F値

絞りとF値の模式図。絞り1段ごとに光を集める面積は半分になり、F値は1.4倍となっている。

F値 （エフち、英: F-number）とは、レンズの焦点距離を有効口径で割った値であり、レンズの明るさを示す指標として用いられる。F値のFとは焦点を意味するfocalから来ている。

例えばF2を逆数にしてf/2と表記する場合もあるが、これと混同してf2とする表記は誤りである。

有効口径と明るさ

有効口径とは、レンズの光軸上無限遠の位置にある点光源を想定したときに、その点光源からレンズへ入射する平行光線の光束の直径のことである。 F値を${f_n}$とすると下の式のようになる。

$f_n=\frac{f}{\Phi}$

f	:焦点距離
${\Phi}$	:有効口径

有効口径が大きいということは、光をより多く集められるということである。有効口径が$1/\sqrt{2}$になると光を集める面積は半分になる。したがって、F値が$\sqrt{2}$倍となるごとに明るさは半分となる。

焦点距離を割ることの意味

レンズが結ぶ像の面積は焦点距離の2乗に比例して拡大する。一方レンズの有効口径が変わらなければ、レンズに入射する光の量は一定である。したがって、像の面積あたりの光量は焦点距離の二乗に反比例する。

2つの係数の比をとることで無次元化を行っているとも言える。

F値とT値とH値

F値はレンズの明るさを示す指標として広く使われているが、実際にはレンズの表面反射率や材質や枚数により透過率に差があるため、F値のみを用いて露出を正確に議論をすることはできない。特に問題となるのはコーティング技術がなかった時代の表面反射で、例えば1面の透過率が95%とすれば4群6枚構成のレンズで4群=8面から約66%（0.95の8乗は0.6634...）の光量しか透過しないことになる。

レンズの透過率なども含めた光学系の実質的な明るさを示す指標をT値と呼び、映画用高級レンズでは絞り環がT値表示されていることがある。スチル写真用レンズにはほとんど存在しないがフォトン用クック・アモタール・アナスチグマット2inT2.2（F2）とクック・フィールド・パンクロ4inT2.8（F2.5）、ニコンのFマウントニッコール300mmT2.2（F2）が知られている。ただコーティング技術の進歩で表面反射が減り、またレンズを透過した後の光量を測定するTTL露出計が一般的になっていることもあり、一般用途の写真撮影においてF値とT値の差が問題になることはないと考えてよい。

イマゴンなど絞りでなくレンコン状などのグリッドで光量調整するレンズではF値が使えないため、相当値のH値が使用される。これも露出決定に際しF値と同様に扱って問題はない。

開放F値

レンズの絞りを開放(全開）した時のF値を開放F値という。開放F値の小さなレンズを「明るいレンズ」という。また高速シャッタースピードで撮影できることから「ハイスピードレンズ」「高速レンズ」などの呼び方もある。

一般向けに市販されている製品としては、ライカの「ノクティルックス50mmF0.95」、コシナの「フォクトレンダーノクトン25mmF0.95」が最も明るいレンズである。またかつてはキヤノンから「キヤノン50mmF0.95」が市販されていた。

特注品としては、アポロ計画用に設計されたものをスタンリー・キューブリックが手に入れ、映画『バリー・リンドン』に使用したカール・ツァイスの「プラナー50mmF0.7」や、旧日本軍用に東京光学（現トプコン）が設計した「トーコー50mmF0.7」を基に戦後再設計し、毎日新聞社の南極探検隊が使用した「シムラー50mmF0.7」などがある。

現実的にはシャッタースピードの限界や被写界深度の問題があるため、最高でもF1.2からF1.4程度が実用域、F2.8程度あれば十分に明るいレベルといえる。

国際絞りと大陸絞り

現在はF1に始まり1段階で露光量が倍になる国際絞りが一般に使用されている。すなわちF1、F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22、F32、F45、、、である。

古いレンズには大陸絞りを採用しているレンズもある。（F1.1、F1.6、）F2.2、F3.2、F4.5、F6.3、F9、F12.5、F18、F25、F36、F50、、、である。

関連項目

• レンズ
• 被写界深度