同じ焦点距離のレンズでフィルターサイズが異なるのはなぜですか？

52mmフィルター付きのNikkor 18-55キットレンズを持っています。最近、17-55レンズに77mmフィルターが付いているのを探していました。

後者の方が良質なレンズだからでしょうか？大きな円はより多くの光を入れると思います。

それとも、最大絞りが大きいのですか（17-55のF / 2.8対キットレンズのF / 3.5）。

または、他の何か？

Nickが述べたように、レンズに大きなフィルター径が必要になる理由は2つあります。

1. 前面の要素は、少なくとも見かけの開口サイズと同じ大きさである必要があります。
2. レンズの視野が広い場合、ケラレを防ぐために大きなフロントエレメントが必要になる場合があります。

17-55の特定のケースでは、前者よりも後者のほうが多いと思います。55mmf / 2.8の開口部は19.6mmです。レンズの77mmフィルターサイズよりはるかに小さいです。古いNikkor 55mm f / 1.2 AIにも52mmのフィルターリングがありました。

視覚的証拠として、55mm、f / 2.8のレンズは次のとおりです。

ご覧のとおり、見かけの開口部はf / 2.8であっても、前部要素よりもはるかに小さくなっています。

55mm、f / 2.8の角度から見た場合：

フロントエレメントのエッジの前にイメージサークルのエッジが表示されます。

17mmを考えると、

この場合も、開口部は前面の要素よりもはるかに小さくなっています。

しかし、今回はレンズを傾けると、

レンズを通して、開口部がフロントエレメントのエッジに隣接して見えるほど十分な角度で見ることができます。レンズの長い物理的長さと組み合わせた広角が、このレンズがこのように大きなフィルターサイズを必要とする理由であると私はかなり確信しています。

フィルターのスレッドサイズに影響を与える要因の組み合わせがあります。絞りは確かに1つであり、あなたが言及している2つのレンズの中で最もありそうな要素です。ただし、焦点距離もフィルターサイズに影響します。視野が広いという理由だけで、より広い角度のレンズは、同じ最大口径の50mmレンズよりも大きなフロントエレメントを必要とします。望遠レンズでは、開口部の物理的なサイズ（焦点距離/ F値）が焦点距離に正比例して増加するので、開口部は再び要因になります。

フィルタースレッドのサイズは、通常、フロントレンズエレメントのサイズによって決まります。50mmレンズの場合、通常f / 2.8またはf / 2.5、f / 1.8またはf / 1.7、f / 1.4、およびf / 1.2口径レンズがあります。所定の焦点距離で最大光量を増やすには、レンズ本体を大きくして最大開口数を大きくする必要があり、フロントレンズエレメントを大きくしてより多くの光を集める必要があります。それほど多くはないように見えるかもしれませんが、f / 1.4とf / 1.2の間の光の違いはかなりあり、品質を失うことなく50mmレンズをその量の光で落とすことのロジスティクスはかなり複雑です。

リストした2つのレンズの場合、1つは一定の口径を持ち、もう1つは可変口径を持っています。f / 2.8とf / 3.5の違いはそれほど重要ではありません。18-55の最大口径は55mmでf / 5.6ですが、17-55の最大口径は55mmでf / 2.8です。これは、55 / 5.6 = 9.8mmの物理的アパーチャと55 / 2.8 = 19.6mmの物理的アパーチャであり、サイズの約2倍の大きな違いです。これが、f / 2.8レンズがより大きな前部レンズ要素を必要とする理由であり、それにより、より大きなフィルタースレッドが必要になります。

フロントエレメントのサイズ、つまりフィルターサイズに影響する1つの要素は、センサーのサイズでもあります。いわゆる「作物」センサーでは、センサー自体が狭くなり、その結果、これらのレンズ用に特別に設計されたレンズが小さくなります。

たとえばキヤノンのキャンプでは、EFレンズはフルフレームセンサー用、EF-Sは作物センサー用です。EFレンズはEF-Sカメラに取り付けて完全に機能しますが、フルフレームセンサーもサポートしているため、レンズ要素も大きくする必要があります。