平凸レンズを設置する向きを教えて下さい

質問

Webで見つけたエリアルイメージ・テレシネ方式で、昔の8mmフィルムをビデオカメラ撮影しようと思ってます。8mm映写機の前方約20-30cmに平凸レンズを置いて、更にその先の約60-70cm位置にビデオカメラを置いて撮影するつもりです。左右逆転する画像はパソコンソフトで戻せると思ってます。
直径が20ｃｍで焦点350ｍｍの片平凸レンズはあります。

１．数限られた紹介写真を見ると、みな片平凸レンズの平面側が映写機の方を向いてます。
一方Ｗｅｂで調べると、平行入射する光側に凸側を向けた方が収差の点で良いと書かれてるようです。
これだと私にはそれぞれが逆を勧めてるように思えて混乱してます。

２．そもそも映写機から出る光が平行と思うのが間違いで、映写機から出る光もビデオカメラに入る光も点光源と考えるのしょうか？　映写機からレンズ迄の距離とレンズからビデオカメラ迄の距離、入射角度が関係するのでしょうか？

すこしでも歪みや色収差等の少なくする為に、レンズの平ら面はどちらに向くのが良いでしょうか。教えてください。

回答No.1

mrkato · ベストアンサー

映写機から先に合焦させる組み立ての際に、操作するほうで
正立画像の焦点を厳密に出すため、平面を向けているはずです。
フィルムゲートを通すフィルム自体、基材の厚みだけでなく
乳剤の表裏が逆にレンズ寄りへ来るケースもあるので、装てんする度
ピントの確認を行うのですから、理論の逆ですが仕方ないのでしょう。

窓スクリーン変換シートでは、スリーエム製品だとガラス球を塗布した
らしいレンズ層を映写機側へ露出、視聴する面は粘着材で平滑化してます。
http://www.decoratech.jp/40/3m_vikuiti.html
窓の外からピント調節を指示し、設置後変更しないので合理してます。

きもと製品では、拡散層（凹凸向き無し？）ごと保護層の内側に有り。
http://www.window-film.jp/kimoto/eizo.html

２の件、映写機からだす画像の光は、平行では有りませんが
フィルムの表面、画像の平面から均等に発していると見てください。
フィルム乳剤を透過させた光の進行方向を論じては、物になりません。

フィルムの通るゲートの内側、光源側に反射収束ミラーしかない
（多分熱を逃がすダイクロイックミラーと一体のフィラメントランプ）
ので再び点に絞られていくように感じるのですが、そこを意図して広げて
フィルムゲートの範囲で配光ムラ、暗がりを感じないよう調整してます。

劇場映写機では、ガス封入放電管（直流キセノン、交流ＨＭＩとも）の
交換ごと、管球の個体差に合わせて調整します。経験からそうてします。

カメラ側も立体の実景である被写体からの個別の光線方向は差し置いて、
焦点を合わせた範囲を有効な平面と断定して、感光素子／フィルム乳剤へ
収束点以遠の位置に定めた画面を投射して、設計を成立させています。

お礼

やはり理論とは逆なんですね。何故なんだろう？？

＞映写機から先に合焦させる組み立ての際に、操作するほうで
＞正立画像の焦点を厳密に出すため、平面を向けているはずです。
＞フィルムゲートを通すフィルム自体、、、（途中略）、、、
＞もあるので、装てんする度ピントの確認を行うのですから、
＞理論の逆ですが仕方ないのでしょう。

実は、この箇所が理解できなかったのですが、再質問が出来ないようなので ここでお礼を申します。
ありがとうございました。

補足

早速に教えていただき有難うございます。
次の様に理解して良いのでしょうか？

１．映写機からフィルムを通って出る光は、「完全に平行」とは言えないものの平行と考える。
２．だから映写機に凸面を向けた方が理論的には良い。
３．しかし、映写機ピント合わせの容易性から実際には逆にして、映写機側に平面を向けている。

（ところで上記の３に関して）いままで私は平凸レンズ面に 像を結んでいるようなイメージは持っておらず、またエリアル方式の特徴としてピント合わせが映写機側にあまり依存せず、もっぱらカメラ側で合わせるだけなので極めて容易と理解してました。

まだまだ私の理解が不足のようです。

回答No.4

mrkato

自分ばかり応答でごめんなさい。学識や職歴の有るかたの解釈も聞きたいです。

映写レンズの焦点距離というか収斂の強さか、設定された画角の広い狭いが
歪の誘発される要因だろうと思います。

８ｍｍメーカー純正のテレシネボックスを見かけた経験では、
有効画面自体が、名刺より大きな程度というか写真紙焼きより小さかったので、
もしかしたら標準レンズの画角で適正な大きさなのかも。

