『APS-Cクロップの際のダイナミックレンジの低下』のクチコミ掲示板

[カズマだに]

α7RIIIのAPS-Cクロップとα6500のダイナミックレンジ

APS-Cクロップすると、ダイナミックレンジが低下するという事象について、よく分からないので教えて下さい。

ダイナミックレンジ比較
http://www.photonstophotos.net/Charts/PDR.htm

素のα7RIIIのダイナミックレンジはα6500より1EVほど良さそうです。
ですが、APS-Cクロップすると、-1EVほと下がりα6500と同じくらいになってしまいます。

１画素が受ける光の量は同じだと思うのですが、なぜこのようなことになるのでしょうか？

カメラに詳しい方に聞いてみたところ、詳しいことは分からないが、感覚的にはその通りだとおっしゃっていました。

α7RIIIとα6500では、画素ピッチ的にはそこまで大きく違わないのですから、α7RIIIの技術を用いて、APS-Cセンサーを作れば、フルサイズと同等のダイナミックレンジや高感度耐性となるセンサーが作れるのでは？と素人考えで思っていましたが、なかなか実現しないところを見ると、そのあたりに原因があるということですかね。

お詳しい方がいらっしゃいましたら、ぜひご教示下さい。

書込番号：21686046　スマートフォンサイトからの書き込み

[kosuke_chi]

＞カズマだにさん

一定の画素数（800万画素等）に縮小して比較テストが行われるからではないでしょうか？

書込番号：21686086

[謎の写真家]

＞カズマだにさん

そもそも
aps-cが フルサイズを
1.5倍トリミングした規格だよ。

同じになるのは当たり前

書込番号：21686156　スマートフォンサイトからの書き込み

[カズマだに]

＞謎の写真家さん
ボディ内でクロップしたら、階調が減るのですか？
技術的なところをもう少し詳しく教えて下さい。

また、フルサイズのRAWファイルをlightroom等でAPS-Cサイズに切り出したしても、階調は変わりませんよね。

違いは何なんでしょうか？

書込番号：21686199　スマートフォンサイトからの書き込み

[カズマだに]

ダイナミックレンジや高感度耐性は、光の量
つまり画素ピッチに左右されるという認識です。

したがって、画質は画素ピッチと比例するとすると、フォーマットサイズは関係ないという認識だったのですが。
でもそう考えると、フルサイズを越えるAPS-CやMFTがあっても不思議ではないのですが、、、なぜないのでしょうか。

書込番号：21686250　スマートフォンサイトからの書き込み

[カズマだに]

＞kosuke_chiさん
一定の画素数（800万画素等）に縮小したのでは？ということですが、どこかに記述がありましたでしょうか？
私の見落としでしたらすみません。

書込番号：21686262　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

その意見に見合う画素数で、同じ技術世代の製品が無いからでは？

「鑑賞画質」としての比較はできませんが、少なくとも【感度重視の画素サイズ】は、
車載(※自動制御用)・防犯・監視カメラ用とか、
工業用(生産ライン用など)で見つかるかと思いますので、それらについての製品(部品)紹介HPなどを探してみてください(^^)

書込番号：21686265　スマートフォンサイトからの書き込み

[謎の写真家]

＞カズマだにさん

ボディ内でクロップしたら、階調が減るのですか？
⇒はい。減ります。
フルサイズを1.5倍 クロップしたものが
aps-c規格になりました。

単純に考えてもクロップしたら
カメラの中に入る光は
1/2.25になるじゃないですか。

書込番号：21686284　スマートフォンサイトからの書き込み

[kosuke_chi]

＞カズマだにさん

こちらと同じやり方だと800万画素に縮小していると思われます。
https://www.dpreview.com/articles/3389926460/sony-a7-iii-dynamic-range-and-high-iso-improve-over-its-predecessor

（normalized all our graphs to 8MP）

書込番号：21686300

[カズマだに]

＞謎の写真家さん
クロップするとレンズ側の絞りが一段絞られれば、そうなると思うのですが、ボディでクロップをonにすると自動で一段絞られるということでしょうか？

また、そうであるならば、クロップしても絞らずに使うことが出来れば、クロップする前と１画素辺りの光量は変わらないので、ダイナミックレンジは変わらないという認識ですが、合ってますでしょうか？

