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人の肉眼は焦点距離で何mmのレンズになるのか? いくつかのサイトを見ましたが、...

ora********さん

2013/6/316:20:54

人の肉眼は焦点距離で何mmのレンズになるのか?

いくつかのサイトを見ましたが、結果、曖昧で良くわかりません。
画角云々で言ってるところもありましたが、曖昧で納得できませんでした。

それよりも、遠近

感の方が数値計算上から出せるのではないかと考えています。
1m先にいる人と、10m先にいる人とで見た目の大きさが異なります。
カメラで撮っても勿論異なりますが、広角で取れば、遠くの人はより小さく写るし、
望遠側で撮ると圧縮効果で後ろの人は大きく写ります。
この二人の大きさの比率が肉眼での感覚と一致したところが、肉眼の焦点距離換算だと考えています。

お聞きしたいのは、この理屈が正しいのかどうか、
また、光学知識と作図、数値計算でこの値がでそうな気がするのですが、わかる人教えて下さい。
作図があると助かります。

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wo_********さん

2013/6/419:54:46

一度自分の肉眼でどのくらいの範囲まで見えてるか試してみましょう。

両手を前に伸ばし人差し指を立て、どんどん横に広げて行きます。
どの範囲まで両指が見えますか?

思った以上に広い範囲が見えるんじゃないでしょうか?
一般的には水平120°程度まで見えるようです。
これは35mm換算で12mmとかかな?超広角レンズに相当します。


ですが、人間の焦点距離は12mmとか言われても、
ぜんぜん感覚と合致しませんよね?

これは人間が、視界の中の中央部分だけ重点的に視認していて、
周辺部分は視界に入っていても見ているというより、
感じている程度にしか認識していないからです。

つまり人間は12mmレンズ装備していて、
瞬間的に脳でトリミング処理をしながら必要な部分だけ見ているわけです。

なので、
>人の肉眼は焦点距離で何mmのレンズになるのか?という質問は、
"人間はどの範囲でトリミングをしてますか?"
という質問に置き換えられると考えます。


しかしこれは、同じ人間でも時と場合によって違います。
集中して一点を見ているときは、
余計な周辺は普段より大胆にトリミングしますし、

広大な景色を前にすれば、ある程度広く見ることになるでしょう。
もちろん個人差もありますね。


そこでよく標準と言われる50mmレンズですが(35mm換算)
おそらくこれが、多くの人がリラックスして普段見ている範囲に
合致しているということになっているのだと思います。


ちなみに自分が大きく疑問に感じるのは、
これって全て写真を「撮る時」の話なんですよね

肉眼と比べるなら、写真を「見る時」と比べないと
全く意味が無いと自分は思います。

しかしこれは、写真のサイズも、どの距離で見るかも
まちまちなので、考えても仕方が無いのかもしれませんが、

本当は写真を任意のサイズでプリントして、
それを持って撮影した位置に立って、
ばっちり風景と合致する距離で見た状態が肉眼と同じ状態と言えるでしょう。

つまり、レンズの焦点距離とプリントサイズ、鑑賞する距離
の3点を組み合わせないと決まらないんじゃないかという考えです。


ちなみに遠近感に関しては完全に間違いです。
レンズを代えるというのは、肉眼の12mm広角の範囲の
どこでトリミングするかと言う事なので、
立ち位置が同じ限り、見え方自体は全く変わっていません。

1m先にいる人と、10m先にいる人の大きさの比率は
レンズを代えても、肉眼でも変わらないということになります。

グーグルのストリートビューでアップにしているのと同じというと
感覚的にわかるかなぁ、、、

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ベストアンサー以外の回答

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o0o********さん

編集あり2013/6/603:20:26

2013年01月29日放送の「世紀の限界調査SHOW リミッターズハイ」では
マサイ族の一人が視力11.0を記録したことが報告されました。

さらに2012年8月23日放送の「情報ライブ ミヤネ屋」では
同じくマサイ族の一人が視力20.0を記録したことが報告されました。

それはさておき解像力から焦点距離を割り出すのはナンセンスでしょう。
解像力で目の焦点距離が決まるわけではないのですから…

kih********さん

2013/6/322:50:08

50mm(35ミリ判換算)とか言われますね。

但し、肉眼での視界は四角形ではないので、ある程度鮮明に見えている部分だけを残して、周囲は四角いフレームでマスクしたうえで比較しないといけませんね。
レンズのイメージサークルではなく、写真フォーマットとの比較なら、それが当然。

