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スマホのカメラとデジタル一眼についての質問です。 私は今現在SONYのXPERIA Z5を...

犬蔵さん

2016/10/1808:38:06

スマホのカメラとデジタル一眼についての質問です。
私は今現在SONYのXPERIA Z5を使っています。
XPERIAのカタログにはカメラの画素数は約2000万画素と書かれています。
この前旅行先で夜景

や朝日を撮ろうと思ってもやはりスマホのカメラでは綺麗に撮せませんでした。
そこで、最近では初心者でも始めやすくなってきた一眼レフ、特にデジタル一眼が欲しいと思い、先日家電量販店に見に行きました。
パンフレット等を見ていると、画素数は2000万画素強と、今のスマホ少し上回るか、物によっては下回っていました。
そこで質問なんですが、
スマホのカメラとデジタル一眼の画素数は大差無いのに、デジタル一眼の方が綺麗に写真を撮せるのは何故ですか?(気のせい?気持ちの問題?)

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ELEPHOTOさん

2016/10/1810:19:39

写真が綺麗かどうかは画素数だけでは決まらないということですね。気のせいではありません。
いわゆる画質は
レンズxセンサーx映像エンジン
の性能でほぼ決まります。
画素数はセンサーの性能の一部ですから同じ2000万画素でも他の要素が全く違います。
XPERIAに採用されているのは 1/2.3インチCMOSセンサー(スマホの中では一番大きい)です。高級一眼レフのいわゆるフルサイズセンサー(36X24mm)はスマホセンサーの約30倍の面積があります。一眼レフ入門機に採用されているAPS-Cセンサーでも約12倍あります。
仮に同じ2000万画素なら1画素の面積はフルサイズセンサー機だと30倍になり、レンズを通ってセンサーに達する光も30倍になります。小型センサーでは感度を上げるとノイズが増えて画像が荒れますが、大きなセンサーではノイズはかき消されてしまい記録されません。つまり大型センサーのほうが高感度にしてもノイズが発生しにくく綺麗に撮れます。
もちろん大きなセンサーに光を当てるためにはレンズも大型化しなければなりませんし、当然レンズ素材や研磨の精度も要求されます。それを支える周囲の素材やモーターも強力にしなければならないため全体が大きく重く、そして高価になります。
映像エンジンはCMOSに記録されたデータをデジタル変換して記録するコンピュータです。高価な物ほど大量データを高速処理のできるものが採用されていますので連写などが速く枚数も多くなります。
同じデータでもメーカーや映像エンジンの世代の違いで色などに差が出ることもあります。
レンズに関しても スマホカメラや安いコンデジには絞りがありません。せいぜい明るいものを撮ればNDフィリターという減光フィルターを掛けたりするくらいですが、一眼レフレンズではレンズに絞りがあって入ってくる光量を自由に調節できます。

  • ELEPHOTOさん

    2016/10/1810:29:53

    夜景は光が少ない状況ですね。スマホカメラを手に持てば体温や気温で熱ノイズが発生します。もし1のノイズで 本来無い光がまるであるように記録されてしまいます。明るいところでは光量が多いのでノイズは目立ちませんが暗いところでとくにザラついたように感じます。
    しかしフルサイズカメラなら30という強いノイズが発生するまでノイズは記録されません。(もうちょっと複雑な計算ですがおおよその概念としてご理解ください)
    仮に スマホのISO感度が400だとすると、30にするには2X2X2X2X2=32 ですから5段の高感度ISO12800で同じ程度の画像が得られることになります。つまりそれだけ高速シャッターが切れて夜景がぶれない写真になります。

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質問した人からのコメント

2016/10/18 18:11:58

ご丁寧に長文で分かり易い解説をして頂きありがとうございました!
他の回答者さんのも大変参考に成りましたが、一番分かりやすかったのベストアンサーに選ばせて頂きます。

ベストアンサー以外の回答

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cocoacosoaさん

2016/10/1817:18:59

気持ちのせいでは無いです。違いが分るほどの感性を持っているということは、いいことだと思います。

違うのは大きく分けて2つ。
①レンズが違う。
これは説明するまでも無いですね。

②素人が陥る「画素数が多いときれい」のCM戦略にまんまと乗っている。

まず画像センサーとは何か?
センサーは太陽電池です。光を受けると発電する、その発電量の多い少ないは光の明暗にそのまま相当します。
では太陽電池の発電効率が同じ場合、発電量の多い少ないは何に寄って決まるのか?
そうですね。発電効率が同じなら、太陽電池の面積が大きいほど発電量は大きくなる。発電量が大きいということは「明暗=明るい所と暗い所の差が大きくなる」ということです。
真っ黒は小さい太陽電池も大きな太陽電池でもゼロですが、明るい所は、小さい太陽電池の30倍大きな太陽電池なら30倍の発電量がある=30倍明るく認識する、ということです。

