

光学系(一般的にはレンズ)において、入射瞳とは、絞りの手前にある光学素子を通して「見える」物理的な絞りの光学像のことです。絞りの後ろにある光学素子を通して見える対応する絞りの像は、射出瞳と呼ばれます。入射瞳は、光学系に入射して通過できる光線の円錐を定義します。入射瞳の外側にある光線は、光学系を通過しません。[注1 ]
開口部の前にレンズがない場合(ピンホールカメラなど)、入射瞳の位置と大きさは開口部のそれと同一になります。開口部の前に光学素子があると、開口部の位置からずれた、拡大または縮小された像が生成されます。入射瞳は通常、虚像です。つまり、システムの最初の光学面の後ろに位置します。
入射瞳は、光学系が受け入れる光線の円錐の大きさを決定する上で有用な概念です。光学系の入射瞳の大きさと位置が決定されれば、特定の物体面からシステムが受け入れる光線の最大円錐は、光学系による光線の屈折を考慮する必要なく、入射瞳の大きさと物体面からの距離のみによって決定されます。[ 1 ]
写真撮影では、絞り の開閉を調整するために、物理的な絞りストップのサイズではなく、入射瞳のサイズが使用されます。f値(「相対絞り」とも呼ばれる)Nは、 N = f / E Nで定義されます。ここで、 fは焦点距離、E Nは入射瞳の直径です。[ 2 ]レンズの焦点距離を長くする(つまりズームインする)と、通常はf値が増加し、入射瞳の位置が光軸に沿ってさらに後方に移動します。

入射瞳の中心は、主光線がこの点を通過するため、カメラの視野角の頂点となります[ 3 ] [ 4 ] 。したがって、この点はカメラの透視中心、透視点、視点、投影中心[ 5 ]、または無視差点[ 4 ]となります。この点は、デジタル画像処理を使用しないパノラマ写真において重要です。最終的な合成パノラマ写真で視差誤差を避けるために、カメラを入射瞳の中心を中心に回転させる必要があるためです[ 6 ] [ 7 ]。パノラマ写真家は、入射瞳を節点と誤って呼ぶことがよくありますが、これは異なる概念です。レンズ設計によっては、光軸上の入射瞳の位置は、レンズシステムの後方、内部、または前方にある場合があり、テレセントリックレンズの場合はレンズから無限遠にある場合もあります。人間の目の入射瞳は、物理的な瞳孔とは少し異なりますが、通常は約 直径4mm 。 非常に明るい場所で2mm(f /8.3 ) 暗闇での8mm(f / 2.1 ) [ 8 ]

光学系は通常、単一の開口絞りを備えて設計されているため、設計上の動作条件下では単一の入射瞳を持ちます。しかし、一般的には、開口絞りの位置は物体の位置によって決まるため、システムは異なる物体面に対して異なる入射瞳を持つ可能性があります。単一の物体面内であっても、周辺減光により、軸外の物体点からの光線は、システムの開口絞りを通過しても遮断されます。この効果は、軸外の各物体点に対する実効開口絞りとして説明できます。[ 1 ]これらの実効開口絞りは、通常、システムの物理的な開口部には配置されていません。