そうすると、50mmくらい狭くなるんじゃないですか?

ass********さん

編集あり2013/6/419:30:41

50mmで正解です。

但し人間の眼には視力の高い低いがあります。遠方視力の高い人は望遠能力があります。視力2.0の人は視力1.0の人が50mmとすれば、その倍の100mm相当の望遠能力があります。

よく解像度と混同されますが、望遠レンズは画角を切り取る望遠鏡なのです。

視力が4.0あるアフリカの人ならば200mm望遠レンズと同等の能力があります。




以下に補足します。

視力1.0の人が10メートルの距離からある物を見ているとします。

視力2.0の人は10メートルの距離から見て、視力1.0の人がある物に対し5メートルまで近づいて見たのと同じ能力を有します。

視力4.0の人は10メートルの距離から見て、視力1.0の人がある物に対し2.5メートルまで近づいて見たのと同じ能力を有します。


更に補足します。

10メートルの距離で50mmで視力1.0ならば以下のとおりになります。

10メートル 50mm 視力1.0
5メートル 100mm 視力2.0
2.5メートル 200mm 視力4.0
1.25メートル 400mm 視力8.0
1.00メートル 500mm 視力10.0
視力8.0なんてのは、理屈ではあり得ても現実にそれを有している人は探せないでしょう。しかし人間の視力とは素晴らしいものですね。

ここで望遠鏡やカメラの400mmや500mmの望遠レンズが登場します。人間の視力では不可能な領域に望遠レンズは食い込んでいけるのです。


更に更に補足します。
眼鏡装用の有無を含め、最高視力が1.0の極く普通の視力の人が、200mmの望遠レンズで見て何とか認識できる物を、視力4.0の人は裸眼で認識出来てしまいます。望遠鏡や双眼鏡以外を用いないと、対象物に近づいていかない限り認識する方法はありません。人間の眼の視力の高い低いは、レンズの分解能や、フィルムの粒子の細かさや、受像素子の能力とは違った対象物に近づいていく能力を有しています。

最高視力が1.0の人は、メガネの度数を上げても視力は1.0以上にはなりません。

つまり、視力が良い人は望遠鏡や望遠レンズと同じ能力を持っているのは間違いのない事実です。

よって、普通の視力1.0の正視眼の人が50mm相当という考え方は正しいのです。厳密には画角と人間の眼は比べられませんが、極く普通の正視眼の人やメガネを掛けて視力1.0の人が35mmフルサイズ換算で50mm相当という考え方は正しいのです。

そして、視力が2.0とか3.0以上ある人は特別なのだと割り切って下さい。




広角側の補足をします。

人間の眼は両眼視で左右180度以上の画角を有しています。片眼でも鼻がなければ180度以上あります。

しかし人間の眼が有する視力は画角35mm相当は不可です。個人差がありますが、やはり40mm〜50mmぐらいの画角までしか、1.0程度の視力は出ないのです。よって約50mmが標準レンズというのは間違いではありません。

人間は近くに対し焦点を合わせることは出来ます。30代前半であれば約300mm(30cm)ぐらいまで焦点(ピント)を合わせられます。それ以外のカメラが持っている機能である、画角を狭める(望遠)ことや広げる(広角)ことは出来ません。よってカメラが持っているズーム機能(望遠能力)は眼にはありません。

しかし人間には視力の良い人とそうでない人がいるため、遠くを識別する能力には個人差が生じます。この差が望遠能力と同じ効果を有します。

画角を切り取るカメラの焦点距離と、画角を切り取ることの出来ない人間の眼とを厳密に比較することは不可能です。

昔のカメラはズームレンズではなく、単焦点の標準レンズが付属していました。その焦点距離はやや広角側の38mm〜45mmぐらいの間にありました。その理由は焦点の深さと集合写真に向いていたからです。

