EOSで野鳥撮影センサーとレンズの適合性 (初心者向け)

はい…今日はセンサーに合ったレンズ、レンズにあったセンサーの選び方について少し。

ボディ(センサー)の解像度
1. 写真の解像度
2. センサーの画素ピッチ
レンズの解像力
センサーとレンズの組み合わせ
最近みかけた良レンズ

ボディ(センサー)の解像度

写真の解像度

まず、写真の解像度について。

画面や画像を表示、印刷する際の精細さを表す尺度のことを解像度といいます。
デジタルカメラの解像度は「2,000万画素」のようにピクセル（＝画素）の総数で解像度を表します。

画素数と解像度（プリントサイズに適した解像度、トリミングやスキャンの際の注意点など）｜プリント講座｜キヤノン：PRO LINE PRINTER 黒のキヤノン。
印刷する際の精細さを決定する画素数と解像度の仕組みを学べます。プリントを鑑賞する際の距離の目安や適した用紙サイズの説明もしています。
cweb.canon.jp

野鳥撮影ではおそらくほとんどの方はトリミング前提ですので、解像度の意味合いが通常と異なります。

トリミングしなかった場合はセンサーの画素数＝解像度となりますが、トリミング前提の場合は「トリミング後の写真の画素数」が解像度にあたることになります。

トリミング後に残った画素数が大事ということになりますので、フルサイズやAPS-Cというようなセンサーサイズによる区別はあまり意味がありません。

例えばEOS R5は4500万画素、EOS R7は3250万画素で画素数はR5の方が多いのですが、R7の方はAPS-Cですので、同じ距離から撮影した場合にはEOS R7の方が被写体の画素数は圧倒的に多くなり、解像度が高いという事になります。

野鳥撮影では「トリミング前提」「鳥には自由に近づけない」という点が他の撮影とは大きく違うのでこういうことに。

今の時代は印刷して紙で～という人の方が少数派ですし、私の場合はかなりクローズアップするのとPCなどで拡大してみますので、どこまで解像度が高くても無駄はないという事情もあります 😛

おうみねこ

ほとんどの場合で「解像度が高い＝遠くから撮れる」という事にもなるから、解像度はできるだけ欲しいなぁ。

サンコウ先生

鳥によって近づける距離は違うけど、小鳥を距離30mくらいで撮れればかなり快適だね。

おうみねこ

野鳥を撮ってる感じだと～20mは鳥がまだまだ逃げる距離、30mだと逃げられない事が多いかな。

センサーの画素ピッチ

Canon EOS R5　500mm　ƒ/7.1　1/250s　1000　

画質については画素ピッチ(画素あたりの受光面積でも可)による違いと考えて良いのではないかと思います。

画素ピッチが広いほど、解像度が低く、高感度に強く、色乗りが良く、ブレに強いという感じですね。

ただ画素ピッチが狭い場合に最も問題となるのはレンズの解像力で、画素ピッチが狭いのにレンズの解像力が低いと、解像度が低く、高感度に弱く、色乗りが悪く、ブレに弱いという最悪の結果になります。

EOS R7で綺麗に撮れない場合は、レンズ解像力が足りない場合とRAW現像で適切な処理をしていない場合がほとんどじゃないかな？と思います。

センサーの解像度とレンズの解像力のバランスが重要ですので気を付けましょう。

上の写真はEOS R5 + RF100-500mm F4.5-7.1L IS USMで距離15m～20mですが、十分な画質かなと思います。

R5はR7より色乗りが良い…というのはなんとなくわかりますね。ボケとかはF7.1ですので酷いもんですが 😛

おうみねこ

Canonは、今はどうもフルサイズ4500万画素が最もバランスが良いと考えているぽいね。

サンコウ先生

実際、EOS R5で撮った写真はなんか綺麗な気がするね。

おうみねこ

EOS R1も4500万画素という噂もあるし気になるなぁ。

レンズの解像力

F値による解像度限界

Canon RF 800mm f/11 IS STM - Review / Test Report

少しネットを徘徊していて、こういう記事を見つけました。

主にRF800mm F11 IS STMの話が載っているのですが、この中でF値による解像限界のチャートが載っています。

このグラフをみてわかる通り、F11のレンズ…RF600mm F11 IS STM、RF800mm F11 IS STMに関しては、MTFを見るまでもなく、そもそも回折の影響でフルサイズ2700万画素までしか解像させることはできないそうです。

