カメラの画素設定について

Question

「基本的な考えとして、同じセンサーサイズであれば、画素数の少ないカメラの方が1画素当たりの受光面積が大きくなり、階調が豊かになったり高感度撮影耐性が向上したり、ひいては画質も良い。」
もちろん画像処理エンジンをはじめ画質に関する要因はほかにもありますが、画素数だけをとらえると上記のことが昔から言われていますよね。

ここで疑問なのですが、一つのカメラで比較した場合はどうでしょうか？
つまり画素設定の変更が可能なカメラで、たとえばデフォルト2000万画素としてこれを1000万画素にした場合、
　　①上記の基本的な考えにそって、画質は向上するのかな？
　　②2つの画素が合体して1つの画素になるのではない。それどころか残り1000万画素を使っていないだけ。
　　　画質は少なくとも良くはならず、解像度が落ちてトリミング時は画質悪化する。
　　　利点はファイルサイズが小さくなるだけ。

答えとして①②を想定しましたがいかがでしょうか？

なお私は1インチコンデジ2000万画素機を所有してまして、普段は1000万画素で使用しています。ＰＣ画面でざくっと目視比較したところ、1000万画素の方が綺麗な気がすると言うか、「気がする」程度ではっきりした差は感じられませんでした。
しかし、実際はどうなのか？と思い、理屈として知っておきたくて質問した次第です。よろしくお願いします。

ありがとう、世界 · Accepted Answer

＞画素設定の変更が可能なカメラでholorinさんが指摘されている通り、ビニングなど特別な仕様を除けば「単なるリサイズ」に過ぎません。暇つぶしの検討になっても、実利的に得られる成果は無いかと(^^;

うさらネット · Accepted Answer

所有コンデジで、12M⇒4Mで使っているモノがあります。光学系が12Mに対応できる解像感を有していないと判断したためですが。4Mで使った方がパッと見の締まりがよいのです。(^_^)超スリムなので捨てていません。

エアー・フィッシュ · Accepted Answer

リサイズでノイズ感はいい感じに潰せますが、どう転んでも、本当の1000万画素には階調(ダイナミックレンジ)は敵わないと思います。ニコワンV1は1000万画素くらいでしたね。

holorin · Answer

画質をどう考えるかだと思います。画素（記録画素）等倍で見れば、1000万画素にしたほうが、ノイズが少なく、見た目の分解能も上がるんじゃないでしょうか。でも、画像をマクロ的に見た場合、例えばフルHDのモニタで画面いっぱいにして見たり、A3にプリントしてみたらそれほど変わらないでしょう。1000万画素で記録したとしても、一部の画素を抽出したり、画素をアナログ的にビニングするわけではなく、2000万画素で撮られた画像をリサイズしているのだと推定されます。その過程で画素のノイズが減ったり、実質の階調性がよくなることはあり得ますが、画面全体で見れば前述のとおりだと思います。

イルゴ530 · Answer

＞ヘンゲンさん2007年　コンデジが1200万画素まで増えました。ソニー　DSC-W200はISO6400ではEX高感度モードとなり1200万画素⇒300万画素になってました。使わない画素では無く画素混合技術が使われてました。低感動で高画素高感度で低画素に可変するのが理想な気もします

ありがとう、世界 · Answer

＞光学系が12Mに対応できる解像感を有していないと判断したためですレンズ解像度がボトルネックになりますから(^^;添付画像は、レンズ解像度と撮像素子サイズでどうなるか？ です。便宜上、像高など無視の均一なレンズ解像度として単純計算しても、撮像素子が小さくなるほど意外にショボくなります。フルサイズであっても、ローパスフィルターレス機の仕様から逆算すると 100~130本/mmですから、１億画素超えしても「コンデジのような」方へ向かいそうな(^^;

