『イメージセンサーについて』のクチコミ掲示板

[warps917]

通常、画素数選択で最大を選択しているのですが、仮に少し小さめの画素数を選択した場合、1画素あたりの面積は増えるのでしょうか？それとも、1画素あたりの面積は画素数選択に関係なく、イメージセンサーによって決まるもので固定のものなのでしょうか？

書込番号：13992515　スマートフォンサイトからの書き込み

[ガラスの目]

撮像素子に画素面積を拡大する特別な回路が搭載されていない限り、画素面積は、増大しません。
最大画素数で撮影するのが、一番��画質です。

書込番号：13992639

[Eghami]

Canonの一部の機種では画素加算モードを採用しており、M-RAW/S-RAW等で画素数が減る代わりに実質的に1画素当たりの面積が増え、SN比が向上します。
S100で同じ技術が使われているかは不明です。

書込番号：13992830

[じじかめ]

画素混合タイプのデジカメ以外は、最高の画素数で撮影してデジカメ内でリサイズしますので
小画素で撮っても意味はありません。

http://www.fujifilm.co.jp/rd/field/story/ccd/index02.html

書込番号：13992870

[warps917]

回答ありがとうございます。
ということは、仮に最大12Mで8Mを選択するのと、最大8Mで8Mを選択するのとでは、撮像素子が同じ大きさ・同じ映像処理エンジンなら、一般的には後者の方が高画質になるという事でしょうか？

書込番号：13992893　スマートフォンサイトからの書き込み

[ガラスの目]

その通りです。
��画質コンデジは、1000〜1200万画素と画素数を抑えています。

書込番号：13993046

[アキラ兄さん]

ガラスの目さんの仰ってることは、通常のコンデジではその通りなのですが、
S100（もしくは今後のDIGIC5搭載機、または他メーカーを含めた同等処理機）では異なるようです。

Eghamiさんの仰る通り、DIGIC5では最大サイズでも4倍ベイヤー補完（画素混合）を動作させるので、
画素数比率の正比例という話では無いですが、画素加算によりSN比が向上して、結果的に画質が向上します。

また4倍ベイヤー補完を行うにしても、物理画素数による解像情報がベースになるため、
ある一定以上の画素数で、必要なSN比と階調情報が確保されていることが重要で、
例えば1画素の面積を増やして400万画素にしたからといって、1600万画素の解像を得られる話ではありません。

もともとベイヤー配列（補完）は実画素数の1/4の情報を元に補って実画素「並」のピクセルデータを得ているので、
4倍ベイヤー補完で、やっとFOVEONなどのダイレクトイメージセンサーの域に近づいたのが実情です。

ただし高感度時の画質などではベイヤー補完方式（さらには4倍ベイヤー補完方式）の方が優れているので、
相対的には（ダイレクトイメージセンサーよりも）画質の底上げになっています。

書込番号：13993202

[cbr_600f]

センサーは本当に必要な画素数の1/3しか無いので(緑が半分、青と赤が1/4)補完によって画像を作り出してます。解像度を完璧に復元する補完というのはできないので、画素数の多いモデルの縮小画像の方が、等倍撮影よりシャープに写ったりします。

ただノイズの問題とか信号処理の性能などがあるので、一概に言えないのではないかと。

書込番号：13993677

[てんでんこ]

ベイヤーって何ですか？

書込番号：13993810

[てんでんこ]

ダイレクトイメージセンサーって何ですか

書込番号：13993824

[夕張メロンハイチュウ]

http://www.sigma-photo.co.jp/news/100921_SD1.htm

書込番号：13994025

[アキラ兄さん]

てんでんこさん

「ベイヤー配列」と「ダイレクトイメージセンサー」で検索をかけてみることをお薦めします。

現在発売されているデジカメの撮像素子の大半はベイヤー補完方式で、
ダイレクトイメージセンサーは、シグマが技術を買い取ったFOVEON搭載機しか一般的な製品は存在しません。
＃夕張メロンハイチュウさんのURLのX3センサーが現在最新となります。

書込番号：13995587

[cbr_600f]

以前も別スレで気になったのですが、アキラ兄さんの「1/4の情報をもとに」の1/4って何の数字ですか？RGBですから1/3ですよね？

書込番号：13997698

[ガラスの目]

>アキラ兄さん さん
DIGIC5は、画像処理エンジンですよね。
撮像素子の1画素あたりの面積は増えないのでは？

書込番号：13997872

[アキラ兄さん]

cbr_600fさん

RGGBなので1/4です。Gがダブってるのを補完時に合算するわけではないので。


ガラスの目さん

厳密に言えばDIGIC5はチップです。
エンジンという意味で言えば、チップと処理アルゴリズムです。
1画素あたりの面積が増えなければSN比や階調を稼げないのであれば、フジの撮像素子も物理面積は増えません。