また縦軸は有効画素数みたいなので、CMOSのベイヤー配列だとセンサーの画素数よりも少な目で考えた方が良いらしいです。
諸説ありますが、4500万画素だと75%くらいで3300万画素くらいで考えておくとよいとか。

EOS R5は4500万画素なので大体F8～F9、R7は8300万画素(35mm換算)なのでF6.3～F7よりも明るいレンズが少なくとも必要になるという意味合いです。

おうみねこ

レンズの明るさが足りなければ、そもそも解像力は得られないということね。

カワセミ課長

RFのF11レンズは～2700万画素までのボディで使った方が良さそうだな。

おうみねこ

RFレンズはF値の高いものが多いから、テレコン使用時はちょっと気を付けないとね。

MTFチャート

幾何光学的MTFと波動光学的MTF

レンズのMTFチャートの罠

私はどちらかというとレンズは実際に使ってみて判断する方なので、MTF曲線とかはあまり見ないのですが、MTFチャートでレンズを判断している方はちょっと気を付けた方がいいよというお話。たまにSONYのFE600mm F4 GM OSSの「M...

こちらで書きましたが、まずメイカーによって表記が違いますので注意してください。

CanonとSONYやNikonのMTFチャートを比べるのは無意味です。

Canonは波動光学的MTFで公開してくれていて比較しやすいので、そこは非常にありがたいですね。

チャートで確認すること

Canon EOS R7　800mm　ƒ/5.6　1/320s　160　-2EV　

チャートでは主に以下の点を確認します

使用するボディのセンサーに適合した解像力を持っているか？
テレコンをつけて使用する場合はテレコンありのチャートはセンサーに適合しているか？
他の候補レンズと比較してどうか？

候補になるレンズのMTFチャートをネットから集めてPC上で並べて比較するのが良いのではないかと思います。

テレコンありのMTFチャートは、Canonの場合はテレコン側のページに貼られている事が多いです。

キヤノン：EXTENDER EF1.4×III｜仕様

一眼レフ用交換レンズ EXTENDER EF1.4×III の仕様をご紹介しているページです。

昔のレンズはたまに幾何光学的MTFが貼られている場合があるので、その辺は注意。

チャート内で見るべき範囲

フルサイズの場合はセンサーが36×24mm、対角線は約43.27mmで中心からの距離なため半分に割って21.6mm、つまりMTFチャートの一番右端がセンサー四隅の解像力となります。

APS-Cの場合はCanonは他社よりも少しセンサーが小さくて22.3×14.9mm、対角線は約26.8mm、つまりMTFチャートの横軸13.4mmのあたりがセンサー四隅の解像力となります。

: EF400mm F4 DO IS II USM

: EF600mm F4L IS II USM

: EF800mm F5.6L IS USM

: EF100-400mm F4.5-5.6L IS II USM

: RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM

: RF800mm F11 IS STM

いくつかのレンズの例を貼りました。

横軸13.4mmあたりに赤線を入れましたが、横軸の0からこの赤線までがAPS-Cの場合に見るべき範囲となります。

解像力

30本/mmのカーブ(水色)が１に近いほど高解像なレンズとなります。

キヤノン：一眼レフカメラ／ミラーレスカメラ用交換レンズ｜交換レンズ基礎知識

交換レンズ基礎知識について、ご説明しているページです。

私の場合は上の図のように、APS-Cの範囲で30本/mmの上限と下限がどれだけで収まっているかを基準にしています。

以下は完全に私の感覚的な値ですが、

画素ピッチ	30本/mmの値
3.39㎛ ( EOS R7 )	0.85～0.80以上くらい、それより少し低くてもRAW現像でなんとか
4.36㎛( EOS R5 )	0.80～0.75以上くらい、それより少し低くてもRAW現像でなんとか
5.96㎛( EOS R3など)	0.75～くらい？(あまり使ったことはないですがRF800mm F11 IS STMも多分可)

