『望遠端他の画角、撮影範囲、被写界深度など』のクチコミ掲示板

[ありがとう、世界]

もうすぐ発売ですね。

発売されてから実態とスレタイの既存の推算とを比較できれば、と思っていますが、特に望遠端の最短撮影距離における実効倍率などは要チェックかと思います。

また別スレの、ボケる／ボケないの憶測にも関わってくると思います。


※次の書き込みで推算したものをアップします。

書込番号：18590178　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

P900_望遠端ほかの画角、撮影範囲、被写界深度など※推算

(計算表です)

換算焦点距離2000mmで、画角を計算すると・・・長辺画角で約1度！

月の撮影条件で似たような「数値」は出したことはありますが、光学ズームで(しかも撮像面の減らないズームで)「手の届く現実の値」として算出したのは始めてで、ちょっと感慨深いものがあります。

その条件で被写体(撮影)距離200mのとき、短辺でも立位の人物がすっぽり入る感じになりますね(表の数値で短辺2.6m)。


被写界深度ですが、望遠端F6.5で過焦点距離が約3.3kmで、それが被写体(撮影)距離であれば、前方深度は約1.65km(ちょうど半分)ですから、撮影位置から約1.65km以降から無限遠までピントが合うことになります(この被写界深度計算においては)。


さて、先の書き込みでも近距離撮影時の望遠端の実効倍率には気を付ける必要がありますが、この表において望遠端の最短撮影距離5mのとき、撮影範囲は僅か87x65m!!
実際もこの通りであれば、ポケットティッシュぐらいの大きさになります。

このとき、被写界深度は約15mm(前方/後方ではプラスマイナス7.6mm)ですから、非常に撮影は難しい思いますが、計算上では花や小動物などの撮影でボケ自体はそれなり出ると思います。


人物撮影ですが・・・バストアップぐらいでも期待レベルによってはどうでしょうか？

※望遠端を積極的に利用して人物撮影をしようとすると、バストアップぐらいでも例えば50m離れる必要があるわけで、場所によっては離れること自体が不可能な条件も多々あるような？

書込番号：18590242　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

誤 撮影範囲は僅か87x65m!!
正 撮影範囲は僅か87x65mm!!

書込番号：18590247　スマートフォンサイトからの書き込み

[sige3]

ありがとう、世界さん こんにちは。有意義な表ありがとうございます。
ちょっと具体的に考えてみました。

小生の対象として、遠くにいるサギなどと、比較的近くにいる小鳥を画角の半分程度に入るような条件を想定します。
遠くにいるサギなどの高さ５０ｃｍ程度の水鳥。
距離２００ｍでは、ｆ＝２０００ｍｍ、短辺範囲＝２．６ｍ、割合＝１９％、深度＝６．１ｍ
距離２００ｍで超解像拡大なら、ｆ＝４０００ｍｍ、短辺範囲＝１．３ｍ、割合＝３８％、深度＝６．１ｍ
距離１００ｍでは、ｆ＝２０００ｍｍ、短辺範囲＝１．３ｍ、割合＝３８％、深度＝６．１ｍ
距離　５０ｍでは、ｆ＝１０００ｍｍ、短辺範囲＝１．３ｍ、割合＝３８％、深度＝５．３ｍ


比較的近くにいる、高さ１０ｃｍ程度の小鳥、もしくはマクロが届かない植物
距離　１０ｍでは、ｆ＝１０００ｍｍ、短辺範囲＝２６ｃｍ、割合＝３８％、深度＝２１ｃｍ
距離　５ｍでは、ｆ＝５００ｍｍ、短辺範囲＝２６ｃｍ、割合＝３８％、深度＝１５ｃｍ

・おおむね撮影対象が望む画角で撮影できることになります。距離２００ｍではバーズカに迫るくらいかなと（具体的にバーズカならどれくらいかわかりません）
・フォーカスは遠くの対象では、AFが迷う対象がないので、数値をみるかぎり問題なさそう。
・近くの対象では、迷う対象があっても、深度の範囲なら、AFで行けそう。
・植物の場合、迷う対象がありコントラストも低いので不利ですが、成功確率はあるていどありそう。

・AFは対象物を上記程度に拡大して、スポットフォーカスにすれば、成功確率も上がるのではないかとのもくろみも大きな期待です。どうなのでしょうか？やってみなければわかりませんが。

・自分の対象ではありませんが、ボケもそれなりに（深度を超える範囲で）期待できるのではないでしょうか。

あとは、このレンズの解像力がどれくらいかになりますが、（どなたかも言われた）NIKONに期待しよう。
　

書込番号：18591005

[ありがとう、世界]

