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zoom RSS デジカメのセンサーサイズと画質の差・・・について考える

<<   作成日時 : 2014/02/14 13:00   >>

なるほど(納得、参考になった、ヘー) ブログ気持玉 3 / トラックバック 0 / コメント 6

実は、35mmフルサイズ一眼レフの必要性を感じないので、持っていませんが、それ以外のカメラを使っていて感じた「センサーサイズと画質の差」ということについて、考えてみることにします。

「価格.com」などで、とにかく「センサーサイズが大きければ良い」という「フルサイズが絶対高画質信仰」という信仰に似たものがあります。
「ペンタックスも、フジもフルサイズを出さなきゃだめだろ」・・・というようなことが言われています。

もともと、フルサイズのセンサーは製造が困難だったことと、レンズの性能をデジタルに合わせた、隅々まで良く写る、より高度な性能にするのが困難で、それよりも、一回り小さいサイズで、製造も容易で、レンズの真ん中の性能が良い部分を使うという、一石二鳥の大きさがAPS-Cサイズだったはずです。

なので、フルサイズに合わせた性能のレンズは、現在とても大きく、重いモノになってしまっています。
本当は、Nikonのフルサイズ・デジタル用の高性能レンズだって、もうチョット大きくすれば、もうチョット性能が良くなったのではないか?と思います。

現在のNikonもCanonも、フルサイズデジタル用レンズは、周辺までの性能は良くはありません。
周辺までの性能の良さは、これはもう圧倒的に、マイクロフォーサーズが良いと思います。

しかし、それでも、フルサイズは「高画質」なのでしょうか?

そもそも画質って何・・・?

・・・

私が持っているコンデジ、キヤノンのS100は・・・1/1.7型、約1,210万画素。

キヤノンG1xは・・・1.5型、約1,430万画素。

パナソニックGH3は・・・4/3型、1605万画素。

画質を考える一番の基準が「解像度」。・・・どこまで、細かく写るか、ということですが・・・

これだけを考えるなら、フルサイズでも、1/1.7型でも、画素数が同じなら、解像度も同じはずです。
デジタル的に考えればそういうことだと思うのです。
1個の画素から得られるデジタルのデータ(単なる信号)は同じではないか?と思うのです。
「O/1」の信号は同じはず・・・。

しかし、ここに、センサーの「ピッチ」つまり「センサーの画素ひとつの大きさ=光を捉える面積」が影響すると言われています。
ニコンD700が出た時に、フルサイズで、しかも、画素数を抑えて、高感度性能に振った、というような感じで言われていました。

今の、1/1.7型センサーのコンデジも、そう言われています。
画素数を抑えて、少しでも高感度性能を良くする、ということで。

ここが、よく分からないことで、実にアナログ的な感じがします。

一個の画素に入る光の量が影響するというのは、アナログだと思うのです。

これが・・・どういう理由で「画素面積が大きい方が良い」ということになるのか?、あるいは、そうではないのか?・・・は、私には分かりません。

さて、実際に色んなカメラを使って感じる画質の差ですが、例えば、同じキヤノンのS100とG1xとを較べると、明らかに画質に差が感じられます。

これは、概ね200万画素くらいの画素数の差による解像度というよりは、フィルムでいうラチチュード、ダイナミックレンジのような感じ。
画像の余裕とでも言いますか、実際にPhotoshopで明るさなどを変更する際に、その許容度が広い、という感じです。
S100はG1xに較べて、余裕が少ない、です。

どうしてなのか?・・・私には分かりません。

もしかしたら、同様の感じで、APS-Cよりフルサイズが良い、ということが言えるような感じなのかも知れません。

ここに、もうひとつ、画質を決める要因があるように思うのです。

例えば・・・

実は、画面が大きいほど画質が良い、ということはフィルムカメラの頃から厳然としてあった事実であります。

フィルムでは、使用するフィルムが大きいほど画質が良い、ということは、絶対的な真実だった訳です。

かつて、ブロニーのコダクローム64が出たときに「これで4×5が要らなくなるか」と言われたものでしたが、そんなことはありませんでした。

ファッション撮影では、機動力と画質のバランスでハッセルが使われていましたし、商品や建築物には4×5が使われていました(アオリが使えるといこともありますが、画質でも必要性があったのです)。

これは、フィルムは同じだから(単位面積あたりの粒状は同じ)最終的な、印刷やプリントとをするときに、フィルムの画面サイズが大きいほうが、拡大率が小さくなり、結果として、粒状性が緻密になるから画質が良くなる、ということが一番の理由です。

しかしながら、実は、35mmカメラのレンズの方が段違いに分解能は高いのです。

それぞれの大きさのフィルムを同じルーペで拡大して見ると、35mmよりもブロニーの方が単位面積(長さ)当たりの分解能は緩く、ブロニーよりも4×5の方が、分解能は緩いのです。

しかし、同じ大きさにプリントしたり、印刷したとき、35mmと4×5で撮った物とは、明らかな画質の差が出てしまいます。

例えば、同じ風景を、同じ画角のレンズ(同じ範囲が写る)で撮って、そのポジフィルムを比較したときにも、また、それを同じ大きさにプリント、あるいは印刷した時にも、同様に画質の差を感じます。

「画質」というより「雰囲気」と言った方が良いかも知れません。
粒状性などの数値化できるような画質よりも「雰囲気が違う」という「感じ」があるのです。

・・・これは、なんのなのか?

