ディジタルカメラの画素数再び

2013年12月8日日曜日: フルサイズデジカメと画素数について

というblogを書いた。その後、随分長い間プロに写真を習っている写真マニアの方と情報交換した。その情報をいれつつ、同じく雑誌CAPA 2013/11月号　http://amzn.to/1daLsm0　(以下写真) の記事を分析しつつ、ディジカメの画素数などについて掘り下げてみることにする。

良い写真とは?)
以下の様なものが普通に思いつく。

1. 良いシャッターチャンス、被写体
2. 良い構図
3. 適性な露出、光線
4. 適性なシャッター速度、必要によっては流し撮り
5. 正確なピント、ブレがない。
6. 狙ったものが表現されている(ボケ具合)

が、プロの教室に通うと、構図が決まっているとか、ピントやブレがないかどうかよりも、「空気感」とかを気にするようである。ま、プロになると普通じゃつまらないと言うことかも。。
ともあれ、私はプロに習ったわけでもないので、以下では、わりとセオリーに近い点について、上記CAPAにあった記事から抜粋してみたい。
というか、末尾の「愛用のカメラ」にも書いた通り、芸術性なんて全然考えてはいないので、語る資格などないと言われてしまいそうである。。

まず、CAPAの投稿写真での優秀写真をみると、シャッターチャンスや構図、光の加減などが評価されているものが多く、夜景部門や動きの激しいスポーツ部門など一部の部門を除けば、決して高級カメラで撮影した写真が良い評価を得ているわけではない。

フォーカスとブレ）
まず画素数が多いカメラを活かすのなら、フォーカス(ピント）をしっかりあわせ、ブレを防止しないと、カメラの性能が生きない。（CAPA誌 2013/11月号　p.40から)

以下、スキャンが適当で、写真の水平が取れていないのはご容赦ください。。


まず絞り開放にして被写界深度を浅くして狙った対象にフォーカスを合わせてから、絞り込むのもよく使われるテクニックのようである。

そして、シャープネスで誤魔化せば以下の様に写真は不自然になる。(CAPA誌 2013/11月号 p.41から)

レンズ)
次に画層数の高いセンサーをつかうのならレンズにもこだわる必用がでてくる。(CAPA誌 2013/11月号 p.42から)

4種類のレンズを用いて上記の画角で撮影した写真について、2箇所の赤い四角部分を拡大したのが以下である。

2013年12月8日日曜日: フルサイズデジカメと画素数について

での2000万画素と3000万画素の差や、ローパスフィルタの有り無しよりは大きな違いが出ているように思う。

冒頭で書いたように、プロの写真家たちはこういった細かな差よりも、「空気感」とかを大事にするようなので、気にする必要があるのかは不明だが。。

上記の撮り比べで良い結果がでている、AF-S 24~70ミリ F2.8G（撮り比べの右上の角) は以下のレンズである。

暗所での性能）

CanonのEOSシリーズ最高峰のフルサイズ機EOS-1DXとAPS-Cの最新機種EOS 70Dの暗所での撮り比べが以下である。

1. EOS-1DXは、常用ISO 51,200(感度拡張で204,800) - 有効画素数1,810万画素
2. EOS 70Dは、 常用ISO 12,800 (感度拡張で 25,600) - 有効画素数2,020万画素

とのことで、やはりEOS-1DXが暗所に強いのがわかる。EOS-1DXは、連続撮影速度12コマ/秒と高速撮影に強いので、スポーツカメラマンも愛用しているが、フルサイズセンサーで1,810万画素というのは画素数としては控えめである。(良いとこ取りはできないということか。。)

以下に写真例を示す。(CAPA誌 2013/11月号 p.48から) しかしよくよく見るとフェアな比較ではない。

つまり、ISO感度こそ両方8000で同じにしているものの、レンズとシャッター速度はEOS-70Dに不利になっている。そもそもEOS 70Dの画角は、ズームレンズでかつ、かなり広角側であり画像が甘くなっているはずである。EOS-1DXでは、明るく像のシャープな固定焦点レンズを使い、露出時間も長くなっている。条件が違えば、像の荒れも違ってくる。

いずれにしろ拡大しなければ気づかない程度の像の荒れなら、どうでもよいのではなかろうか。。

• レンズ - EOS-1DX :  14ミリ固定焦点、F2.8,     EOS-70D :  10~22ミリ F3.5~4.5
• シャッター速度: EOS-1DX : 1/5秒,   EOS-70D : 1/8秒

夜景)