P900を含む光学解像力(の上限の目安)：有効口径と換算fの相関_150318

ご丁寧にありがとうございます(^^)

想定されている用途についてのカバー率は高そうですね。


ちょっと気になったのがデジタルズームの積極活用。
新たな添付画像(計算表)に、有効(口)径で算出される分解能(※ドーズ限界)から、一般的な光学解像力(の目安)を以前から推算しておりましたので、
それにP900の要素を挿入しています。

※右上になるほど黒くなっているのは、必要なレンズ解像度が高過ぎて実効できない、
左下になるほど黒くなっているのは、光学解像力(の上限)自体が低過ぎてダメ、ということを示しています。


さて、
P900の望遠端の有効(口)径は、357/6.5≒54.9(mm)で、換算f=2000mmのとき、ドーズ限界を流用した光学解像力(の上限目安)は、約215万になります※F6.5。

これが、デジタルズーム2倍の換算f=4000mmになると「54万」ですから、画質を求めると苦しいでしょう。

デジタルズーム4倍の換算f=8000mmになると「13.4万」ですので、ワンセグよりマシですが、「小さく写っているよりは大きくしたい！」という場合を除くと積極活用は(画質の上では)おすすめし難いと思います。

※超解像処理で、上記数値以上に「意外と見れる」可能性はありますが、解像力については根本的な解決には至らないと思います。

(備考)
※「215万」などは意外と低い数値に思われるでしょうけれども、高倍率コンデジの望遠端は同200万前後で、P900だけ特別というわけではありません。
超解像処理以前からずっとですので、どうやら「そんなに悪くないように見えている」のは、光学解像「度」の限界付近は【ヒトの眼には】あんまり関係なくて、もう少し低い空間周波数の域の「コントラストなどの画像処理による結果」なのかもしれません。

※換算f=960mm以上の20機種(P900含む)でも似たような値になっていました。
(暇ができたらアップします)

書込番号：18593551　スマートフォンサイトからの書き込み

[sige3]

ありがとう、世界さん
更に、（当方の意図を察し頂き？）分解能の説明表をありがとうございます。
２点お尋ねします。
・光学解像力の上限でしょうか２１５万とかの数字の単位は何ですか
・右上になるほど黒くなっているのは、必要なレンズ解像度が高過ぎて実効できない→意味がわかりかねます。
　　例えば口径５４．９ｍｍで上限が３１６倍のときは解像力７万しかないので実用性に乏しいことはわかりますが、
　　１０倍のときは７０１０万の解像力があるので、１０倍（ｆ＝３５０ｍｍ）で使う分には、十分な解像力なので問題ないように思うのですが・・・。

書込番号：18594198

[sige3]

追加です。
>もう少し低い空間周波数の域の「コントラストなどの画像処理による結果」なのかもしれません。

なるほど、そうかも知れませんね。でも見た目でよいと見えるなら、そのような処理は場面に応じて積極的に使いたいですが、単にコントラストを上げる（強くする）ような、処理だけでうまくいくのでしょうか？　ソフト（ACDSee17）を使いこなせていません。

>※換算f=960mm以上の20機種(P900含む)でも似たような値になっていました。

なにを調べられたのですか。

書込番号：18594227

[ありがとう、世界]

ドーズ限界の流用、「月」、P900望遠端_150319	P900用_ドーズ限界と解像力_150319

この度もレスありがとうございます。

ご質問の多くは、今回添付の画像(文章、計算表改※殆どP900専用)でお答えできるかと思います。
※文章ですが、テキストだけではキツいので、文字強調などのために画像にしました。

未回答部分については、後程補足予定です。

書込番号：18596417　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

(ご質問の件)

〉・光学解像力の上限でしょうか２１５万とかの数字の単位は何ですか

文章の画像に記しています。F値と同じく無次元、つまり単位無しになると思いますが、あえて言えば、平方dot(ドット)とか適当なネーミング？をしてもいいかもしれません。

〉・右上になるほど黒くなっているのは、必要なレンズ解像度が高過ぎて実効できない→意味がわかりかねます。

ドーズ限界の計算値における光学解像力あったとしても、レンズ解像度で制限されてしまいます。そこをROMの方を含めて勘違いされないように、セルの色を黒っぽくしています。
※300本/mm以上とか実際には無いかも？