こんなイメージでいます。

焦点距離と解像力

これは写真の解像力に近い話ですが、焦点距離が長い方がMTFチャートの値が低くても有利な場合があります。

例えば、ハチゴロー、ロクヨン(III型)、ヨンニッパ(III型)のMTFを見てみます。

: EF800mm F5.6L IS USM

: EF600mm F4L IS III USM

: EF400mm F2.8L IS III USM

ぱっと見るとEF400mm F2.8L IS III USMが一番綺麗じゃん…となるわけですが、「400mmで600mmや800mmと同じサイズで被写体を撮影できた場合」…つまり「被写体に近づいて撮影できた場合」です。

例えば撮りたい被写体が焦点距離400mmで足りる場合、EF400mm F2.8L IS III USMはこの中で最高のレンズと言えますが、600mmが必要な場合はロクヨンが、800mmが必要な場合はハチゴローが最も優秀なレンズとなります。

: EF800mm F5.6L IS USM + Ext1.4

: EF600mm F4L IS III USM + Ext1.4

: EF400mm F2.8L IS II USM +Extender x1.4

Extenderをつけた場合のMTFも見ておくと、400mm F2.8を560mm F4として使う場合にどれだけ解像力が落ちるか、600mm F4を840mm F5.6で使う場合にどれだけ解像力が落ちるかがよくわかります。

ですので、必要な焦点距離のレンズを使うのが基本で、Extenderは非常用と考えておいた方が良いです。

ただEF600mm F4L IS II USMだけはちょっとおかしいレンズで、

: EF600mm F4L IS II USM

: EF600mm F4L IS II USM + Ext1.4

テレコンをつけて 840mm F5.6 としてもハチゴローのMTFチャートと競っているという鬼性能。

いまでもメインレンズとして愛用されてる方が非常に多い銘玉です。

残念ながら2025/02で修理対応期間が終わりますので、これから購入する人はちょっと注意ですが。

EF800mm F5.6L IS USMとEF600mm F4L IS II USM

はい、EF800mm F5.6L IS USMとEF600mm F4L IS II USMのどちらを残すのか決めましたので、まぁ似たようなシチュエーションで迷ってる人の役に立てれば..と詳細を投稿しておきます(いないでしょうけど)。 EF8...

ロクヨンII型とハチゴローについては、前にかなり悩んだので興味ある方は参考にしてください 🙂

おうみねこ

Canonの場合は波動光学的MTFチャートなこともあって安心して比較できるね。

ジョビコ助手

RFレンズと見比べてみてほしいけど、EFレンズは光学性能が高いね。

おうみねこ

修理対応が2029年までのものが多いから、EFレンズは今が旬かなという気がするね。

レンズの口径と材質

結局のところ大手メイカーのレンズだとレンズのタイプ、口径と材質、レンズ枚数でほぼレンズ性能が決まります。

また、大きさについては

F値 = 焦点距離 ÷ 有効口径

ですので、同じ焦点距離でF値を小さくしようと思うと、口径を大きくするしかないから大型化していく…ということですね。

レンズ	最大径 × 長さ	特殊レンズ	30本/mm範囲
EF400mm F2.8L IS III USM	Φ163 × 343mm	蛍石レンズx2、スーパーUDレンズ	0.91～0.89
EF400mm F4 DO IS II USM	φ128 × 232.7mm	DOレンズ、UDレンズ	0.90～0.86
EF600mm F4L IS III USM	φ168 × 448mm	蛍石レンズx2、スーパーUDレンズ	0.90～0.78
EF800mm F5.6L IS USM	φ163 × 461mm	蛍石レンズx2、スーパーUDレンズ、UDレンズ	0.87～0.78
EF100-400mm F4.5-5.6L IS II USM	φ94 × 193mm	スーパーUDレンズ、蛍石レンズ	0.86～0.72
RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM	φ93.8 × 207.6mm	スーパーUDレンズ、UDレンズx6	0.82～0.71
RF800mm F11 IS STM	φ101.6 × 351.8mm	DOレンズ	0.76～0.59