アフォーカル写真

アフォーカル写真法は、アフォーカルイメージング法やアフォーカル投影法とも呼ばれ、レンズを取り付けたカメラを光学望遠鏡や光学顕微鏡などの別の結像システムの接眼レンズの上に取り付け、カメラのレンズが人間の目の代わりとなる写真撮影法である。^[1]

アフォーカル写真は、望遠鏡や顕微鏡など、平行光の仮想画像を作成できるあらゆるシステムで機能します。アフォーカル写真セットアップが機能するのは、撮像装置の接眼レンズが平行光を生成し、カメラのレンズが無限遠に焦点を合わせることで、2つの装置間の光路に純粋な収束や発散がないアフォーカルシステムを作成するためです。 ^[2]このシステムでは、装置は対象物に焦点を合わせ、カメラは接眼レンズの上にできるだけ近く配置されます。欠点は、システムの焦点比が高く、それに応じて画像が暗くなり、ケラレが発生することです。また、焦点比が高いということは、視野が狭いことも意味します。視野は、次を使用して計算できます。

焦点視野/視野角:

近似：${\displaystyle \alpha ={d \over f}\times {180 \over \pi }\equiv {180d \over \pi f}}$

正確な：${\displaystyle \alpha =2\arctan {d \over 2f}}$

アフォーカル写真撮影法の一つは、 レンズを取り付けたカメラをケプラー式光学望遠鏡の接眼レンズの後ろに取り付けることである。この組み合わせにより、撮影者は長焦点レンズを使用できる。歴史的に、35 mm SLR または大判フィルムカメラによるアフォーカル写真撮影は、非常に難しい写真撮影法であった。フィルムカメラでは、大きさと機械的な揺れを考慮する必要があり、セットアップによってはカメラ用に別の三脚を使用するものもあった (接眼レンズとの関係でカメラをセットアップする複雑さが増す)。フィルムカメラのフォーカスと露出の一般的な難しさ、詳細な数学的計算、フィルムが現像されるまでの待ち時間により、フィルムアフォーカル写真撮影は困難を極めた。^[3]

デジタル一眼レフカメラや、さらにはコンパクトなポイントアンドシュートデジタルカメラの登場により、アフォーカル方式がはるかに普及しました。このタイプのカメラは、望遠鏡やその他のデバイスに直接取り付けられるほど小さく、大部分が可動部品が最小限のソリッドステートデバイスであり、オートフォーカス、自動露出調整、長時間露出の能力があり、通常は周辺減光を切り取るズーム機構があり、ユーザーがビューイングプレーンに当たる画像を見ることができるデジタルビューフレームがあるためです。^[3]デジタルカメラをアフォーカルにマウントするためのカップラーやその他のデバイスは市販されています^[要出典]。カメラを接眼レンズにかざして写真を撮るだけで、使用可能な結果を​​得ることができます。ほとんどの一般的な消費者向けデジタルカメラはレンズが取り外しできないため、アフォーカル写真撮影はこれらのタイプのカメラで使用できる唯一の方法でもあります。

アフォーカル写真は、天文学者によって古くから実践されてきた天体写真の一形態です。フィルムカメラとデジタルカメラを使用したアフォーカルセットアップは、天体写真には好ましいシステムではありません。天体写真家には、カメラを天体望遠鏡に接続する方法が数多くあり、最も単純なのはプライムフォーカス（カメラレンズを使用せず、画像がフィルム、またはデジタル一眼レフカメラまたは専用の天体CCDカメラの像面に直接落ちるようにする）であるためです。^[4]アマチュア天文学者は、発明のほぼ直後から、コンパクトなデジタルスチールカメラとビデオカメラをアフォーカル天体写真に使用していました。^[5]

しかし、ほとんどの天体では長時間の露出が必要なため、小型の消費者向けデジタル カメラは、固有のセンサー ノイズが高いという問題があります。このノイズによって、特に星などの点状の物体は 1 つの「ホット」ピクセルによっても見えなくなる可能性があるため、その有用性が制限されます。このタイプの写真撮影の視野が狭いため、月や惑星の物体を撮影するのに適しています。デジタル カメラと画像操作の継続的な進歩により、この制限はある程度克服され、デジタル アフォーカル天体写真が普及してきました。

コンパクト デジタル カメラの開発以来、アフォーカル写真は、バードウォッチャー、博物学者、その他の写真家にも広く使用されています。バードウォッチング コミュニティでは、すぐに「デジスコーピング」という造語が付けられました。バードウォッチャーと博物学者は、スポッティング スコープでアフォーカルに使用されるデジタル カメラが特に効果的な手法であることに気付きました。これは、比較的高品質の写真を撮ることができるだけでなく、被写体を簡単に記録できる (場合によってはカメラを接眼レンズにかざすだけ) ためです。これらのタイプの写真は通常、日中の単一の被写体 (狭いフィールド) であるため、光の損失と狭い画角は障害にならず、有効焦点距離が長いことが有利です^[要出典] 。また、小さなアフォーカル アダプター以外の追加機器を購入して持ち運ぶことなく、 非常に長いレンズを使用することもできます。

この技術は、植物（ジャングルの樹冠に生える野生の蘭など）、昆虫（巣箱の近くにいる野生のミツバチなど）、その他の臆病または危険な野生動物、古い建物の細部（古い教会や城の屋根の上の彫像やガーゴイルなど）の撮影など、他の多くの種類の写真撮影にも役立っています。^{[出典が必要]}

ケプラー式望遠鏡とカメラを組み合わせることの他に、カメラレンズの前面に取り付けてテレコンバーターの役割を果たす専用の二次レンズアフォーカルアタッチメントもあり、技術的にはテレサイドコンバーターと呼ばれます。これらのレンズは通常、ビームの発散に影響を与えずに入射光線の幅を変えるガリレオ式望遠鏡であるため、焦点比を上げずに有効焦点距離を1〜3倍に変更できます。6倍または8倍のモデルや、ロシア製の12〜14倍のグレゴリアンマクストフ設計もあり、長焦点レンズや顕微鏡として使用できます。^[6]ケプラー式望遠鏡と同様に、適切なタイプのアダプターを使用してほとんどのカメラレンズに汎用的に適合させることができます。

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