五海里: Foveon

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　Foveonセンサ機にてマウントアダプタを利用した場合、もしくは非常に古いSAマウントレンズを利用した場合の色被りについて、過去記事で紹介している。

Foveon X3 Merrillの色被り | 五海里

　この記事はMerrill世代のSD1 Merrillでの色被りを紹介した。
　トップに載せた写真を再掲するが、Merrillセンサではマウントアダプタ利用時は実用にならないレベルで色が変化する。

　色の変化は周辺部と光軸中心で全く違うため、SPPのみでは補正も不可能だ。CornerFixを利用しても完全には補正できない。モノクロでしか利用できないレベルだった。

　では、新しく出たsd Quattroで撮影した場合はどうか？
　実際に試してみた。

　まずは白い壁をSOLIGOR 28mm F2.8を取り付けて撮影してみる。

　SPPで露出だけ少しいじり、色は全く触れない状態で現像した。
　ご覧のとおり、Merrillセンサに比べれば色被りは非常に少ない。

　ちなみに、Merrillセンサで同じように白い壁を同じSOLIGORで撮った写真が以下だ。

　では、sdQで実際に風景を撮影してみる。

　全体的にやや緑に被っていたため、SPPで紫側へカラー調整している。
　適当に撮っただけなのでピントも合っていないが、色についてはかなりマシでないだろうか。色被りの程度としてはSD15までの水準に戻った。
　これでも左端は緑被りが残っているが、Meriillのものに比べれば非常に少ない。
　また、使用しているレンズがフィルム時代の28mmであるため、テレセントリック性も全く考慮されていないはずだ。別のレンズ、特に焦点距離が長いレンズを利用すればもっと色被りは少なくなると思われる。
　そもそもこのレンズ、左右で色被りの程度が違うのでやや偏心しているのではないかと思っている。

　SD1 Merrillではモノクロ専用とするしかなかったマウントアダプタだが、sd Quattroではレンズにもよるがまずまず実用になるものと思われる。
　SAマウント用のマウントアダプタはM42マウント用、ハッセルブラッドVマウント用の二つが現存している。過去にはFマウント用も存在していたが、現在は生産されていない。
　M42が使えるため、かなりレンズの選択肢も広い。
　そのうえ、ミラーレスとなったことで実絞りでもファインダー像が暗くならない。
　マウントアダプタを使用したい場合はsd QuattroはSD1と違って、全く使い物にならないものではなくなった。

　先日、BBLという改造レンズを紹介した。

BBL -ボケがボケるレンズ- | 五海里
 http://illlor2lli.blogspot.jp/2016/05/bbl.html

　この記事の中で「Foveon機にBBLを使用すると赤被りが激しい」と書いたが、改造元にて原因を調査してもらったところSAマウント機に付いているダストプロテクタ兼IRフィルタのカット特性に問題があることがわかった。
　BBLに使用されているAPDフィルタは赤外線を透過すること、SAマウント機のIRカットフィルタが赤外線をカットしきれずセンサのR層で吸収されることが合わさり問題が起きていたようだ。
　可視光はAPDフィルタでF3.2相当まで減光されているにも関わらず赤外線はF1.4そのままの量がセンサに入射することで、総受光量中の赤外線の割合が高くなって赤被りを生じていた。

　もともとFoveon機は色の再現性が低く暖色寄りになる傾向があるが、このIRカットフィルタの特性による部分も大きいのではないだろうか。

　対策としてレンズ内にIRカットフィルタを入れてもらい、赤被りはすっかり解消された。

　これでSD1でBBLをなんら気兼ねなく使うことができるようになった。

　さっそくテスト撮影を行ってきた。

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/30sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/30sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/200sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/125sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/250sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/250sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/80sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/250sec, ISO100, 0EV】

　全く問題なく色が出るようになっている。今度こそ何の気兼ねもなく使えるレンズとなった。

　ちなみに、赤外線に対して感度を持っていることが原因で今回の赤被りを生じたということは、EOS 60DaやD810AのようなHα線が写る天体用カメラでも同様の不具合が発生する可能性があるのではと思われる。
　私はそういったカメラを持っていないので確認できないが、そういったカメラを使っていてBBL改造に興味があるならば注意したほうがいいかもしれない。