ちなみに、250本/mmであれば、有効撮像面1mm2につき「25万(dot,ドット)」になります。

〉１０倍のときは７０１０万の解像力があるので、１０倍（ｆ＝３５０ｍｍ）で使う分には、十分な解像力なので問題ないように思うのですが・・・。

まず、上記の10倍はP900のズーム比ではなくて、各機種の広角端に関わらず「望遠鏡と比べて大きな違和感の無い範囲で、望遠鏡のような望遠倍率を示すための、私的な規準(換算f/35)による倍率」なので、P900のズーム比とは異なるのでご注意ください。
(今回の計算表では、P900の実fを入れています)

そのため、換算fについて以下に記します。

P900の望遠端は換算f=2000mmで実f=357mmなので、換算f=350mmでは実f≒62.5mmになります。このとき、有効(口)径54.9mmとなるには、およそF1.14ですから、最大F2.8のP900では成り立ちません。

※実fとF値による有効(口)径の相関については、右上表で補足しており、右下表で光学解像力(上限の目安)と対応するように補足しております。


〉単にコントラストを上げる（強くする）ような、処理だけでうまくいくのでしょうか？〉　ソフト（ACDSee17）を使いこなせていません。

まず、撮影後の画像処理ではなく、デジカメ内部での処理になります。

また、画像全体のコントラストではなくて、「周波数特性」の加工のようなものです。
下記URLの後半の「MTFとは？」をご覧ください。
http://homepage2.nifty.com/team-supreme/is-vis/backnum/010602/
↑
光学系では高解像度域になるほど、元のコントラストが必然的に劣化していきます。

そのため、おそらくデジカメ内で何の画像処理も行われない場合、特にコンデジでは意外に鮮鋭感に欠ける「生データ」になっているかもしれません。
(RAWであっても、撮像素子の生出力そのものではない場合は「生データ」の状況はわからないかと)

※MTFの件は大変興味深いので、上記URLを何度もご覧になることをおすすめします。

また、解像度ではなく、解像「感」は上記MTFに深く関わっており、数十年前にライカあたりの技術者が発見発表しておりますが、
よく知られているMTFとは、レンズ中央と端部などとの特性グラフという、MTFで示されることの一部に過ぎませんので、MTFは存外に軽んじられているかもしれません。
(空間周波数特性をメーカーが殆どの公表しないことも原因かも？)


〉なにを調べられたのですか。

PCでまとめ〜データ処理が終わりましたら具体的にお答えいたしますが、
KaKakuの詳細条件検索で「ズーム比30倍以上のコンデジ」の中から、P900を筆頭として光学望遠端の換算fが大きいものから20機を選びました。
(最短でも換算f=960mm)

※有効(口)径と換算fとの関係が、まるで判を押したが如く意外に誤差が少なくて笑い、グラフにしたら再度笑いました(^^;

書込番号：18596617　スマートフォンサイトからの書き込み

[sige3]

ありがとう、世界さん
再度のご説明ありがとうございます。
２１５万なる解像度は、ドーズ限界のドットの大きさが、撮像センサに何個はいるかという意味ですね。
ｐ９００の望遠端ではそれが２１５万個になるので、センサのピクセル数は２メガピクセルあたりが基準になり、それより小さなセンサではレンズの解像力を生かしきれなく、逆にあまり大きくても無駄になる。
広角端ではもちろんもっと多くてよい（多くないとレンズを生かしきれない）ことになる。
とういう風に理解しました。　デジタルズーム２倍では、５４万（約７００×７００ドット）となるので、少しさびしい。
しかし、PCで大きくみるようにするため（鳥の個体の場合）、トリミングするなら同じことではないかと、最近思いつつあり、撮影時に必要なサイズまでズームしてみようと思っています。このような使いやすさがズーム倍率の大きさにあるかと思います。

MTFはかねてから、意味を良く理解していませんでしたが、今回ご紹介のサイトにより、かなりわかりました。
レンズなどの空間のコントラスト伝達関数の値（減衰方向の）なのですね。
レンズによりどれくらいコントラストが減衰するかという指標になる。
この値も、解像度とコントラストとある（おかしいか？）ので、解像度多少犠牲にして、コントラストを向上させるような画像処理を行うと、いわゆる抜けの良い画像ができないかと夢想します。
そんなソフトはあるのでは？

良い実写サンプルもでましたので、連写に不満が残りますが、これからｐ９００を入手しようかと思っているところです。

書込番号：18597318

[M.Sakurai]

