『【考察？】画質とイメージセンサーとの関係』 の クチコミ掲示板

[ミスター・スコップ]

D5200、D5600、D7500の比較 (DxOMark)	D3200、D3400、D5600の比較 (DxOMark)	D3200、D3300、D3400の比較 (DxOMark)

機材と画質に関するここでの議論では、参加者にかなりのバイアスが乗っかていて、まともな議論ではないように思います。

勿論、機材の差を気にする/しないは、人それぞれだと強く思っています。ただ、その事と、機材の差の有無とは、また別の問題のはずです。信仰等と異なり、もう少し客観的に議論出来るはずです。


客観的に画質を判断するのに適した、代表的なサイトは、以下辺りです。撮影や測定の再現性が非常に高くないと、客観的な評価は行えませんが、これらのサイトは再現性維持に非常に気を配っています。ただ、いずれのサイトにも、Z50はまだ掲載されていません。掲載されたら、ご自身で良くご確認なさってみて下さい。

●Imaging Resource　(レンズを用いて撮影された画像により比較可能)
https://www.imaging-resource.com/IMCOMP/COMPS01.HTM

●DPReview　(レンズを用いて撮影された画像により比較可能)
https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison

●DxOMark　(レンズを用いずに測定/算出された数値により比較可能)
https://www.dxomark.com/Cameras/


【比較例】
D7500、D5600、D3400、D3200
D3200のみ、同一センサーと見做せないのでは？との示唆が、DxOMarkとDPReviewのどちらにも表れています。

●DxOMark
DxOMarkの測定値を、アップしておきます。残念ながら、Z50は未掲載でした。アップするグラフは、いずれも、Dynamic RangeをPrint(*)で表示させたグラフです。なお、重々ご承知とは思いますが、DxOMarkのスコアのみでは何も語れません。

・D500は、D7500とほぼ重なる(＝同一センサーと見做せる)ので、省きました。
・D5200とD5600とは、ほぼ重なります。また、D3400も、D5600とほぼ重なりますので、これら3機種のセンサーは同一と見做せます。
・D3200、D3300、D3400は、重なりませんので、同一センサーとは(DxOMarkの測定値では)見做せません。

(*)
測定値を、同一画素数(DxOMarkでは800万画素)にリサイズした表示です。


●DPReview
https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison?attr18=daylight&attr13_0=nikon_d7500&attr13_1=nikon_d5600&attr13_2=nikon_d3200&attr13_3=nikon_d3400&attr15_0=raw&attr15_1=raw&attr15_2=raw&attr15_3=raw&attr16_0=100&attr16_1=100&attr16_2=100&attr16_3=100&normalization=full&widget=1&x=-0.7691319916039017&y=-0.5822393822393822

(続きます)

書込番号：23106258

[ミスター・スコップ]

DxOMarkの測定値と計算値との関係	DxOMark測定例： [Screen] α7Rii、Z6、GH5	DxOMark測定例： [Print] α7Rii、Z6、GH5

DxOMarkの測定では、ノイズに重きが置かれています。ノイズは、バラツキ(＝標準偏差)により算出されます。一方、イメージセンサーでのノイズは、ショットノイズ(shot noise)が支配的なので、

・イメージセンサーのノイズ
≒ ショットノイズ
≒ √(検出される光子数の平均)
∝ √(画素面積)
＝ 画素ピッチ

・イメージセンサーのSNR(signal-noise ratio、信号雑音比)
≒ 検出される光子数の平均 / ショットノイズ
＝ √(検出される光子数の平均)
∝ √(画素面積)
＝ 画素ピッチ　‥‥　(A)

となります。

画質比較でしばしば混乱が生じるのが、センサーサイズ、画素数が異なる場合の取り扱いです。ここでは、代表的な2例を挙げます。

(1) 等倍表示での比較
DxOMarkの「Screen」がこの例に当て嵌まります。
等倍表示とは、モニターの1ドットと、画像の1ドットとを、「1対1」表示させる事です。

(2) 画素数、表示サイズを揃えた比較
DxOMarkの「Print」がこの例に当て嵌まり、画素数が800万画素(へのリサイズ)に相当するよう、換算されます。
表示サイズは、モニターや印刷用紙が同一である事に相当します。

繰り返しますが、画質比較では、(1)(2)等のどれで行うのかを明確にしなければ、議論になりません。

ここで、イメージセンサーの設計/製造等の技術が同等の場合の、センサーサイズ、画素数の換算を考えます。換算は、基準となる機種に対する比率になります。

[Screen]
式(A)から算出

[Print]
・実質的画素ピッチ
＝ オリジナルの画素ピッチ × √(測定機種の画素数 / 基準機種の画素数)
＝ 式(A) × √(測定機種の画素数 / 基準機種の画素数)　‥‥　(B)