2230万画素フルセンサ−のCanon EOS-5D Mark IIIでの星空である。(CAPA誌 2013/11月号 p.48から)　14ミリレンズを組み合わせて、15秒の長時間露出をすれば、ISO8000の感度で肉眼で見えている以上の星が撮影できるとのことである。これ以上露出時間を延ばすと、星が動きのため、点には映らないようである。

ただ、こういう撮影をするには、マニュアルフォーカスでピントが置ける必要があり、完全マニュアルのフォーカスリングのある機種でないと苦しいように思う。最近のミラーレスデジカメのレンズは、フォーカスが電気駆動のみのものも多く、距離指定でフォーカスを置くことができなければ、こういう撮影はできないように思う。

上記評価で使ったカメラ)

(CAPA誌 2013/11月号 p.52から)　

夜景撮影のテクニック）

そのマニアの方は、EOS 5D Mark-IIIを愛用されているが、オーロラとか夜景をとる場合には、昼間のうちに撮影現場に行き、レンズをマニュアルにして、木とか山とかにフォーカスを合わせて、テープをはってフォーカスリングの位置を記録しておくそうである。

フォーカスリングのメモリ自体ズレがあるのでそうするのだろう。昨今のミラーレスカメラのフォーカスは、そうやって絶対距離で指定することができないので、そもそも、夜景撮影には向かない。

「バーティノフ・マスク」BAHTINOV MASKという手法）もともと天体観測用のフォーカス合わせの手法として、パーティノフマスクというものがある。(Facebookに、この記事の初稿をあげたら、写真にやたら詳しい先輩が解説してくださった。その方に感謝するとともに、SNSとBlogの併用は有用であると再認識した次第！）

これを暗所でのカメラのフォーカス用に使う提案が、
http://blogs.yahoo.co.jp/mn3192b/31697821.html　にでている。ここから一部写真を引用する。

これは、そもそも天体観測用の手法で、レンズ前にスリットをおいて、強制的に位相差AFと同じ効果を出す手法だと思われる。

バーティノフ・マスクは、勿論ピント調節時だけに使うのであり、撮影時には外す。

位相差AF(Auto Focus) は、光学ファインダー（つまりミラーあり)一眼カメラで使われる技術であり、合焦点が速く、正確なのが特徴である。位相差AFの仕組みは、http://camera.itmedia.co.jp/dc/articles/1009/14/news026.html　に簡単な解説がある。

天体観測向けのバーティノフ・マスク
http://www.kkohki.com/products/bahtinovmask.html　のblog から、焦点の合い方の写真を引用すると、以下のようになる。

ただし、そもそも15秒とかの長時間露光を必要とするような状況や、ちかくに引き込まれるような光源がある場合には目的のものにピントを合わせるのは大変である。カメラの局所拡大機能を活用する必要がある。

やはり、フォーカスリングで絶対指定できるレンズを使って、昼間フォーカスをあわせておくのが良いかもしれない。

ただし、温度変化でもピントは、ずれる（空気やレンズが膨張し、屈折が変わる)し、望遠鏡等は方角を変えるだけで精度がずれる（筒が動く）事が有るらしく、正確なピントのためには、度々ピント合わせなおしが必要ともいわれているらしい。

カメラメーカへの提案）
フォーカスが電動のみのレンズであっても、フォーカス位置を何点か記憶するマニュアルフォーカス機能があればよいわけで、レンズ内に位置フィードバック用のセンサーを入れることで作れると思う。

そういう必要性を感じる人は、マニュアルフォーカスリングつきのレンズと、それが使えるカメラ（Canon/Nikon等のミラー有りの一眼のレンズはそうなっている)を買うので需要がないのだろう。

また、前節に書いたように、温度や姿勢によるピントのズレも考慮すると、毎度合わせるのがよいのかもしれない。

動体撮影のテクニック）

光学ファインダーは動体撮影には向くが、それでも望遠で、かつ飛行機やレースカーなど高速に動くものを上手に流し撮りをしようとしたら、ファインダーだけを覗いていても被写体を捕らえるのは難しい。

そういう場合には、レンズの中心にAFが会うようにし、片目でファインダーを覗きつつ、反対の目で被写体をファインダー内に追い込むとのこと。フォーカスを合わせる被写体は画面中央になってしまうので、構図の調整は、あとからトリミングで行うことになる。

当然、速い位相差AF（Auto Focus) は必須だろう。像面位相差のセンサーをもつミラーレス一眼でなければ、光学ファインダの（ミラー一眼）でなければ、位相差AFはついてこない。

