明るい部分の周りに出る青紫色のカスミの正体は？

質問

某社製の４００ｍｍ望遠レンズ（２０年ほど前の製品です）を使って、主に野鳥を追いかけています（カメラはデジタル一眼です）。
最近気がついたのですが、輝度の高いものを黒いバックで撮影すると、
輝度の高い部分の周りに（フチではありません）モワッと青紫色の霞のようなものが写っています。
テレコンをつけるともっと酷くなります（テレコンの銘柄によって程度が変わります）。

最近購入した別の４００ｍｍで同じものを撮影してみたら、その青紫のカスミが全然出ていないので、気がつきました。

従来より、画像の周辺部で建物の角や窓枠の線などに紫色の縁取りがつくのはよく経験していますが、これはレンズの収差として理解しています。でも、このカスミはそれよりも広い範囲にフワッと発生していますし、レンズの中心部でも発生します（モニター画面に合わせた表示ではよく判りませんが、ピクセル等倍で表示してみるとかなりの広がりです）。
遠くに見える白地に赤い字の看板などの赤い字が少し紫がかって写りますが、今までこれはレンズの癖だろうと思っていました。
でも、新しく入手したレンズでは、看板の赤い字がずいぶん鮮やかに写っているので、いままでの赤のクスミは、この青紫色のカズミの影響では無かったかと思われます。

ちなみに、新しく入手した４００ｍｍもメーカーは違いますがやはり２０年ほど前の製品です。
こちらはテレコン（そのメーカー指定の純正）をつけてもこの紫のカスミは出ていないようです。

雲をバックに遠くの梢に止まる野鳥を撮影すると、野鳥も梢も紫にくすんでしまって使い物にならなくなることがおおいのですが、考えてみればこれも同じ現象のように思えます。
一体この紫のカスミの正体は何でしょうか？
防止、または軽減する方法があるのでしょうか？

普通にフレアと呼ばれているものとは違うようですし、いろいろと検索してみましたがよくわかりませんでしたので、詳しい方の回答がいただければ、と思い質問させていただきました。

回答No.5

E-Dec · ベストアンサー

本現象、レンズと撮像素子の複合原因で発生しているものと思われます。
撮影した画像の輪郭に色の付いた縁取りができるのは、大きく３つの原因があります。

まず一つ目がレンズ側に起因するもの。
光は波長によって屈折率が異なるために発生するもので、一般に色収差と呼ばれているものです。
通常レンズはすべて色消し(アクロマート)を行っているので、それでも補正しきれない残存色収差が
色の付いた縁取りとして画像に顕れます。

二つ目が撮像素子側に起因するもの。
これはちょっと複雑で電荷の溢れやローパスフィルターによる二次反射によって色の付いた縁取りと
して画像に顕れるもので、一般にパープルフリンジと呼ばれているものです。
顕れる色によってはブルーフリンジやレッドフリンジとも呼ばれたりします。

そして三つ目がレンズと撮像素子が複合的に起因するもの。
今回はこの三つ目の原因が現象として顕れたのではないでしょうか。

レンズは可視光線だけではなく赤外線も透過しています。
通常のフィルムは赤外線に対して感度がありませんので、赤外線を透過していてもまったく問題ありません。
しかし撮像素子は赤外線に感度があるので露光してしまうんです。

一般に撮像素子には赤外カットフィルターが装備されていますが、１００％カットするものではないので、
強い赤外線が当たるとやはり露光してしまいます。

通常、可視光線に関して色収差は実用上十分補正されているのですが、赤外光まで補正されているレンズは
限られてしまいます。銀塩時代に作られたレンズは、先ほど申したようにフィルムは基本的に赤外光に
対して感度がないので、この点に関しあまり重視して設計されていません。

赤外指標は赤外フィルムを使用するときのピンズレ量を示したものですが、特にこれが大きくズレている
ものは、赤外領域に於けるデフォーカス量が大きいレンズとお考え下さい。

しかしこのようなレンズはデジタル一眼レフで使用すると問題が発生します。
撮像素子は赤外カットフィルターがあるとはいえ、赤外光に若干露光してしまうからです。

赤外指標の例からも分かりますように、可視光と赤外光のピント位置は異なることが多いんです。
可視光でピントを合わせると、赤外光の世界ではピントが外れている状態です。
ピントがあった画像の周りにピントの外れた赤外光が露光されるという訳です。