でぶねこ☆ · Answer

画質と言う単語は色々な切り口がありますよね。セルサイズを小さくして解像度を上げても、解像度=画質と捉える事が出来ます。ここでは、ダイナミックレンジについて深堀をするとしましょう。セルサイズを大きくするとダイナミックレンジは有利になりますが、無限に大きくしてもダイナミックレンジが無限に広がる訳ではありません。素子、素材によって限度があるので、カメラメーカーというかセンサーメーカーはその素材の性能を一番引き出すセルサイズを考えているハズです。数年前は16Mが主流だったのに、今は24Mが主流で、それ以上もあります。24Mのセンサーを12Mで使って効果があるなら、カメラメーカーはそれを宣伝するはずですが、そう言う動きにはなっていませんよね。例えば、α7Sは12Mで高感度に強いカメラですが、ISO100付近で飛び抜けた画質とは言われていません。α7IIIは24Mですが、12Mにして高画質で撮ると言う設定はありません。単なるサイズダウンなら出来ます。

もとラボマン ２ · Answer

ヘンゲンさん  こんにちは高感度の方は　有利になると思いますが　画質の方は　光が多くなりすぎても露出オーバーになりますので　適正露出で考えると　変わらないか　画素数が減る分　拡大すると画質の落ち　画素数が多い方が少なくなる気がします。

豆ロケット2 · Answer

色んな切り口がありますし、一概には言えませんが・・・まず、「センサー画素数」と「記録画素数」を混同しない事は大事かもしれません。センサー画素数2000万画素のカメラで記録画素数1000万画素の設定時は、2000万画素のセンサーで得たデータを1000万画素にリサイズしているだけです。リサイズ時のアルゴリズムによっては画質低下する場合もあるでしょうし、逆に見た目には向上する場合もあります。画像を鑑賞するモニターの表示解像度との兼ね合いが影響する場合もあります。かつては低画素設定することにより複数画素を一つとみなして高感度画質の向上を謳ったカメラがありました。高感度画質の向上はあったようですが、現在、その機能を持ったカメラは多分ないと思います。また、解像度という点ではセンサーだけでなく「レンズ解像度」も重要です。たとえ2000万画素センサーでも、レンズ解像度が1000万画素しか無ければ2000万画素センサーの恩恵は少ないです。実際、安価なカメラのほとんどがレンズ解像度が足りていないのが実情だと感じます。画素数の大小は、画像の綺麗さというよりも画像の大きさです。2000万画素もの大きさが不要で、1000万画素で足りるなら、1000万画素で撮ればよいと思います。ただし、実際には最高画素数で撮っている人が多いと思いますが、理由として、高画素から低画素のリサイズは大きな劣化は生じませんが、逆はやや無理が生じるからだと思います。

cbr_600f · Answer

解決済みのところに遅れてノコノコですいませんが、ピクセル等倍で見た場合は鑑賞サイズが変わるのが大きいです。
ピクセル等倍によるスクロール鑑賞では、画素数が多ければ多いほど、より大きく引き伸ばした画像の一部を見ていることになります。

例えばFullHDで24インチのモニタを使ったとして、2000万画素ならおよそ81インチのモニターで全画面表示で見たことになり、1000万画素なら58インチのモニターで見たことに相当します。

超高性能なレンズを使った場合は大きく見たほうが細かい部分が見えたりすることもありますが、普通は大きく見たほうがボケもノイズも目立ちます。もしも同じA2サイズに印刷してみた場合、縮小した画像の方が結果が良くなるということはありません。

1画素あたりのノイズは縮小した方が平均化されて確かに減るのですが、同じサイズに印刷する分には画素数が多い方が縮小されたことに相当するので、ノイズ感は同等です。解像感に関しては印刷前に縮小するよりも印刷時に縮小される方が有利です。

とはいえピクセル等倍で見たときの精細感(つまり画像サイズと画質に対する冗長感)、ハンドリングのコスパなどを含めて縮小記録を使われるということは妥当性があると思います。

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