許される解像度で配置全体を短くしての試験が出来ないですか。
複数レンズ又はズームの映写レンズでの比較は、出来ないですよね。

レンズの曲面から入射する時、理論では収差などに強いのでしょうが
レンズ面での反射が、効率の低下に働くと暗くなりそうですし。
そこからカメラ側も絞りが開いて、より周囲の劣化が目立つのか。
平面の入射での有利とすれば、こんな事しか考えが廻らなくて申し訳ない。

お礼

＞レンズの曲面から入射する時、理論では収差などに強いのでしょうが、、、（中略）、、、
＞ンズ面での反射が、効率の低下に働くと暗くなりそうですし。そこからカメラ側も絞りが開いて、、、
は、チョット思い当たることがあります。
カメラが自動で露出調整してしまうので断定的に言うほどは自信ないが、シャッター速度や他のいくつかの事からレンズ裏表で明るさが違う（絞りが開いてる）と思える現象を感じてます。

もう少し、あれこれ試みて考えてみます。

お知恵をいただいて ありがとうございました。

回答No.3

mrkato

感光素子の距離関係と画面の実際サイズは、
レンズマウントごとに定義していますので
カメラにあわせ確認して下さい。
ファイと呼ぶか、中の字マークが無くとも、
マウント表面からの距離が固定ですが、
バックフォーカス機構で振れる事が稀にあります。

映写レンズはホルダーでの前後動作が原則で、
鏡胴内部は固定です。アナモ（シネスコ）に限り
収差を合わせる調節を持ちます。

フィルム掛け替え毎の調節は、基材厚によって
ゲート表面に有る乳剤の画像が反対の面まで
平行に浮いて存在すること由来と思います。
ラッシュで借用部分しか扱う機会無いですが、
密着複写するインターミディエイトフィルム
だとレンズ側に乳剤が有るので、極端にボケます。

お礼

質問の仕方が下手で済みません。最初の点に戻って、もう一度教えて下さい。
何故、理論とは逆に映写機側に向けて平面の方が良くなるのでしょうか？

Ｎｏ．２の方のアドバイスのように裏表で数回試してみたが、映写機側が曲面では四角の枠が歪む傾向あるようで、"映写機側が平面" の方が良い感じでした（思い込みが入ってるかも知れませんが）

Ｎｏ．１の回答を私は「ピント合わせの都合で仕方なく理論と逆にしてる」と解釈したのですが、これは間違いで別な理由があるように思えます。

もう一度教えてください。

回答No.2

isa-98

理論的には正しい三角形を構成するように球面を表にする。
です。

http://image1.shopserve.jp/www.optlab.co.jp/pic-labo/limg/SPPK.jpg

球面を後方に置くと非点収差（F値が外と内で違う。）→像の歪曲に支配される恐れがあります。

http://www.mgkk.com/products/01_kougaku/guide/1/1fundopt_05a.html

通常の光学メーカー製のレンズは相当な設計で作成されていますのでサイデルの５収差は取り除かれていると考えて良いでしょう。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B6%E3%82%A4%E3%83%87%E3%83%AB%E5%8F%8E%E5%B7%AE

また、サイデル収差の中には色収差が含まれない事には十分に注意します。
単レンズでは絶対に取り除く事が出来ないから除外されているのです。

表裏の２通りやってみて比較する（升目などを映写して鏡の性能をみる。）
が正しい選択だと思います。

お礼

＞理論的には正しい三角形を構成するように球面を表にする。
＞です。
＞http://image1.shopserve.jp/www.optlab.co.jp/pic-labo/limg/SPPK.jpg
は理解できました。有難うございます。

ところで上図でいうと、レンズから右側にＦの２倍だけ離れた距離が撮影するカメラのＣＣＤ面の位置だと思います。いったいビデオカメラはどの位置にある像にピントを合わせて写すのでしょうか？
　＊最初の質問からずれてるのでご回答なくても仕方ありません。虚像実像を含めて光学の基礎が出来てないので混乱してるかも知れません。

レンズ裏表に話を戻すと、テレシネを実践された方は何故か理論と逆にしているようで 不思議です。
あとはアドバイスされたように表裏の２通りやってみて考えるしかないようですね。

いろいろ教えていただき有難うございました。