ロジャー・ディーキンスは、「ノーカントリー」の有名なホテルでのシーンで、Angenieux Optimo 24-290mmを使用し、ワイドショットからディテールショットへシームレスに切り替えました。ライブ中継では、パーフォーカルレンズにより、オペレーターはフォーカスを再調整することなく、即座にフレーミングを変更できます。ドキュメンタリー映画制作者は、予期せぬ状況での柔軟性を高く評価しています。欠点としては、単焦点レンズと比較して重量が重く、光量が少ないことです。典型的なシネズームは、対応するプライムレンズよりも2～3段暗くなります。
比較と代替手段
バリフォーカルレンズは、焦点距離を変更するとフォーカスがずれ、再フォーカスが必要になります。これは、制御されたスタジオ環境での精密なフォーカス操作には利点となります。単焦点レンズは、より高い光量と優れた画質を提供しますが、他の焦点距離のためにはレンズ交換が必要です。現代のサーボズームは、パーフォーカル特性とモーター駆動制御を組み合わせてリモートアプリケーションに対応しています。ハイエンドの映画制作では、Cooke Varotalシリーズのような手動フォーカスパーフォーカルズームが引き続き主流です。