書込番号：21686362　スマートフォンサイトからの書き込み

[カズマだに]

＞kosuke_chiさん
確かに800万画素に縮小して比較している可能性はありますが、残念ながら私の頭ではクロップした際のダイナミックレンジの減少と関連付けることはできませんでした。

書込番号：21686369　スマートフォンサイトからの書き込み

[量子の風]

＞カズマだにさん

＞こちらと同じやり方だと800万画素に縮小していると思われます。

つまり、クロップしないと42M/8M≒5ピクセル毎に平均化するけれども、クロップすると、18M/8M≒2ピクセル毎に平均化するから、多分という事ですが、ダイナミックレンジが主に暗い方に1EV程広がる訳ですね。

書込番号：21686406

[量子の風]

＞ダイナミックレンジが主に暗い方に1EV程広がる訳ですね。
は
＞ダイナミックレンジが上下に0.5EV程度、計1EV程度広がる訳ですね。
が正解でした。多分。
因みに、これはノイズ補正処理などもかかわってこのようになるのかなと思いましたが、画像を縮小しなければ、このような事にはならないので、あまり気にせずにクロップモードを使用して良いのではないでしょうか。
尚、この機種はクロップした場合の画素数が1800万画素なので、高感度耐性はこちらの機種の方がα6500より良好そうですね。

書込番号：21686443

[デジタル系]

クロップって、周辺を削っているんだから、ダイナミックレンジも、高感度耐性もすべて落ちるでしょう。

クロップは、センサーの前に、厚い枠を置いたのと同じ。

書込番号：21686512

[カズマだに]

光線の簡易図

＞デジタル系さん
図はネットの拾い物です。

図中で言いますと、クロップによって青の光線部の結像面が切り取られるとします。
この場合、赤の光線および緑の光線には影響がないわけですから、赤の光線部と緑の光線部の画質が劣化するようにはどうしても思えません。

私が根本的に何か勘違いをしているようでしたらすみません。

書込番号：21686585　スマートフォンサイトからの書き込み

[BJアームストロング]

＞カズマだにさん
1、ピクセル等倍でのダイナミックレンジはα7R3とα6500は大きな差はありません。

2、鑑賞サイズ(圧縮)で比較するとダイナミックレンジ大きな差になります。

この二点はご理解頂けますか？

書込番号：21686652　スマートフォンサイトからの書き込み

[ｎｉｇｈｔｂｅａｒ]

カズマだにさん
メーカーに、電話！

書込番号：21686720　スマートフォンサイトからの書き込み

[コージ＠流唯のパパ]

スレ主さんの最初のコメントに答えが書いてありますよ(笑)

一画像辺りの光の量が同じくらいなら、同世代のCMOSなら同じような結果になりますし、添付のグラフもそう読めます。


どうしてα7RIIIがα6500より1EV多いのかは、細かいことを省いて簡単に言うと、面積が一段分多いからです。
クロップはフルサイズからAPS-Cのサイズにするので、面積を1/2.25にするわけです。
この時CMOSトータルで入っている光を1/2.25にするわけです。

また分かりやすく話すと、はじめからα6500とα7RIIIのAPS-Cの面積に入っている光の量とCMOSの一画素当たりに入っている光が変換されている結果も大体同じくらい(2400:1800なので裏面とかを置いといてもα7RIIIのが一画素辺りの光の量が若干多いので良い結果が出ている)なので、α7RIIIがフルサイズの面積になると1EVくらい良くなると言うことです。

書込番号：21686752　スマートフォンサイトからの書き込み

[ミスター・スコップ]

カズマだにさん

DxOMarkで、α7Riiiとα6500との比較すると分かり易いと思います。

DxOMarkのデータをご覧になる際は、必ず、タブ「Measurements」にある各グラフで良く比較なさって下さい。DxOMarkのデータが誤解を招き易いのは、タブ「Scores」に掲載されているスコアだけが独り歩きし易い為です。


「Measurements」の各グラフは、超大雑把には、以下のような感じかな、と思います。
カズマだにさんが疑問に感じされている箇所には、★を付けておきましたので、ご参考になさってみて下さい。

「ISO Sensitivity」は、カメラで設定されるISO感度(Manufacturer ISO)と、ISO-12232に準拠し測定された、DxOMarkの測定ISO感度(Masured ISO)との相関グラフです。