35mm一眼レフの50mm標準も、倍が100mmで分かりやすいからです。厳密に何mmかとなると不可です。35mmフルサイズならば、50mmぐらいが人間の見る視角には近いと言えます。

カメラの焦点距離とは、同じ位置からの撮影ならば焦点距離が幾つであっても、光学ズームでもデジタルズームでも単なる画角の切り取りにすぎません。単に画角を切り取っているだけであり、望遠効果は超望遠で撮っても広角で撮っても同じ部分を切り取っているにすぎません。

よって望遠レンズの圧縮効果は切り取り効果にすぎません。よく勘違いをする部分です。但し、解像度の差や前後のボケ味効果とかは望遠レンズや広角レンズ、またレンズ固有の能力の差が生じます。

人間の眼の画角とカメラレンズの画角とを厳密に関連付けることは不可能です。繰り返しになりますが人間の眼には画角の切り取り能力がないからです。但し人間は生き物ですから無意識に、あるいは意識的にある部分を重点的に見ることはします。

ご質問のとおり、見た人の肉眼の感覚と同じ位置(距離)で正解です。これがフルサイズで約50mmになるのです。

qyw********さん

2013/6/317:58:17

簡単そうに見えて回答の難しい問題です。

成人の眼球の直径がおおよそ25mm前後ですので、
単純に実効焦点距離で約25mmと回答する考え方があります。

眼球は角膜や水晶体、硝子体が一体化し、
それに網膜が貼り付いているような構造をしています。

これを光学系に見立てたときに無限遠を前提とした
第二主点から主焦点面までの直線距離(定義を踏まえた焦点距離)は
17mm前後になると言われています。

ここで25mmや17mmと回答したのは、
35mm換算値ではない点にご注意ください。

また画角で考えるのは少しナンセンスな部分があります。
…と申しますのは、人間の視野角は(片目で)120~150度前後あり、
これだけで見れば35mm判換算値では14mmをも下回る超々広角なんです。

実は人間の目は魚眼レンズに近く、
とても広い視野を見渡せるようになっています。

ただ撮像面に相当する網膜が
曲面として水晶体に貼り付いているような構造をしているため、
(脳内補正も手伝い)さほど大きく歪曲しているようには見えないんです。

この120~150度前後という広い視野角は単に見える範囲であり、
集中視野角という高い解像力(視力)で見ることのできる範囲は
これよりもグッと狭くなります。

本を読むときなど、例え全体が見えていても目玉はキョロキョロと
文字を追っておかないといけないのもこれが理由だとされます。

また既に適切な回答がありますように
遠近感の誇張や圧縮効果から考えるのも適切ではないでしょう。

距離が二倍になれば写る大きさは半分になるという考えは
広角や望遠で同じだからです。

広角で遠近感の誇張や望遠で圧縮効果が生まれるのは
主被写体と背景の比率が変化するためなんですね。

the********さん

2013/6/317:58:01

orange_summer333さん

単に、見える範囲というだけの意味なら、角度にして180度くらい見えますから、全周魚眼レンズ相当と言えるでしょう。

写真として自然に見えるという意味では、45度くらいと言われています。
いわゆる35ミリ換算で50ミリくらいが、その画角になります。

肉眼での遠近感は、脳が補正して認識するので、写真と比較できません。
添付写真の下の写真で、電車の側面がほとんど三角形に写っていますが、肉眼で見れば、電車の近くも遠くも同じ高さに感じます。
ちなみに、上の写真を撮った場所で、下の写真を撮ったレンズで撮ったら、広い風景の遠くに小さく電車が写った写真になりますけど、電車の部分だけ見たら、上の写真と全く同じ形になります。
望遠と広角は、写る範囲が違うだけです。
広角レンズで遠近感が強調されるのは、主たる被写体が同じ大きさに写るよう、距離を調整するからです。

orange_summer333さん...

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