85mm以上の望遠レンズにおける光学歪み。直線が画像周辺に向かって内側に凹んで湾曲する。極端な望遠で最大8%の歪みに達する。
技術的詳細
ピンクッション歪みは、焦点距離85mmを超えると顕著になり、超望遠レンズ（300-800mm）では最大8%の歪み率に達します。歪みは、kを負の歪み係数とする数式 rd = r × (1 + k × r²) に従います。現代のシネレンズは、非球面レンズエレメントとEDガラスにより、歪み値を0.5%未満に抑えています。ズームレンズは、長焦点距離端で最も強いピンクッション歪みを示しますが、単焦点レンズは、最適化されたレンズ設計により、はるかに低い値を実現します。
歴史と発展
ピンクッション歪みの体系的な研究は、1905年にハインリヒ・エルフレによるカール・ツァイスでの光学研究から始まりました。1920年代には、ライツとシュナイダーが映画撮影用の最初の補正型望遠レンズを開発しました。1961年にキヤノンの蛍石レンズが登場し、200mmの焦点距離で初めて1%未満の歪みを実現し、ブレークスルーとなりました。1990年代以降、RED IPPやARRIs lens correctionのようなデジタル補正システムは、保存されたレンズの既知の歪みパターンを自動的に補正しています。
映画での実用例
リドリー・スコットは、映画『グラディエーター』（2000年）でパナビジョン製望遠レンズのピンクッション歪みを意図的に使用し、ポートレートの中心に微妙な集中効果を与えました。一方、クリストファー・ノーランは、幾何学的な精度を確保するため、0.3%を超えるあらゆる歪みをポストプロダクションで体系的に補正しています。グリーンバック撮影では、画像端の湾曲がマッチムーブを困難にするため、強いピンクッション歪みは複雑な3Dトラッキング補正を必要とします。デジタルインターミディエイト（DI）は、現在では個々の画像領域の選択的な補正を可能にしています。
比較と代替手段
ピンクッション歪みは、線が凸状に外側に湾曲するバレル歪み（Tonnenverzerrung）とは対照的です。35mm未満の広角レンズは通常バレル歪みを示しますが、望遠レンズはピンクッション歪みを発生させます。フィッシュアイレンズは極端なバレル歪みを示し、アナモルフィックレンズは非対称な歪みを示します。DaVinci ResolveやNukeのようなソフトウェアは、既知のレンズプロファイルを自動的に補正しますが、未知のレンズはテストチャートによる手動キャリブレーションが必要です。