次にこの太陽電池を使って画像を記録してみます。
電池一枚だけですと、その電池の形の明暗が出るだけで映像にはなりません。
そこでこの電池を1万X1万=1000万のしきりに分割し、それぞれの明暗を記録すると、映像になります。
さてここで、面積が小さな太陽電池と大きな太陽電池を同じ1000万に分割した場合は、同じになるでしょうか?
面積が30倍違うなら、大きな太陽電池は小さな太陽電池の30倍の明暗の差がある以上、1000万に分割したそれぞれの小さな升目でも30倍の開きがあります。
明暗差が小さければ、全体にコントラストの低い、グラデーションが無くてべたっとしたアニメのような写真になる。
明暗差が大きければ全体のコントラストもあり、グラデーションが滑らかで立体的になります。

※カラー写真は、この分割した升目を、緑・赤・緑・青・緑・赤・緑・・と並べて、
「緑に30の発電量があり、その隣の赤にはゼロで、次の緑も30ならこの間は全部緑ってことにしとけばいいじゃん」ということで「画像エンジン」が「現像」しています。
CDやMP3が音を補完するのと同じ、映像の「補完」ですね。

つまり画素数の大きさだけではなく、そのセンサーがどれだけの大きさか、が非常に重要になります。

ま、そもそもスマホより、まだその辺のコンビニでも売っている「フィルムカメラ」の方が写りは良かったりします。何しろ「フルサイズ」
で、「細部まで精密に写る」以外にも、
諧調の豊かさ、空気感、透明感、シズル感、厚み、色のヌケ、発色の鮮やかさ・・・等の、写真の良さがあります。この大部分でまだ、フィルムのほうが勝っているので、相変わらず愛好家が存在するのです。

ibe********さん

2016/10/1812:25:59

レンズとセンサーの違い。

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dan********さん

2016/10/1810:49:17

車で言うとスズキのスイフトと、F1マシンのエンジンは
どちらも1600ccなのに、どうして速さが違うんだろう?

みたいな質問ですかね??

非常に当たり前な話ですが、パーツの性能が違うんです。

nik********さん

2016/10/1810:28:17

極簡単に端折って言うと、
素子の大きさです。
素子全体の大きさと、1画素あたりの開口面積等々が関わってきます。

レンズを通した光学像は解像度に限界があります(回折等で検索してみてください)。
最小何ミクロンまでしか解像できないと言った方が解り易いでしょうか。
素子の大きな一眼レフや大口径素子のミラーレスはその限界に達していないので、画素数なりの高画質が実現できます。2000万画素なら2000万画素相当の画質になるわけです。
素子が小さく多画素になると、1000万画素を越えた辺りから、もう既に限界を突破しています。
なので、既に画素数なりの解像度は出ていないのです。画像処理回路等が高画素の情報を元に演算して画素数なりではないにしろ画質を高めているのです。
なので、簡単に言うと2000万画素でも1600万画素相当とか、1400万画素相当の解像度しか出せないのです。

1画素あたりの開口面積は、
大きな素子の1画素は開口が大きく、受光量が多い為、信号も大きなものが取り出せ、増幅も小さくて済む為、信号が幅広くノイズの影響を受けにくい、なので、色が豊かでノイズの少ない画像が出力できます。
小さな素子ではその逆で、小さくなればなるほど、配線や画素の仕切りの大きさ(太さ)も素子の開口を狭めてしまいます。

上記の様な積み重ねで小径素子は画素数通りの画質にはならないのです。



後、Z3の私のカメラでもある程度は写せるので操作の問題かとも思いますが・・・
それは、一眼レフ等で写真の原理を学んだからなので、貴方も一眼レフやミラーレスで学んでもらえば、Z5ももっと活用できるようになるでしょう。

fk1********さん

2016/10/1809:54:54

画質は画素数だけで決まるほど単純なものではありません。
画素数が大きければ大判印刷や高精細ディスプレイに耐えれるよってことです。
またトリミングした時に耐性があるということです。
画質はセンサーサイズやレンズの質にも大きく影響されます。
むしろセンサーサイズやレンズの方が大事です。

高画素数がいいとは大きい数字は良いものという心理をついた戦略でしょうね。

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