素子前にあるＲＧＢのカラーフィルターの分光透過率によってどの色が露光しやすいかが異なるのですが、
どうもブルー系で露光されることが多いようです。

一般に色収差を二次補正、いわゆる超色消し(アポクロマート)しているレンズなら赤外光まで比較的良好
に補正されていることが多いので、今回のようなケースは少ないと思われます。

赤外領域の色収差とも言える現象ですので、ユーザ側の工夫で防止や軽減は難しいのですが単体の赤外
カットフィルターを装着したり、一眼レフボディを変更(赤外カット性能の良いもの)したりするなどで
ある程度の対処は可能となります。

…とは言え、やはりレンズ依存、ボディ依存の割合が非常に高い現象ですので、近代のデジタル対応の
レンズを使われることをお薦めいたします。

補足

ご回答、有難うございます。
仰っておられることは１００％理解できていると思います。
でも、私の質問させていただいている現象は、
「撮影した画像の輪郭に色の付いた縁取り・・・・」ではなくて、青紫っぽいカスミのような現象なのです。
今朝、他にも奇妙な現象を発見しましたし、もし画像を貼り付けて見ていただける方法があれば是非見ていただきたいのですが、私のＢＬＯＧに貼り付けてＵＲＬを載せるとＧｏｏさんに叱られます。
何か良い方法をご存知でしたら教えてくださいませ。
ライブビュウのカメラなら、現象の発生をリアルタイムで観察できるので、どういう条件下で発生するか、簡単に調べられるのですが、ＳＬＲでは、なかなか難しいです。
でも、E-Decさまの仰るように、レンズと撮像素子、ローパスフィルターなどの特性が複雑に絡んだ結果この現象が起きているというのは、私も同感です。

蛇足ですが、「近代のデジタル対応のレンズを使われる・・・お薦めします」・・・との事ですが、最近購入した、やはり２０年前の製品ではこういう現象は出ませんし、発色もはるかに良好です（そのレンズと比較していて今回の現象に気がつきました）。
デジタル対応を謳った最近の安い望遠ズームよりははるかに解像力も発色も優秀で、ＡＦこそありませんが、充分に使い物になりそうです（お値段も２０年前の製品としては決して安くはなかったですけど）。

回答No.7

E-Dec

No.5です。
補足の方を読ませて頂きました。

画像の輪郭に付く縁取りではなく青紫っぽいカスミだそうで、ネットで有名なにけ氏が以下で報告している
ような現象でしょうか。縁取りとも言えそうですし、カスミとも言えそうな画像に思えます。太い縁取りと
置き換えることも可能かもしれません。
# http://nike.cocolog-nifty.com/blog/2006/01/index.html

ブログに画像を貼って載せると叱られるというのは、禁止事項にある「個人情報の開示」に当たる可能性に
ついておっしゃっているのでしょうか。個人が特定できない範囲での画像のアップは問題ないと思うのです
がいかがなものでしょうか。

またどの機種を使用しているのか存じませんが、ニコンやキヤノンユーザが集う場ではより突っ込んだ回答
が得られるかもしれません。例えば以下のやりとりはパープルフリンジのヒントになるかもしれません。
こちらでは近紫外線説が挙げられています。
# http://www.nikon-digital.net/bbs/lens_forum/one/6510

原因を追及する方法としては、やはり銀塩フィルムで同等の問題が発生するのか否かを検証する必要があり
そうですね。これにより撮像素子が絡んでくるのかがハッキリするのですが....

お礼

有難うございます。
私の場合は、４００ｍｍで撮影して画像を拡大した時に輝度の高い物の周囲にカスミのように見えるのですが、輝度の高い部分に隣接した暗部に目立つだけで、じつは輝度の高い部分全体に発生しているのだと思います。
白地に赤い文字の看板の赤い文字の色がくすんで見える、と書きましたが、この看板は、実はずいぶん遠くの看板なんです。近くの「白地に赤い文字の看板」の赤い字はまともな色で写っています。
望遠レンズで撮影した画像を拡大して見ているのでカスミのように見えましたが、どうも一般的にパープルフリンジと呼ばれている現象と同じもののようですね。
そうは言っても、原因はなかなか複雑のようですが・・・。
とりあえずこの辺で締めさせて頂いて、今後もっと勉強してみたいと思います。
ご親切に、有難うございました。

