長時間露光について教えて下さい。

Question

普段は６Ｄと５０Ｄで広角か望遠か、日中か夜か等で使い分けて撮影してますが、最近に成って長時間露光（バルブ撮影）に興味を持ちまして『長秒時露光のノイズ低減』を使うと２倍の時間が掛かるので、露光時間や構図のチェックも含めて２台体制で同時に撮影出来たら凄く効率的だろうな？と思いまして…
そこで質問させて頂きたいのですが、まずフルサイズとAPS-Cの違いは理解してるつもりてすが、例えば最近の７０Ｄ等の最新機種のＡＦ性能やISO感度の向上による進化等を考慮して比べても画像数も十分に有りますし、普通の撮影時と比べるとバルブ撮影では最新機種と５０Ｄの写りにそんなに差は出ないのでは無いか？と思いまして。
それとも真逆でセンサー等の進化でバルブ撮影こそ差が出たりするものか…その辺を教えて欲しくて投稿させて頂きます。

よろしくご教授お願いしますm(._.)m

takuron.n · Accepted Answer

jumbo kazuさんフィルムカメラでは起こらなかった加熱という問題がデジタルでは起こってしまうことと、もう一つフィルムには相反則不軌という露出時間を延ばすほど感度が下がっていくという現象があったのに対し、デジタルでは感度は落ちないものの加熱が進行してしまうというのがノイズ面で大きな違いになってますね。そこからくるメリットデメリットは、まずメリットとしては感度が落ちないために暗いものを撮るときにデジタルで撮る方がトータルとして低感度短時間で写せるということと、撮った画像データを自分でパソコンで処理することでノイズリダクションに関しても知識とソフトさえあればカメラ頼りより以上に上手くノイズを低減させられる可能性があること。デメリットとしてはやはり暗いものを撮ろうとすればするほど嫌でもノイズに悩まされることになるということでしょうか。このようなメリットとデメリットを踏まえて、例えば昔フィルムでは長時間一発撮りだった星の日周運動写真なども現在デジタルでは細切れに短時間で何十枚何百枚と連写しておき、後でソフトでそれを全て重ねて1枚の星の軌跡の繋がった画像に仕上げる比較明合成という手法が主流になってたりします。さて最新のAPS-C機であればフルサイズとの差は小さくなるかですが、まず結論から言えば少しは小さくなるかもしれませんが、使われている技術レベルが同じであれば劇的に差が縮まる事はないと言えます。ノイズ量に直結するハード的メカニズムとして大きく二つ、光りを受け取る極小の受光素子一つ一つの開口部の大きさと、もう一つプロセスルールと言われる簡単に言えば配線基板の配線プリントの細さがあります。このプロセスルールという言葉はパソコンの世界では例えばCPUのプロセスルールが細ければ細いほど通電量が少なくてすみ、結果的に省電力で加熱も少ない優れたものが作れるとしてよく知られてますが、カメラのセンサーでも同じ事で単純に加熱が少ないということはそれだけ元々低ノイズのデータが得られるということになります。ところがCANONではもう長いことこのプロセスルールが進化しておらず、6Dも70Dも基本的には同じプロセスルールでセンサーを作っているものと思われます。となると違いは受光素子の開口部の大きさですが、これはだいたいのところはセンサー面積割る画素数で量れますのでちょっと仕様を見て計算してみたところ、6Dは約4.2、70Dは約1.5で、なんと倍以上も違うことが分かります。