ドーズ(レイリー)の限界は点光源が焦点面で回折の関係で円盤状に像を結び、
その円盤周囲の第一リングと円盤の隙間に、もう一つ他の点光源が来ると
眼視で2つの光源を識別できる。

というお話ですから、これをベイヤーセンサーに適用するには、
点光源をRGGBの4ピクセルで受光しないと光源の色が不明になり、
通常はノイズとして消去されてしまいますし、円盤状の像自体の
輝度分布も捉えられないと2つの光源を識別する事はできませんから、
計算式で求めた分解能(秒)を単純に画素数に換算するのは、ちょっと乱暴ですね。

それと書かれている計算式では、2点の角度に1ピクセルしか割り当てていないので、
限界の半分の分解能しか得られませんから、少なくとも4倍にしないといけませんし、
先に書いたように限界性能を出すためには焦点像の輝度分布も取れないといけませんから、
計算値の9〜16倍は欲しいと思います。

とはいえ、これは理想的な点光源の場合のお話なので、面積のある物体の場合に
どう考えるべきなのかは、よくわからないですけど。

書込番号：18597722

[ありがとう、世界]

sige3さん、こちらこそご丁寧にありがとうございます(^^)

〉２１５万なる解像度は、ドーズ限界のドットの大きさが、撮像センサに何個はいるかという意味ですね。

ドーズ限界においては、元がくっきりとした「白、黒」であっても、「僅かに薄めのグレーと、僅かに濃いめのグレー」になるようで、これは先のMTFについてのリンク先をご覧いただきましたのでイメージしていただき易いかと思います。

もし、元が「僅かに薄めのグレーと、僅かに濃いめのグレー」とか、
草木の葉々のような「僅かに薄めの緑と、僅かに濃いめの緑」、
あるいは「白い鳥の羽毛と、その端の僅かに薄い影の部分」であれば、もう光学段階で解像できずにベットリ塗り絵状態になると思います。

※この機種に限らず、ドーズ限界域を利用する光学機器に共通することになると思います。

〉ｐ９００の望遠端ではそれが２１５万個になるので、

開放F6.5で、ドーズ限界(の上限の目安と)して、ということで、実際にはもっと低くなると思います。

しかし、続々と登場する実写サンプルを見ると、ドーズ限界による解像力の制約よりも、
1/2.3型有効1605万画素という狭小画素に起因するダイナミックレンジの実力のほうが気になるぐらいですので、換算f=2000mm超々望遠の光学性能として「合格(^^)／」と思っています。


〉センサのピクセル数は２メガピクセルあたりが基準になり、

いえ、通常の撮像素子では個々の「受光素子毎に解像していわけではない」ので、ドーズ限界と「等画素数」であれば、出力段階で半分以下になると思います。

※SIGMAの「FOVEON」であれば、ほぼ「画素毎の解像」が可能なわけですが、
通常は偽色防止のための「光学ローパスフィルター」によって、レンズ段階で画素毎解像が可能であっても、「複数個分に滲む」ようにバラされるようになります。

〉それより小さなセンサではレンズの解像力を生かしきれなく、逆にあまり大きくても無駄になる。

「小」「大」は各々画素「数」でしょうか。そうであれば、必要な数より少ない場合は光学解像力を活かせませんが、多くても「弊害がなければ」無駄とは言えません。
(私の別ハンドル名の主旨の通り、「弊害を伴う過度な狭小画素化には反対しますが、多画素化自体は反対していません」。実際には、ダイナミックレンジや感度の低下、元のノイズの増加、特に光ショットノイズの悪影響が出やすくなる方向が殆どで残念ですが)

〉広角端ではもちろんもっと多くてよい（多くないとレンズを生かしきれない）ことになる。

もっと広範囲で大丈夫と思います。F4になるだけでも、計算上は一気に好転しますので、P900の各焦点距離における開放F値は要チェックかと思います。

〉PCで大きくみるようにするため（鳥の個体の場合）、トリミングするなら同じことではないかと、最近思いつつあり、撮影時に必要なサイズまでズームしてみようと思っています。このような使いやすさがズーム倍率の大きさにあるかと思います。

画面サイズや視力によりますが、視距離に対して相対的に大きな画面で無い限り、多くの場合は2K(約200万)どころか1K(約50万)以下に相当する条件で「観ている」ので、
撮影後に画像処理するのも面倒でしょうから、分析的に見ない限りは「自分で満足できればそれでいい」と思います。


