非点収差

技術的詳細

非点収差はジオプトリーで測定され、接線方向と矢状方向のレンズ面の曲率半径の違いによって生じます。フルフレームレンズでは、この収差は通常、画像中心から15mm離れた場所で0.2から1.5ジオプトリーの値として現れます。現代の非球面レンズはこの効果を0.3ジオプトリー未満に低減します。接線非点収差（焦点線が画像中心に対して放射状）と矢状非点収差（焦点線が画像中心に対して同心円状）の2種類があります。非点収差係数A₃は、この収差の強さを数学的に記述します。

歴史と発展

非点収差は1860年に物理学者のトーマス・ヤングによって初めて科学的に記述されました。写真においては、1881年にカール・ツァイスのエルンスト・アッベがレンズ設計におけるその重要性を認識し、最初の補正方法を開発しました。1893年のクック・トリプレットは、非点収差を低減した最初のレンズの一つでした。1970年代以降の現代のED（超低分散）ガラスと、1980年代以降のアスフェリックエレメントにより、現在では最高級レンズで0.1ジオプトリー未満の補正が可能になっています。

映画における実用例

「ブレードランナー 2049」の広角撮影では、ロジャー・ディーキンスは有機的な画像端部を得るために、意図的にわずかに非点収差のあるビンテージレンズを使用しました。ドキュメンタリー映画製作者は、非点収差が高い安価なレンズをよく使用し、それによって特徴的な「ソフト」なコーナーが生まれます。スタジオ写真では、品質管理のために放射状の線パターンを持つ非点収差チャートが使用されます。この収差は開放絞りで増大し、f/5.6から著しく弱まるため、風景撮影は通常f/8-f/11で行われます。

比較と代替案

点対称に現れる球面収差とは異なり、非点収差は方向依存性があります。コマ収差は彗星のようなぼけを生じるのに対し、非点収差は線状の焦点面を形成します。現代のフローティングエレメント構造は、ピント合わせ中に非点収差を動的に補正します。ポストプロダクションでのデジタル補正は、この効果を部分的に補うことができますが、静的な値に対してのみであり、フォーカス依存の変動には対応できません。