1画素あたりの面積を増やすと画質が向上するというのは、1画素あたりの光への応答性を忠実にするという意味です。
＃広い面積で受ければムラが減るという意味であって、コップの量というような比喩は不正確です。

応答性を忠実にする手段としては、他にベイヤー補完のベース情報を増やしてムラを無くす方法があります。
この手法はベイヤー補完の基本原理の応用なので特別な物では無いですが、処理負荷が格段に上がります。
ですので、いままでは処理時間や処理能力に余裕のある一部のRAW現像ソフトなどでしか実現できていませんでした。

これがDIGIC5チップの処理能力の向上で、カメラ本体処理が可能になったという話です。

もちろん1画素あたりの面積に余裕があればそれに越したことはありませんし、
チップの処理能力が頭打ちの状態ならば、無闇に画素数を上げても本来の効果が得にくいのも事実です。
でも、DIGIC5やExpeed3などのチップ性能向上に伴う高負荷処理の実装で、
今年は各社、多少の更新の早い遅いはあるでしょうが、出て来る絵が変わると思います。

書込番号：13999125

[ガラスの目]

>チップと処理アルゴリズム
チップ（回路）で実現してもソフトで実現しても結果が同じなら同じ事です。
画素面積の拡大と関係ありません。
>1画素あたりの光への応答性を忠実にするという意味です。
たった、それだけの意味しか無いなら大きな撮像素子の一眼と小さな撮像素子のコンデジの画質が同じになります。
なぜカメラマニアの人々が多額の散財をしてフルサイズなどにこだわるのか判らなくなります。
ボケは、別にしてですが…

書込番号：13999395

[cbr_600f]

アキラ兄さん

>RGGBなので1/4です。Gがダブってるのを補完時に合算するわけではないので。

なるほど、Gが2画素で1画素分の情報しかないと勘違いされた訳ですね。

以前どこかのスレで「あなたの常識間違ってますよ」とご指摘されていましたが、
勘違いを持って人の認識を間違っていると言われるのはどうかと…。

書込番号：13999529

[cbr_600f]

アキラ兄さん

すいませんちょっと不親切でしたので補足します。

一度Gの2画素を1画素に集約してから補完を開始する必要はありません。
市松模様に並んだGは、RやBよりも高い周波数まで補完出来るのです。
(縦と横に関してのみ、原理的には全てGがあるのと同じ情報が復元できるのです)

認識にもイナーシャがありますのですぐには信じられないと思いますが、
ベイヤー配列の補完について今一度検索されることをお勧めします。

書込番号：13999748

[アキラ兄さん]

ガラスの目さん

＞たった、それだけの意味しか無いなら大きな撮像素子の一眼と小さな撮像素子のコンデジの画質が同じになります。

ならないですよ。基本的な応答性がかなり悪いですから。
普通の物を良くしているというより、悪い物を普通レベルに上げています。


cbr 600fさん

ベイヤー配列にはRGWBという物も開発されています。
ひとつは単色4画素でRGB4画素分＝12画素分の情報を作るのだから1/3という考え方自体は否定しません

＞(縦と横に関してのみ、原理的には全てGがあるのと同じ情報が復元できるのです)

これも、ひとつ飛びの２つのG情報の平均値を取れば、簡単に補完ができるので実際にそうだと思います。

ではRGWBのベイヤー配列の場合どうなるのか？
スーパーハニカムベイヤー配列の場合どうなるのか？

またG情報だけ解像があっても、RGBが全て揃うダイレクトイメージセンサーに対して
1/3しか解像が劣らないと単純に言えるのか？

という問題があると思いますがどうでしょう？

書込番号：14000569

[cbr_600f]

アキラ兄さん

いえ、ベイヤーのG市松配置は、一つ飛びの画素と平均を取るのとは意味が違います。
例えば非常に細かい明と暗の縞模様があったとします。
1画素ごとに明/暗/明/暗…とくるような場合、一つ飛びの画素と単純に
補完すると、暗/暗/暗になってしまいます。(周波数的に明暗明暗を再現できない)

しかし方向を見て、斜め上と斜め下の画素を使って補完すれば、明/暗/明/暗…
という最も高い周波数を補完で作れるのです。

そして、ベイヤーの実質的な解像度は1/3ではありません。
視覚特性は輝度に対して敏感なので、輝度の6〜7割を占めるGの解像度が
高いことが重要なのです。BとRの解像度が少し落ちても影響が少ないのです。
(もちろんいくら落ちても良い訳ではありません)
この辺りのことは映像の非常にベーシックな内容として、教科書にもよく載っています。