検討結果の表を示します。この表には、DxOMrakの「SNR 18% (ISO400)」の測定結果と、α7Riiを基準とした場合の差(比率は対数表示では差になります)、式(A)から求めた、同じくα7Riiをを基準とした場合の差、更に、この2つの差が示されています。

2つの差が小さければ、測定値と計算値との乖離が少ない事になります。表から分かるように、測定値と計算値との乖離が少ないと判断出来ると思います。すなわち、 イメージセンサーの設計/製造等の技術が同等なら、「Screen」「Screen」は、画素ピッチと画素数から、凡そ見積もる事が可能です。

画質を議論する際、センサーサイズが俎上に載せられる事が多いと思います。センサーサイズ、画素数、画素ピッチの内、独立変数は2つです。DxOMarkの測定値は、画素ピッチ、画素数から見積もる事が可能でした。つまり、センサーサイズが画質(*)を直接決めると考えるより、画質は、2つの独立変数(画素ピッチ、画素数)により決まるので、結果的にセンサーサイズと結び付くと捉えた方が、直感的に分かり易いと思います。

計算値が測定値とほぼ一致しましたから、画質が物理的な根拠に基づきイメージセンサーに依存している事に異論はないと思います。ただし、SNRが何dB異なると有意な差なのかと言った判断には、主観性が持ち込まれるのは、当然でしょう。また、画質がイメージセンサーに依存している事は事実ですが、イメージセンサーを含め、機材の差を気にする/しないは、人それぞれです。

(*)
ボケ等の光学的な画質ではなく、SNR等のノイズ起因の画質。


【ご参考】
DxOMarkの測定に関しては、以下で簡単に説明しました。

https://engawa.kakaku.com/userbbs/2182/#2182-48

書込番号：23106275

[ミスター・スコップ]

DxOMark測定例： [Screen] α7Rii、α7Riii、α7Riv	DxOMark測定例： [Print] α7Rii、α7Riii、α7Riv	DxOMark測定例： [Screen] α7Rii、α6500、RX0	DxOMark測定例： [Print] α7Rii、α6500、RX0

DxOMark測定例として、α7Rii、α7Riii、α7Riv、α6500、RX0のグラフをアップします。

書込番号：23106283

[ミスター・スコップ]

DxOMark測定例： [Screen] α7Rii、D850、Z7	DxOMark測定例： [Print] α7Rii、D850、Z7	DxOMark測定例： [Screen] α7Rii、Z7、Z6	DxOMark測定例： [Print] α7Rii、Z7、Z6

DxOMark測定例として、α7Rii、D850、Z7、Z6のグラフをアップします。

書込番号：23106289

[ミスター・スコップ]

最終的に選んだ写真に対し、−2/3[EV]　(暗い/マイナス側)	最終的に選んだ写真	最終的に選んだ写真に対し、＋2/3[EV]　(明るい/プラス側)

ここからの連続する3つの書き込みは、GRANDAUTREさんのご質問(*)への回答です。

(*)
https://bbs.kakaku.com/bbs/K0001201316/SortID=23092460/#23103501

GRANDAUTREさん

> いい色ですね。

お世辞と分かっていても、とても嬉しいです！
どうもありがとうございます。

> 紅葉の写真は風景モードで撮ったものですか。

いいえ。同じパナソニックでも、(殆どの？)コンパクトには搭載されていないようですが、「フォトスタイル」にて、自分の好みの色合いに設定しています。音楽プレーヤーで譬えると、イコライザーのようなモノで、レンズ交換式カメラ(ミラーレス、一眼レフ)なら、名称は異なりますが、どのメーカー/機種にも(ほぼ)搭載されています。例えば、ニコンなら「ピクチャーコントロール」、キヤノンなら「ピクチャースタイル」と言った具合ですね。

音楽プレーヤーのイコライザーにも「Rock」「Electric」と言ったプリセットがあると思います。「フォトスタイル」等も同様で、私はデフォルトの「風景」をベースに、彩度等を上げた設定しています。この設定は、カスタム登録してあるので、いつでも読み出せます(使えます)。

> 光を透過すると真っ赤に見える橙色のイロハモミジも赤くなるぎりぎり前の橙色にとどまるので後から色付けしてます。

紅葉した葉っぱを、透過した状態(逆光気味の状態)で撮っておられる方が、初心者だとはとても思えませんが‥‥
色合いを簡単に変える方法の一つに、露出補正があります。

・暗くする/マイナス側にする： 色が濃くなる
・明るくする/プラス側にする： 色が薄くなる

参考例を、いくつか挙げておきます。相変わらず、超ヘタッピですが、お許しを！

これらを見較べると分かりますが、色の濃淡は、必ずしも濃い方がいい訳ではありません。薄いと言うより、明るい方が好ましい場合があります。しかも、濃い方が望ましい箇所と、明るい方が望ましい箇所とが、1枚に同居している場合も少なくないので、最終的に選んだ露出条件が唯一の正解とは言えないのでは？と思っています。更に、私の場合、光と影が織り成すさまを写し取りたいと思っているので、かなり悩みます。ダイナミックレンジや階調度は、私が用いている、かなり旧型のm4/3機だと、現行機種等と較べ、狭い/少ないのですが、光と影を印象付けるには、却っていいのでは？と長所として捉えています。