フィルムの頃から、考えていた問題です。

ひとつ私が重要なポイントだと思うのは・・・

画質の差は、センサーの性能よりも「レンズが結んだ像の質」ではないのか?と思うのです。
ここに「雰囲気の差」の原因があるのではないか?と思います。

レンズは、物理的な物です。
そして、焦点距離が長いほど、収差の補正が大変なようです。

つまり、同じ画角だと、使用するフィルム面積(センサー面積)が大きいほど、焦点距離が長くなり、性能を出すのが大変になります。

それで、小さいフィルム面積の方が単位長当たりの分解能は高い、といえるでしょう。

しかし、大きな面積のフィルムを使うカメラのレンズは、分解能が低いながら、そのレンズが結ぶ画像が大きいほど「良い画像が結像している」のだと思うのです。

フィルムカメラにおける、フォーマットの大小による画質の差というものは、画面の大きさ以外に、こういう所に原因があったのではないか?と・・・フィルムを使いながら、考えていました。

この不思議が・・・デジタルにもあって、故に、デジタルなら、センサーサイズなど関係無いはずなのに、やっぱり差があるという「アナログ的現象」がある、ということなのではないでしょうか?

センサーの1画素のピッチ(大きさ)でもなく、そもそも、結像した画像の方に違いがあったのではないでしょうか?

センサーでいうと、1/2.3型センサーの大きさにに結像したものを、例えば、6×45判に拡大したら、それはイコールになるにか?
たとえば、アドビ・Illustratorのデータのように、同じように拡大できるものなのか?

例えば、画素なんてものも無いと仮定して、拡大した場合に、同じになるのか?

・・・おそらく、ならないんだと思うのです。

物理的なレンズが結ぶ画像は、違っているのではないか?と思うのです。

そもそも、これが違うから、同じ画素数でも、1/2.3型とフルサイズでは「画質が違う」ということなのではないでしょうか?
もともと「雰囲気の違い」がある上に「センサーの画素ピッチ」などの違いが重なっていての「違い」なんだと思うのです。

フィルムカメラの時に感じていた、フィルムサイズの違い以外の、雰囲気の違い。
これが、デジタルでも、画質の違いの大きな要因ではないか?と思うのですが。

だから、例えばNikonD800Eが出た時に、中判並の解像力で、中判が要らなくなる、とか、言われても、フィルムの時のように、やっぱり「中判は、違う」のであります。

・・・これ、ちょっと分かっていただいけないかもしれませんね。
ややこしくて。

それに、そもそも間違ってるかも知れませんし。(^_^;)



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コメント(6件)

内 容 ニックネーム/日時
「フィルムサイズとセンサーサイズ、、、
共により大きい方が、より多くの光量を受光出来る、、、
デジタルにおいては、故に撮像素子からデジタル変換回路部の余裕が出来、消費電力が省け、電装部品の過熱が減り、放熱に有利なり、電子ノイズを極少化できる、、、」・・・・

・・・なーんて、の如何?ですか、、、この程度で、はずかしながら小生には良く分からないですね(汗)
007
2014/02/14 15:40
こちらの画像は私の作成したものだと思いますが、
それなりに時間も掛かっています。
画像を流用される場合はせめて出自を明示されるか、ひとことご連絡をお願いいたします。
takao_bw
2014/04/11 19:29
失礼いたしました。
以前、Googleの「画像検索」のみからコピーして、出所が分からなくなっていました。
無断使用、済みません。
三日ボーズ
2014/04/11 23:52
フルサイズと1.7はどこが違うかというと
1)画素間のニジミ(ソフトでキャンセルできるはず)
2)画素ごとの受光効率
(Sony α7IIとOlympus Stylus1sにはDレンジで三段、ノイズで4段の差があります。)
3)レンズの性能
(イメージサークルの小さなレンズの方が絶対的な結像性能はよくできるのですが、最終的な必要引き延ばし倍率は増加します。フルサイズMTF10本のラインは、1.7だと50本のラインに相当します。)

α7IIにゾナー55をつけてと Stylus 1sとくらべようと手はずを整えています。

Zeissの新設計レンズ Sonnar55やOtus55は、開放から全面素晴らしいです。43はフルサイズの2倍高性能である必要があるので、まさかOtusに張合えるとは思えないのですが。
gkrsnama
2016/06/18 19:34
フィルムの画質ですが、どなたかがMTFで説明しておられて納得しました。

ベルビアはMTFが公開されているのですが、20本までは130%、20本で100%、それ以上が急降下50本で50%。公称解像度160本で10%になります。この場合に、ミリ160本は使えません。実際はレンズ性能も合わせてミリ30-40本あたりが高画質の実用限界となります。丁度全倍ですよね。

他方でデジカメ2400万画素というと、ミリ80本くらい。エクターの240本、マイクロフィルムの1500本と比べると、数字は情けないくらいです。が、デジカメはそこまでMTFが100%を維持しているそうです。だから、デジカメは巨大伸ばしに耐えるのだそうです。

gkrsnama
2016/06/18 19:43
・・・という案配に、デジタル的に考えるとなってしまうわけですが、そうではないんじゃないか?・・・と思ってるわけです。

フィルムを長年やっておりますと、フォーマットに違いは、単純に粒状性と、使用するときの拡大率が違う・・・と思ってたりするわけですが、実はそれだけでは無いのです。
これは、説明するのが難しいことです。
何が故にそうなっているのか、未だに決定的なことを言葉にできませんが、違うのです、何かが。
わたしは、レンズがそのフォーマットに結像する画像の何かが違うのだと思っています。
それは、フィルムやセンサーというものを抜きにして、画像の質そのものがファーマットが大きくなると違ってくるんだと思っています。
これは、デジタルをデジタル的に考えている人にはワカランことだと思います。
三日ボーズ
2016/06/19 00:04

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