電子ファインダで像に遅れがあったら使い物にならないが、一方で、動きが速いのでファインダの像を丁寧に確認することもできないと思う。あくまで位置合わせ程度ならば、速度優先でファインダの像を粗くした、電子ファインダで妥協することもできるのかもしれない。

最近の私の愛用のカメラ）私は、基本コンパクトデジカメを使って、メモ代わりに写真を撮っている。
芸術性よりも、以下の観点で選んだ結果、SONYから、CASIO Exilimを経て、先の春からフジのFinePix Z2000EXR http://fujifilm.jp/personal/digitalcamera/z/finepix_z2000exr/ を愛用している。気に入っているのは、以下の点である。

1. 1/2型撮像素子なのでパンフォーカス（被写界深度が深い）
2. カメラの起動時間が速い。これは、屈曲光学系であり、レンズがせり出さないためもある。ただし、最初は最広角であり、ズームが効くまでは若干時間がかかる。
3. シャッター間隔が極めて短い。撮影画像を0.5秒しか出していないので、逆に撮影したのかどうか、不安になり、何枚も同じものを撮影することもある
4. コントラストAFだが自動焦点が迷わない
5. 暗くなると、自動的に何枚か撮影して、合成して増感してくれるので、暗いところでフラッシュ無しで静物を取るなら割と使える。もちろん、フラッシュ内蔵なのも嬉しい。
6. 小さい
7. カメラカバーを開けると電源が入るので、電源投入ミスがない。カバーを開けっ放しにすると、自動で電源が切れる
8. むしろ、マイクロフォーサーズのOlympus E-PL3だと、むしろ被写界深度が浅くてピンぼけになったり、ホワイトバランスがおかしくなったりと、手軽に撮影すると失敗するケースがよくある。その分、芸術的な作品が取れる可能性があるのだろうが。。

FinePix Z2000EXR以外のカメラについては以下に書いた。E-PL3の詳細なども以下に記載してある。

2013年1月7日月曜日: ミラーレスとコンデジの比較: Olympus E-PL3とCasio Exilim EX-ZR20

写真例）

以下は夜間フラッシュを使わずに撮影した写真である。写真にはEXIFのデータを追加した。(すき焼き鍋からは湯気があがっているので、そこはぼやけてみえる。)
メモとして撮影するならば、コンデジのほうが使いやすいように思う。

FinePix Z2000EXR　（撮像素子サイズは1/2インチ) : ホワイトバランスが明るめ。撮像素子が小さいので、パンフォーカスになっている。何枚かとって合成しているので、感度の低さも目立たない。

FinePix Z2000EXR:　ISO640,  焦点距離5mm, 0 EV, f/3.9, シャッター速度1/15,
元画像サイズ2304x1728 1.1MB (画素数をおとしてjpeg記録)、
blog upload時には、さらに画素数を落とし480KBに削減。

Olympus E-PL3 (撮像素子サイズはマイクロフォーサーズ、つまり、対角4/3 インチ=21.5mm 。撮像素子は、対角が　上記Z2000EXRの8/3=約2.7倍　面積にして7.1倍。それでも、フルサイズセンサー の対角 43.2mmの半分、面積にして225mm2/864mm2 = 1/3.84 である。次節のリンク参照)　: 絞り開放に近いので、被写界深度が浅く、一部にしかピントがあっていない。後ろの水切りにいれた白菜にはもはやピントがあっていない。
ホワイトバランスは若干暖色系にでている。

Olympus E-PL3: ISO400, 焦点距離20mm, 0 EV, f/1.7, シャッター速度1/60,
元画像サイズ 4032x3024 2.4MB (画素数を落としてjpeg格納)、blog upload時には、さらに画素数を落とし929KBに削減。

ただし、太陽光がはいってゴーストがでると、コンデジのレンズでは厳しい。以下の最後に写真入りで比較した。

2013年2月11日月曜日:デジカメの撮像センサーは本当に大面積が必要なのか??

また、ミラーレスのE-PL3については、以下で紹介している。

2013年1月7日月曜日: ミラーレスとコンデジの比較: Olympus E-PL3とCasio Exilim EX-ZR20

2013年2月10日日曜日: Olympus E-PL3のお勧め設定と使用感

センサーのサイズ比較) http://camera.itmedia.co.jp/dc/articles/1203/08/news076.html
　フォーサーズのセンサーの対角はフルサイズセンサーの1/2なのに、なぜか縦横の長さが1/2になっていない(対角比が変わっている）。その理由はわからない。