これは同じ被写体を同じ明るさに撮ろうとすると入ってくる光の量が足りない分は通電量を多くして電気的にゲインアップしなければならないということで、当然その分加熱は酷くなる、ひいてはノイズも増えてしまうということになります。よく画素数は多いほどいいわけではないといわれるのはこういう具体的側面もあるわけですね。では同じく受光素子開口部を考えると70Dより大きい60Dや50Dの方がノイズが少ないのかとなるとそう簡単な話にはなりません。それは開口部をもっと大きくしたりプロセスルールを進化させたりする以外にも例えばセンサー周辺の放熱効率を上げるとか、あるいは最近ではRAWデータにすでにノイズリダクションがかけられているとか、世代を経るごとに根本的ではなくても少しずつでも工夫が加えられていくからです。ノイズとの戦いそのものである天体写真用途に40D、50D、60Dと使ってきて、正直なところ40Dと50Dはノイズが多かったです。これはまだまだデジタルが劇的進化を遂げている過程だったので仕方ありませんが、では60Dになってだいぶ良くなったかというと微妙です。一見ノイズはだいぶ減りましたが、そのかわりセンサーオンチップでのノイズリダクションがかかっているのかなんなのか、何か色味が薄いような、ノイズ低減と引き替えに何らかの、階調性か何かのデータは失われてしまってるのではないかというような感じを受けてます。そして最新の70Dですが、ノイズ的側面から見ればセンサーに何かAFのための余計なものがついているのはマイナスになりこそすれプラスになるとは思えず、実際天体写真用途においてはあまり評判は聞こえてきませんし、私自身使いたいともあまり思えません。やはり根本的ノイズ対策はセンサー周りの発熱を減らすしかなく、その面において6Dと二桁機では現状埋まらない差があるといえますが、これは別にフルサイズとAPS-Cだからということではなく、あくまで画素ピッチサイズに依存する部分が大きいということです。長くとりとめなくなってしまいましたがこれで返事になったでしょうか。最後に、G55Lの書かれている長時間ノイズリダクションは低感度ほど効果があるということはまったくありません。ダーク減算は原理的に正しいダークフレームさえ取得出来ていればどんな感度や露出時間であろうとも関係なく固定ノイズを消すことが出来ます。ただし、前のレスにも書いたようにダーク減算はランダムノイズに対してはまったく効果が無いだけでなく、カメラが取得する1枚だけのダークフレームではランダムノイズに関しては悪化する可能性もあります。そしてこれも前に書いたとおり露出的には同じになるはずのISO800の20分露出とISO3200の5分露出ではISO3200の方がノイズは多めになる傾向がありますから、ダーク減算をすることで高感度の方がランダムノイズが多くなってしまう可能性はあるわけですが、この場合でも固定ノイズはしっかり消されているわけです。ノイズに関しては高感度ノイズとか長時間ノイズとかいう意味のない区別は忘れ、固定ノイズとランダムノイズという区別が理解出来るようになるとここら辺の混同も無くなると思いますが、もはや完全に行き渡ってしまった言葉を正していくのは難しいことかもしれませんね(^_^;)