回答No.6

noname#56774

色収差の中でも「軸上収差」と呼ばれているものではないでしょうか。

よく言われる「倍率色収差」が画面周辺に色がズレたように出るものであるのに対して
「軸上収差」は画面全体に色が滲んだように出ます。

滲んでいるのですから当然輝度の高い部分に顕著です。

「球面収差」と似ていますが、これは絞り込めば消えます。
絞り込んでも消えないのなら軸上収差と考えていいのではないでしょうか。

「倍率色収差」はソフト的な処理でも消せますし、D3、D300ではカメラ内部で消せますが
「軸上収差」はどうなんでしょうか。そもそも最近はあまり聞きませんし。

解決策は知りません。

お礼

ご回答、有難うございました。
勉強になりました。
参考にさせていただきます。

回答No.4

taikon3

フレア、スミア、トーンジャンプですね
その辺を調べてみてください。

画像を参照できないので的確な回答はできません、単純なゴーストや古いレンズですからバルサム切れからくる影響というのも考えられますので、あとレンズにカビが生えてる、というのもあります(^_^;

お礼

有難うございました。
参考にさせていただきました。

回答No.3

bardfish

＃２さんと同じ意見です。

パープルフリンジと呼ばれている現象で、色収差の補正があまりよろしくないのでしょう。

２０年前のレンズというとコンピューターによる設計が始まったばかりかまだこれからといった段階だと思います。コンピューター設計では試作品を作り試験を行い人の手でレンズを研磨してまた試験という行程を繰り返していましたが、今ではコンピューター上で光学性能をシミュレーションしてから現物を作っているので昔に比べたら遙かに性能の良いレンズを短期間で作成できます。

色収差の補正には非球面レンズの使用が不可欠ですが、非球面レンズを使用していない仰っているような現象になります。テレコンなどを使用すると色収差も倍増されます。
蛍石(フローライト)やEDレンズなどの特殊低分散レンズを使った高級レンズだとその様な収差も出にくくなります。

色収差だけはレンズを買い換える以外に直しようがありません。
Nikon D3(D300もかな?)だと色収差をデジタル処理で低減できるようですけど。
CanonもDPPという現像ソフトで色収差を補正する機能がありますが、デジタル一眼専用で使用するレンズにも制限があります。
あとはPhotoshopCS3で補正も可能かと思いますがどうなんでしょう(^^;
PhotoshopのCameraRAWプラグインだと色収差補正も可能です。

お礼

No. 2 様、No. 3様　ご回答有難うございました。
色収差（軸上色収差、倍率色収差）については、多少は勉強しておりますが、単純な色収差ではないように思います。
パープルフリンジと言う言葉は最近良く聞きますが、
広い意味での収差の一種だと言う型も方もいらっしゃいますが、収差、ＣＣＤからの反射光、ローパスフィルターからの反射光などが複雑に絡んで起こるデジタルカメラ特有の現象のようです。（人によって使い方が違うようで、定義が今ひとつはっきりしません）
今回の私の現象もそういうものの一種ではないかという感じはしております。
ただ、皆さんパープルフリンジというと、明暗部の境界に隣接して発生するように書かれていまして、そういうものならばある程度はソフトで補正可能なことも存じております。
しかし、今回の私のケースでは、もっと広い範囲で暗部に青っぽいベールが掛かったように見えるもので、こういう現象について掛かれた記事はまだ見つからないのです。
ちなみに、今回の問題のおきているレンズも、一応ＳＤレンズを使ったものだそうです。
起きていないほうのレンズのメーカーは、それについては何も発表していません（この方が色収差は少ないです）。
いずれにせよ、もう少し勉強してみたいと思います。有難うございました。

回答No.2

george_mackenzie

画像を見ないと断定できませんが、パープルフリンジと呼ばれる現象ではないでしょうか。
パープルフリンジは輝度差の大きい部分に出る現象で、ハレーション・ゴーストとは異なり収差の一種のようです。
どうやらデジタル特有の症状のらしくレンズだけでなく、ボディとの相性によっても発生の仕方が変わるようです。

お礼

早速のご回答、有難うございました。
失礼とは存じますが、上の「A No.3」様の欄にいっしょに書かせていただきますね。

回答No.1

debukuro

レンズのコーティングの劣化によるハレーションだと思います。
レンズやフィルターの表面の目に見えない傷やホコリ曇りなどもハレーションの原因になります。
いつも出るのですが背景が明るいと背景の明るさに打ち消されて見えないだけです。

レンズを分解掃除に出されるといいです。
そのときに状態を説明して改善されないのなら分解掃除をしないように指示しておかないと改善されないまま料金だけを取られます。

お礼

早速のご回答、有難うございました。
コーティングの劣化、と言うのがあるのですね。
見たところ傷やホコリはないようです。
どうも、デジタル特有の現象ではないかと言う感じがしています。
ご指摘の点も考慮に入れながらもう少し勉強してみたいと思います。
有難うございました。