標準レンズ

写真や映画撮影において、標準レンズとは、人間の観察者にとって「自然」に見える視野を再現するレンズのことである。これに対し、焦点距離を短くしたり長くしたりすることで生じる被写界深度の圧縮や拡大は、目立つ、時には不快な歪みを引き起こす。

写真技術は、人間の目とは異なる物理的方法を用いて画像を捉える。そのため、人間の視覚に自然に見える画像を生成する光学系を製造することは困難である。

眼の公称焦点距離は約 17  mmですが、調節によって変化します。 ^{[ 1 ]}単一のレンズではなく 2 つのレンズを使用し、皮質で後処理を行う人間の両眼視の性質は、写真、ビデオ、またはフィルムを作成してレンダリングし、それらを見るプロセスとは大きく異なります。

人間の目の構造は、平らなセンサーではなく、凹面状の網膜を持っています。このため、アブラハム・ボッセが1665年の挿絵「目が見るように定義することも描くこともできないことを証明するために」で観察した効果が生じ、視覚錐体の円形投影が絵画表面の平面とどのように矛盾するかを示しました^{[ 2 ]。}これにより、現実世界の直線が樽型歪みの形で直線として知覚されるのか、それとも曲線として知覚されるのか、また絵画平面上で直線として描写されるべきかどうかについての議論が続いています^{[ 3 ] 。}

ヘルマン・フォン・ヘルムホルツの針山チェス盤の図は、世界における直線が必ずしも直線として認識されるとは限らず、逆に、世界における曲線が直線として認識されることもあることを示している。^{[ 4 ]}さらに、網膜は180°を超える広い水平視野全体にわたって感度が変化するだけでなく、周辺視野と中心窩視野の間には解像度の違いがある。^{[ 5 ]}

人間の視覚とカメラレンズのこうした違いを考慮すると、写真に関するテキストでは、この不一致を説明する際に、この問題を曖昧にしたり、観察された現象の観点から単に言い換えたりする傾向があり、50mm レンズを使用すると「人間の視覚の視野角と倍率に近似する」^{[ 6 ]}、または「特定のフォーマットの標準焦点距離が人間の視覚に最も近似し、前景から背景への空間の歪みと圧縮が最小限の画像が投影される」^{[ 7 ]}、または「遠近感が正しく、50mmレンズで撮影した写真が最も快適である」^{[ 8 ]と主張する傾向がある。}

では、通常のレンズとは何かをテストするには、印刷された（またはその他の方法で表示された）シーンの写真を、元のシーンの前に「通常の」視距離（通常は腕の長さ）で持ち、片目で見たときに、現実世界とレンダリングされた遠近法が一致するレンズを見つけることです。ただし、モーリス・ピレンヌ（1970年）や他の研究者は、視距離を調整すれば、どのレンズで撮影したシーンでも通常の遠近法で見ることができることを実証しています。しかし、その範囲は広角写真では非現実的に近すぎ、望遠写真では長すぎ、画像が作成された遠近法の中心にある静止点から見る必要があります^{[ 9 ]。}これは、レオナルド・ダ・ヴィンチが行った遠近法の絵画の観察を裏付けています^{[ 10 ]}。

通常のレンズの画角は、光学系のイメージサークルの 1ラジアン(約 57.296 °) に近い値です。135フォーマット ( 24 x 36 mm)の場合、内接イメージサークルの直径がフレームの対角線 (43.266 mm) と等しいとすると、内接円の 1 ラジアンの角度を持つ焦点距離は 39.6 mm、水平方向に内接イメージサークルの 1 ラジアンの角度を持つ焦点距離は 33 mm、垂直方向に内接イメージサークルの 1 ラジアンの角度を持つ焦点距離は 22 mm です。これは、35 mm および 24 mm レンズの人気、および 40 mm レンズの存在(ただし、後者はより限定的な提供)と相関しています。50 mm レンズの垂直方向に内接した円の画角は約 0.5 ラジアンです。焦点距離70mmのレンズは、水平方向に内接する円の画角が約0.5ラジアンです。85mmレンズは、外接する（フレーム対角線上の）円の画角が約0.5ラジアンです。実質的に、24mm、35mm、40mmの3つの焦点距離は、50mm、70mm、85mmの3つの焦点距離と1:2の比率になります。「標準」レンズ、つまり内接または外接するイメージサークルの少なくとも1つで1ラジアンをカバーするレンズは最初のグループに属し、35mmレンズと40mmレンズは50mmレンズよりも1ラジアンに近い値になります。             

焦点距離が長いレンズや短いレンズは、通常の視距離から見ると遠近感が歪んで見えるような、視野の拡大や縮小を生み出します。 ^{[ 11 ] [ 12 ]}焦点距離が短いレンズは広角レンズと呼ばれ、焦点距離が長いレンズは望遠レンズと呼ばれます^{[ 13 ]}（この種のレンズで最も一般的なのは望遠レンズです）。広角レンズで撮影した画像を元のシーンに重ね合わせるには、画像を目の近くに持つ必要がありますが、望遠レンズで撮影した画像は、遠近感を合わせるために、撮影したシーンの奥深くに配置するか、腕を伸ばした状態で小さな画像を持つ必要があります。

これらのレンズによる遠近法の歪みは非常に大きいため、法的証拠として認められない可能性がある。^{[ 14 ]}

ICP写真百科事典は、 法的目的のために次のように述べている。

「裁判官は、改ざんされたと思われる写真や、場面の何らかの側面を歪めている写真（または通常の遠近感を表現していない写真）は認めないだろう…つまり、写真に写っている物体の大きさの関係は、実際の大きさと一致していなければならない。」^{[ 15 ]}

静止画撮影では、焦点距離がフィルムまたはセンサーフォーマットの対角サイズとほぼ同じレンズが標準レンズとみなされます。その画角は、プリントの対角と同じ標準的な視聴距離で十分に大きなプリントを見たときの画角と似ています。^{[ 12 ]}この画角は対角で約53°です。映画撮影では、画像が視聴距離に対して大きくなるため、焦点距離がフィルムまたはセンサーの対角の約4分の1の広角レンズが「標準」とみなされます。標準レンズという用語は、直線レンズの同義語としても使用できます。これは、この用語のまったく異なる使用法です。

• 光学
• ねじれ
• 感知
• 視覚
• レンズ設計