Wがあるものは感度面で有利ですが、上記の理由により得られる解像度はG2個の
普通のベイヤーに及びません。ベイヤーにしろフォビオンにしろ、実際には
理想通りにいかない部分やトレードオフな部分があるでしょうが、
主流になるからにはベイヤーにはそれなりに合理性があるのです。

書込番号：14001518

[アキラ兄さん]

cbr_600fさん

あのですね・・・
そういう基本レベルのことは知っている前提なんですけれども・・・＾＾；

1/3と書くと、一部のダイレクトイメージセンサー好きからクレームが付くケースが過去にあったので、
おおよそ最低補償範囲として1/4と書いている意味合いもあるのですよ。
＃当然僕も汎用技術としてベイヤー配列を支持しています。

今回の話も、4倍ベイヤー補完によって、ベイヤーでの実解像問題が大きく改善されていると書いてます。

それと、実際に実解像1/3をキープできてると思われていないのは、cbr_600fさんの文面からも読み取れます。
比較するときは、贔屓の方を厳しめに換算して話を展開する物だとおもっていますがどうでしょうか？

書込番号：14003941

[cbr_600f]

アキラ兄さん

スタンスについては了解しました。賛同します。

すいません私が余計なことを書いたので論点がぼけてしまいました。
私が特に気にする部分を探しましたが、昨年に遡りますがここにあります。

アキラ兄さんの10/26の発言
>DIGIC5の2×2＝4倍ベイヤー補間が、かなり威力を発揮しているようです。
>ベイヤー配列というのは、単色RGGBの2×2配列の4画素を足し算引き算して、RGB色4画素情報を得る汎用技術です。
>これを杓子定規に4画素1セットとしてブロック毎に処理をかけるのが基本ですが、

DIGIC5以前のカメラでは、4画素内の足し引きしかしていないと明確に述べられています。

4画素を1セットとした補間ならば、例えば12Mpxのカメラ(4000x3000)では、
解像度が最大で1500本しか出ないことになります。(12Mの理論解像度は3000本です)
私はDIGIC5でない4台の12Mコンデジで解像度チャートを撮りましたが、解像度は
いずれも2200〜2400本くらい出ていました。
10Mのカメラ3台も含めてですが、1400本や1500本のカメラは1台もありませんでした。

DIGIC5が出るもっと前から、杓子定規に4画素内でクローズする補完など行なっていないのです。(世の中に絶対無いとは言えませんし、ローライトモード時の画素混合もあるでしょうが)
それでは絵柄の方向が分かりませんし、ベイヤー配列の意味がありません。
DIGIC5では、絵柄を判断する為の領域(他社のカメラでもDIGIC4でも、もともと広かった)
を従来よりも更に広げたとコメントされている訳です。

これ以上書いてもボロが出るだけですのでこれで終わりにします。
アキラ兄さんは知識と見識で皆さんに貢献されている方と普段から
思っていますが、この点に関しては間違った持論を度々述べられているのが
気になり、指摘させて頂きました。
お付き合いありがとうございました。

書込番号：14007699

[アキラ兄さん]

cbr_600fさん

そこも、技術書ではないので基本スタンスなんですよ＾＾；

4画素に限定して話をしないと、一次的に借りる周囲の画素の数まで入れないといけませんよね？
そうなると、4画素分のRGB情報を得るには、合計16画素は最低限必要です。

これを、技術詳細に疎い人が借り貸しで補完する意味が判らずに、総画素数を16で割ったらどうなりますか？
概念と、テクニカルな実情とは、簡易的に説明するときには切り替えるのが当たり前だと思っています。

たとえば、デジカメWatchのX-Pro1のこの記事での説明です。
http://dc.watch.impress.co.jp/docs/news/20120110_503274.html

＞カラーフィルター配列をベイヤー方式の2×2ピクセルセットから6×6ピクセルセットに変更、偽色とモアレの低減を図ったという。

この説明に「4画素内でクローズする補完など行なっていないのです。」と文句を付けますか？

別に従来のフジの撮像素子が「2×2ピクセルセット」クローズしていたとこの記事は言って無くて、
2.25倍のベイヤー補完を行っていることを言ってますよね？

ここは知識をひけらかすのではなくて「かみ砕いて説明する」場だと思ってます。

それでもおかしいと思うのであれば、本当の複雑なアルゴリズムまで全部説明しきって下さい。お願いします。

書込番号：14007815

[アキラ兄さん]

＞2.25倍のベイヤー補完を行っていることを言ってますよね？

ここ「9倍」の計算ミスです。訂正します。

書込番号：14007940