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/1000sec, ISO100, 0EV】

　BBLという改造レンズが存在する。

BBL
http://bbllens.tumblr.com

　これはSONY（MINOLTA）の135mm STFのように、絞り近傍に周辺ほど濃くなるNDフィルタのようなものを置くことで、光束の周辺部を減光しボケの輪郭を柔らかくするものだ。
　この仕組みは富士フイルムの56mm F1.2 APDや、KickstarterでコケたCM33のウォーターハウス式絞り板のうちの一枚や、最近では中国のLAOWAが出したSTFのパクリなどいろいろなものが出始めている。
　BBLはおそらく構造としては富士の56mmやCM33に近いものであろうと推測される。

　このBBL、現在の対応レンズは7種類。
　そのうち一本がSIGMAの50mm F1.4 EX DG HSMだ。
　他のレンズも可能な限り対応するとある。しかし私が改造を頼むものはSAマウントレンズとなるので先方側で確認する手段を持っていないのではないかという懸念があり、実績のある50/1.4EXで依頼することとした。

　このBBL改造のために新たに50mm F1.4 EXを入手したので、まずは改造前に一度試写した。基本的に素のボケを見るためなので開放中心だ。

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4, @50.0 mm F1.4, 1/1250sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4, @50.0 mm F5.6, 1/400sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4, @50.0 mm F1.4, 1/4000sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4, @50.0 mm F1.4, 1/125sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4, @50.0 mm F1.4, 1/320sec, ISO100, 0EV】

　そこまで強い二線ボケはないが、軸上色収差によるボケの色付きが目立つ。BBL化によってこの色付きもマシになってくれるのではないかと期待しつつ改造を依頼した。

　懸念していた確認であるが、SAマウントであってもアダプタを介して種々確認は行ってもらうことができた。
　このBBL、使用上の注意として開放以外では露出がズレる。
　通常のレンズではF1.4からF2.0に絞った場合は光量が半分になるが、BBLでは周辺部の光量は非常に低いためにほぼ光量は変わらない。しかし開放測光のカメラではBBLのような特殊なレンズは想定されていない。
　そのため、開放以外の絞り値で適正露出で撮影しようとするときはマイナスの露出補正をかける必要がある。
　当初、絞りプレビューを押せば絞込測光をしてくれるかと思ったのだが、少なくともSD1 Merrillではそのような制御はないようだ。sd Quattroではどうなのだろうか。
　忘備録として付属した説明書に記載されているズレ量を書いておく。

絞り値(F)	明るさ(T)	ずれ(段)	露光設定(段)
1.4	3.2	-7/3	0
2	3.2	-4/3	-1
2.8	3.5	-2/3	-5/3
4	4	0	-7/3
5.6	5.6	0	-7/3

　この露光ズレの量を見ると、F1.4〜F2.0間で明るさ(T)が変わっていない。実際にF2.0に設定した状態で絞りプレビューを動かすと、前玉側から覗いても絞りは見えない。
　これは口径食軽減のため、F1.4〜F2.0間の光束を丸々捨てているためと思われる。こうしないと周辺部でのボケで56mm APDのようにエッジが立ってしまうのだろう。この調整は35mm判のイメージサークルに最適化してあるのか、それともAPS-Cに最適化してあるのかは不明だ。
　とはいえ、このレンズの旨味が最も生きるのは開放の時であるため、滅多なことでは絞らないと思われる。この設定値を覚えておくのも面倒だ。

　そして改造後。

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/800sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/800sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/25sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/250sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/800sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/400sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/320sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/800sec, ISO100, 0EV】

【SIGMA SD1 Merrill, 50mm F1.4 BBL, @50.0 mm F1.4, 1/500sec, ISO100, 0EV】

　この仕組みのレンズの本家本元である135mm STFも所持しているが、それと比べても遜色ない。見事にボケが柔らかくなっている。富士フイルムの56mmなどとは比べるのも失礼なクオリティだ。軸上色収差による色付きもほぼ見られない。
　~~しかし、この挿入されたAPDフィルタの問題点も見えた。このフィルタ、ものすごく赤い。~~
　市販されているNDフィルタは色への影響を排し、純粋に明るさのみを変えるという売り文句で販売されている。BBLに使われているAPDフィルタはそういった部分はあまり配慮されていないようだ。
　~~ベイヤーならば問題ないようだが、色の分離の悪いFoveonでは致命的な問題となる。写真全体が赤被りしてしまう。~~
　RAWで補正できるならばまだいいのだが、ピンク色の被写体が写っていると補正は無理だ。ピンクが白になる。
　モノクロの写真はそういう理由で補正しきれず、モノクロに逃げたものだ。日陰での写真も補正しきれないものが多い。