takuron.n · Accepted Answer

6Dと50Dでは同じ感度同じ露出時間だとSN比には相当差があります。この差は高感度を使ったり長時間露出することでセンサーが過熱していくと縮まるどころか開くくらいですので、バルブでこそ差がハッキリしてしまうと思った方がいいと思います。ですので確かに同時に2台で同時に別の写野を撮れば効率は良いですが、同じクオリティの仕上がりにはならないと思います。そしてこれは多くの方がすでに定着してしまっている長時間ノイズと高感度ノイズという言葉に惑わされて勘違いしておられますが、そもそも高感度だから出てくるノイズとか、長時間露出の時だけ出てくるノイズなどという区別はありません。区別するとすればホットピクセルやセンサー周辺のアンプ類の熱による熱カブリと呼ばれるようなセンサーの温度状態が同じであれば基本的には同じ所に同じ色と輝度で出る固定ノイズと呼ばれるものと、同じ温度状態でも時によってどこにどのような状態で出るか分からない輝点ノイズやカラーノイズのようなランダムノイズと呼ばれるものの二通りです。これらは全てセンサーとその周辺の加熱によってより強く出てくるわけですが、その加熱は高感度を使うことによっても長時間露出をすることによっても起こるわけで、例えば被写体の明るさを同じにするためにISO800の20分露出とISO3200の5分露出で撮り比べるとだいたい同じくらいのSN比に、つまり最終的にはほぼ同じくらいセンサーが過熱してしまうようです。厳密には現在の技術では高感度を使ってゲインアップをするため通電量が多くなる方が過熱はより多くなるようで、ISO3200の5分露出の方がよりノイズが多くなる傾向があります。そして現在長時間ノイズリダクションと高感度ノイズリダクションと呼ばれているものの内容ですが、まず長時間ノイズリダクションはセンサーの温度状態であれば基本的には同じ所に同じように出る固定ノイズの特徴を逆利用し、実写した後センサーの温度状態が変わらないうちに光が入らない状態で同じ設定で真っ暗な画像を取得し、そのノイズだけ写っている画像データを実写データから減算することで固定ノイズを綺麗に消してしまうダーク減算と呼ばれる技術で、これは長時間露出でなくても高感度で撮ってホットピクセルやアンプノイズが出てしまった場合にも効果覿面ですが、センサーの温度状態が同じでも毎回出るところが違ったりするランダムノイズを消すことは出来ません。次に高感度ノイズリダクションと呼ばれるものですが、これは単純にノイズをぼかしてるに過ぎません。なのでノイズを消そうとかけ過ぎれば全体に溶けたようなのっぺりした画像になり、被写体のディティエールも損なわれます。このように長時間ノイズとか高感度ノイズなどという意味不明な区別など関係なく、普段どんな撮り方でももしもホットピクセルやアンプノイズのような熱カブリ、つまり固定ノイズが気になるようであれば長時間ノイズリダクションをかけるのが効果的ですし、逆に高感度ノイズリダクションは撮影時はかけずに後で現像時などにソフトのプレビュー画面を見ながらランダムノイズをぼかすために適切にかけるのが望ましいということになります。以上のように、長時間ノイズリダクションと呼ばれるものは実際には固定ノイズリダクションと呼ぶのが内容的に正しいですし、高感度ノイズリダクションと呼ばれているものはまあそれに対してランダムノイズボカシ機能とでも呼ぶのが正しいわけです。ちょっと話がそれてしまいましたが、6Dと50Dのノイズがどのくらい違うかはレンズを外してボディーキャップをし、ファインダーなども黒いテープなどで塞いで外からまったく光が入らない状態にし、センサーの温度状態も同じになるよう同じ時と場所で同時に同じ設定で、ノイズリダクションだけは全てオフにして例えばISO800の20分とかご自分が使う予定の設定で露出し、その一見真っ暗な画像データをヒストグラムの右側を同じだけ切り詰めてみれば一目瞭然と思いますので、まずは確かめてみられてはどうでしょうか(^^ゞ

ｈｏｔman · Accepted Answer

まず2台体制での撮影は出来れば同じフォーマットの方が良いように思います。>７０Ｄ等の最新機種のＡＦ性能やISO感度の向上による進化等を考慮して比べても>画像数も十分に有りますし、普通の撮影時と比べるとバルブ撮影では最新機種と>５０Ｄの写りにそんなに差は出ないのでは無いか？自分もそう考えていたのですけれど、どうも違うみたいですね。ベース感度（ISO100）からノイズ感が違うようです。この辺り開発期間による世代差を感じます。うちの4姉妹さん長時間露光ノイズの低減は有効ですよ。撮影時間と同じだけ時間が係りますがノイズを撮影しノイズ成分だけを差し引きしますので、現像時のノイズ低減とは基本が違いますので。

日本武尊命 · Answer

長時間露光と高感度のノイズは違います。低感度で長時間露光するならリダクションはオフでもいいくらいです。まずは試しに撮ってみてノイズを比較してみれば一目瞭然です。

うちの4姉妹 · Answer

低感度での撮影ならば、違いはないですよそれに、長秒撮影ならばノイズリダクションは、OFFで良いと思います＾＾現像時に編集で、良いと思います＾＾

もとラボマン ２ · Answer

jumbo kazuさん　こんにちは＞バルブ撮影では最新機種と５０Ｄの写りにそんなに差は出ないのでは無いか？と思いまして。バルブ撮影以前の問題で　フルサイズとAPSサイズ同じ大きさにプリントした時　センサーサイズの大きさの違いの為　APSサイズの方が拡大率が大きくなるので　画質の面で不利になると思います。

G55L · Answer

撮影時間と同じだけのダークフレームを作り減算する「長秒時露光のノイズ低減」は低感度ほど効果があります。

takuron.n · Answer

二つ目のレス中G55Lさんの書かれたレスに関する文頭で敬称を付けるのを忘れていました。G55Lさんには大変失礼をし、申し訳ありませんでしたm(__)m

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