〉解像度多少犠牲にして、コントラストを向上させるような画像処理を行うと、いわゆる抜けの良い画像ができないかと夢想します。
〉そんなソフトはあるのでは？

すでに、レンズの設計段階からそのような方向のようですし、CANONのHPのMTFかレンズのコントラストの説明のところに、サムネイルぐらいの小さな画像でも判別できるような説明画像がありました(記憶ではネコの画像)。
また、35mm判用単焦点ですが、ずっと昔に250本/mmを達成するレンズが出来ていたのですが、
(コスト要因もあるかとは思いますが)今はあえて解像度よりもMTFの兼ね合いも含めて「おいしいところ」を考慮してバランスを重視するような方向のようです。


〉良い実写サンプルもでましたので、連写に不満が残りますが、これからｐ９００を入手しようかと思っているところです。

全く同じです。最も心配していたAFも「祭り」状態になるようなものではないようですし、近辺のカメラ店においていれば早々に試用してみたいと思います。

書込番号：18600071　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

撮影後の画像処理の件を書き忘れました。

「アンシャープマスク」があれば試してみてください。

パラメーター設定が難しいかもしれませんし、光学ズームだけのときとデジタルズーム併用の場合でパラメーターを変える必要もあるでしょうけれど、うまく決まれば改善の効果を見出だせると思います。

また、画面全体の補正になりますが、「トーンカーブ」は効果がハッキリしますし、
それが難しい場合は「レベル補正」がお奨めです。

(自動レベル補正は、好結果と逆効果の差が結構ありますので、自動レベル補正でダメなら手動でやってみてください。中央部のバーを少しずらすだけで結構変わりますし、次に暗部側(左側)を必要に応じて調整すれば、ずいぶんマシになったりします)


なお、「使いこなそう！」と思ったら、多くの場合はその気概が失敗に繋がるように思います。パラメーターを弄ったりして「変化を楽しむ」ことが一番良い方向に繋がるように思います。

書込番号：18600128　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

M.Sakuraiさん、レスありがとうございます。

以下は一般論相当であって、反論というわけではありませんので、ご了承下さい。

〉ドーズ(レイリー)の限界は

ドーズ限界とレイリー限界は似ているので混同されることが多いのですが、式の成り立ちも時期※(生年没年では約半世紀)も(よく使われる条件での)結果に違いもありますし、
エアリーディスクのことを書かれていましたが、レイリー限界の基準相当でエアリーディスクが挙げられても、ドーズ限界では(明らかな誤解によるもの意外では)ドーズ氏自信がエアリーディスクを挙げられたと思われるソースを見たことがないのですが、そういう情報をお持ちでしたら、是非ご教示ねがいます。

※上記の「結果が異なる」について

ご参考1:両者のエアリーディスクに関しての、わかりやすい図示※下の方
(レイリー限界よりもドーズ限界の分離が判りにくいことを示しています。スパローの限界ほどではありませんが)
http://www7a.biglobe.ne.jp/~tomoyu/column/co072.htm

ご参考2：両者のMFTのグラフ。先のレス再掲です。レイリー限界よりもドーズ限界のコントラストが低い位置にあり、空間周波数も違います(分解能にも違いが出ます※面にすると数割)

※下記URLの後半の「MTFとは？」をご覧ください。
http://homepage2.nifty.com/team-supreme/is-vis/backnum/010602/
↑
光学系では高解像度域になるほど、元のコントラストが必然的に劣化していきます。


なお、私はドーズ限界の分解能を「面に対する解像(数)」としたのは、あくまでも「光学段階のこと」であって、個々の受光素子に対する「割り当て」などは直接のコメントしておりませんし、先のレスにも書きました通り、通常の撮像素子には光学ローパスフィルターが、ローパスレス仕様の場合は実質的には「レンズ解像度が画素ピッチより狭い」という結果的ローパス効果があるようですので、ドットバイドット的なことは、SIGMAのFOVEONなどになります。


なお、望遠端の光学解像力(の上限の目安)が215万で実質200万程度として、
P900の有効画素数1605万に(不本意ながら)対応させたとすると、約1:8になりますね。

書込番号：18600480　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

誤「レンズ解像度が画素ピッチより狭い」という結果的ローパス効果

正「レンズ解像度に比べて、画素ピッチが狭い」という結果的ローパス効果

書込番号：18600493　スマートフォンサイトからの書き込み

[sige3]

ありがとう、世界さん
数値での理解は難しそうです。でも概念は参考になりました。

>自動レベル補正でダメなら手動でやってみてください。中央部のバーを少しずらすだけで結構変わりますし
これが便利ですね。

書込番号：18600554