なお、ここに挙げた例を含め、1/3｢EV]刻みで露出補正を行っています。

まず、「紅葉の例・その1」です。

書込番号：23106298

[ミスター・スコップ]

最終的に選んだ写真に対し、−2/3[EV]　(暗い/マイナス側)	最終的に選んだ写真	最終的に選んだ写真に対し、＋2/3[EV]　(明るい/プラス側)

「紅葉の例・その2」です。

書込番号：23106302

[ミスター・スコップ]

最終的に選んだ写真に対し、−2/3[EV]　(暗い/マイナス側)	最終的に選んだ写真に対し、＋2/3[EV]　(明るい/プラス側)	4枚目に対し、−4/3[EV]　(暗い/マイナス側)	3枚目に対し、＋4/3[EV]　(明るい/プラス側)

「青葉の例」です。

1〜2枚目で、最終的に選んだ写真は、この2枚の中間の露出条件です。

3〜4枚目は、それぞれ、最終的に選んだ写真です。幹をご覧になると分かりますが、ほぼ同じ箇所から撮影しています。写真としては、思いっ切りヘタッピなので、伝わり難いかもしれませんが、何を主体と考えるかによっても、露出条件は変わって来ます。

書込番号：23106311

[とにかく暇な人]

＞ミスター・スコップさん
>・イメージセンサーのSNR(signal-noise ratio、信号雑音比)
>≒ 検出される光子数の平均 / ショットノイズ
>＝ √(検出される光子数の平均)
>∝ √(画素面積)
>＝ 画素ピッチ　‥‥　(A)
という理論と中心極限定理に基づくと、センサーサイズが同じければ、同じ画素数に縮小した場合は、画素ピッチが変化して物理的な画素単位のノイズが変化しても、縮小した画素の仮想画素単位のノイズは理論的に変わらないと思うので、
https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr18=daylight&attr13_0=sony_a7sii&attr13_1=sony_a7riv&attr13_2=sony_a7iii&attr13_3=nikon_z7&attr15_0=jpeg&attr15_1=jpeg&attr15_2=jpeg&attr15_3=jpeg&attr16_0=102400&attr16_1=102400&attr16_2=102400&attr16_3=102400&normalization=compare&widget=1&x=0.1199961312917414&y=-0.7760416994135013
の状況を説明出来ないのではないでしょうか。

書込番号：23267771

[ありがとう、世界]

光ショットノイズは、ランダムノイズですし、
「撮像素子以前の段階で発生している」からこそ、安直に「ノイズリダクションでOK」とか出来ないわけですね(^^;

撮像素子が受け取る「真の情報(→光子の挙動)」自体に光ショットノイズが含まれているわけですが、何を以てノイズと見做すのか？

撮像素子が受け取る被写体の殆どは「反射光」であり、それ以外は例えば夜景などに写る個々の照明は自発光しています。

元の被写体あるいは照明の部分に、本来存在していないハズのノイズが「写っている」ならば、それはノイズと判断できるわけです。


「写真」の文字通り解釈では、光ショットノイズを受け取っている時点で、「写真」の文字通り解釈の少なくとも一部が否定されてしまいますね(^^;

書込番号：23267990　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

＞撮像素子が受け取る被写体の殆どは「反射光」であり、
↓
追記
↓
撮像素子が受け取る「被写体からの光」の多くは「反射光」であり、

書込番号：23268019　スマートフォンサイトからの書き込み

[とにかく暇な人]

たびたび済みませんが、同じ画素数に縮小した場合のノイズの出方は、
https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr18=daylight&attr13_0=sony_a7sii&attr13_1=sony_a7riv&attr13_2=sony_a7iii&attr13_3=nikon_z7&attr15_0=raw&attr15_1=raw&attr15_2=raw&attr15_3=raw&attr16_0=102400&attr16_1=102400&attr16_2=102400&attr16_3=102400&attr126_1=1&normalization=compare&widget=1&x=0.12563440685907437&y=-0.7705772214861796
の方が分かり易かったかもしれないですね。

書込番号：23268112

[ありがとう、世界]

↑
リンク先の画像を見て、

＞縮小した画素の仮想画素単位のノイズは理論的に変わらない

と思うのであれば、多々の常連さんから
「その目は節穴か!!」とお叱りを受けるか、
「その程度なのか？ やはり・・・」と嘲笑されるだけ？

書込番号：23268137　スマートフォンサイトからの書き込み