　どれだけ赤いかは下のスクリーンショットを見て察して欲しい。

　もはやモノクロにするしかない。

　ちなみに本家135mm STFでは下のような描写となる。

【SONY DSLR-A900, Minolta/Sony 135mm F2.8 [T4.5] STF, @135.0 mm F4.5, 1/800sec, ISO100, 0EV】

【SONY DSLR-A900, Minolta/Sony 135mm F2.8 [T4.5] STF, @135.0 mm F4.5, 1/640sec, ISO100, 0EV】

　こちらもとろけるようなボケ味、すばらしい。

　ボケ味はSTFと遜色ない。その他実用性はSTFがMFのみであるのに対して、BBLではAFが可能だ。
　しかしBBLでは絞った際の露出ズレのほか、上に挙げた赤被りがある。これは致命的だ。露出ズレ程度は補正量を覚えておけば済む話だが、赤被りはどうしようもない。
　改造元へもう少し色被りのないAPDが作れないか、問い合わせ中である。

2016/5/30追記
　BBL改造元より連絡があり、レンズの再改造を行って貰えることになった。
　再改造が完了したら再度更新を行う。

2016/06/13追記
　改造元より原因の特定と旧改造品・再改造品での比較写真を貰った。見事に赤被りが解消されていた。
　再改造品については別記事に纏める予定。

2016/6/19追記
　再改造品の記事を上げた。

　SD1 Merrillでダークノイズを撮ってみた。
　レンズキャップをしたままの状態でSS30秒、気温は室温。温度計がないのだが、おそらく20℃くらい？
　SD1では長秒露光時のダークノイズ減算をOFFにできないため、掲載しているものはカメラ内でダーク減算後の画像だ。
　RAWで2枚撮影してRAW内のjpgを抽出し、それを中心100×100ピクセルで切り出しを行ったもの、ノイズを強調させたものの二種類。

・ISO100
　まずはただの切り出し。

　ノイズは見当たらない。

　ノイズ強調が次の二枚。

　強調しても綺麗なままだ。ISO100の長秒露光はダークノイズ減算で綺麗にノイズが消えている。

・ISO200
　強調なし。

　よく見ればややノイズが乗ってきているが、拡大してこれなので普段は殆ど気付かないだろう。

　次に強調。

　強調すると少し目立ってくる。

・ISO400
　強調なし。

　だいぶノイズがわかるようになってきた。ISO200の強調後と同じくらいか。
　ISO400では長秒露光でなくともノイズが目立ってくるため、それを考えれば仕方のないレベルとは思う。

　強調したもの。

　ノイズがはっきりと確認できる。

・ISO800
　強調なし。

　こちらもノイズは乗ってきている。

　強調したもの。

　ここまでくるとノイズだらけという印象だ。
　しかし、これらのノイズを見ると全て灰色のノイズしか現れていない。もちろんモノクロで撮ったわけではない。普通のベイヤーでは赤や青のカラフルなノイズが現れるものだが、これもFoveonの特色だろうか。それともカメラ内のダーク減算の賜物なのだろうか。

・ISO800、SS1秒
　長秒露光とは言いがたいSS1秒ではどうだろうか。

　うーん、30秒の場合とあまり変わらない。

　強調したもの。

　強調すると30秒のときよりもノイズが少ないことがわかる。やはり長秒露光ではランダムノイズ以外にダークノイズが発生し、カメラ内のダーク減算では消しきれていないようだ。
　しかし消しきれていないダークノイズもランダムノイズも灰色で出てくるのは嬉しい。
　もちろん実際に光を受けた際は色が乗ってくるのだろうが……

　ちなみにISO100での長秒露光は過去に18-35mmと単焦点の比較をしたときに問題のないことは確認している。この記事の画像は全てISO100で、F5.6の画像は殆どSS30秒だったはず。

　しかし、実際にSD1で長秒露光をすると恐ろしい勢いで電池を消耗する。満充電でも30枚も撮れば終わってしまうのではないだろうか？
　実際に長秒露光をするならば予備バッテリーをたくさん持っていないと厳しいだろう。