以降のグラフの横軸は、全て、Masured ISOで統一されるので、メーカー/機種を問わず、同一のISO感度で比較している事になります。

★各グラフは、「Screen」と「Print」とを切り替えて表示出来ますが、「Screen」は等倍鑑賞用、「Print」はプリント鑑賞や通常表示でのモニター鑑賞用です。つまり、「Screen」はセンサーの画素数/解像度が反映された評価、「Print」は800万画素相当にリサイズされた評価と見做せます。用途に合わせ、ご覧になって下さい。

「SNR 18%」は、18%グレーを撮影した時の全画素のデータから、平均値と標準偏差を求めます。そして、SNR＝20×log(平均値/標準偏差)により、SNRを算出します。

★「Dynamic Range」は、階調度とは無関係に、明るい方の限界(飽和により決定)、暗い方の限界(ノイズにより決定)とを、EV表示(＝[log(明るい方の限界/暗い方の限界]/log(2))したグラフです。

★この「Dynamic Range」のグラフにて、「Screen」と「Print」とを切り替えて、見較べてみて下さい。
「Screen(＝等倍)」の場合には、カズマだにさんが予想していた状況に近いはずです。
一方、「Print(＝800万画素相当)」では、カズマだにさんが腑に落ちなかった状況に近いはずです。「Print(＝800万画素相当)」では、画素サイズがほぼ同じなら、元々の画素数(解像度)が多い方が、リサイズ後の実効的な画素サイズが大きくなる→「Dynamic Range」が大きくなる、と考えれば、納得出来るのではないでしょうか？
従って、「Dynamic Range」と言っても、「Screen」と「Print」のどちらを想定しているのかを、確認しなければ、一概に結論を出せないと言う事になります。

「Tonal Range」と「Color Sensitivity」とは、評価方法は同一で、「Tonal Range」は対象がモノクロの階調度、「Color Sensitivity」は対象がカラー(RGB)の階調度となっています。

・DxOMarkにおける、α7Riiiとα6500との比較
https://www.dxomark.com/Cameras/Compare/Side-by-side/Sony-A7R-III-versus-Sony-A6500___1187_1127

書込番号：21686771

[けーぞー＠自宅]

ご自身の目ではどう感じられていますか？

内蔵露出計、プログラムＡＥはクロップしても、しなくても
同じ値を示すんですよね？
カメラには自覚のない範囲なのかなあ。

書込番号：21686851　スマートフォンサイトからの書き込み

[AM3+]

ビジネスの為です。

＞クロップはフルサイズからAPS-Cのサイズにするので、面積を1/2.25にするわけです。
＞この時CMOSトータルで入っている光を1/2.25にするわけです。

フォトダイオードに当たるトータルの光の量の差なんて聞いたことがありません。
本当にそんな事があるとしたらボクの勉強不足ですが。

安いAPS-C用レンズで済まされてはメーカーも商売上がったりになるって事です。

言い方を変えると疑似（仮想）APS-Cというやつです。

ニコンのDXモードも同じ機構のようですね。

「安いので済まそうとしてるようだが、そうはさせんぞ」

メーカーの声が聞こえてくるようです。

書込番号：21686885

[錯乱棒2]

カズマだにさん、

α7R3で（であっても何でも良いのですが）ある被写体をカメラ位置・露出等の条件は変えずに (1)フルサイズで撮影、(2)APS-Cで撮影、の二つをやったとします。で、その画像データを同じ大きさの紙にプリントしたとします。そうしますと、(1)に比べて(2) のほうは相対的に言って元画像を2.3倍くらいに拡大していることになります。その結果、元データのピクセルレベルの信号ノイズ比が同じなのであっても、プリント出力では(2)のほうが「アラが目立つ」ことになります。

photonstophotons で言っている photographic dynamic range (PDR) でフルサイズ撮影とAPS-C撮影で〜1EV（1段=二倍）の差がある、というのはそういう話しです（と思います）。

http://www.photonstophotos.net/GeneralTopics/Sensors_&_Raw/Sensor_Analysis_Primer/Sensor_Analysis_Primer.htm　にこれを技術的（学術的？）に述べた長大な説明書きがあります。始めから読まないと ADU とか CFA とか「え？」みたいな略語のオンパレードのえっらい読みづらい文章でして、正直私は全部を理解してません。が、行間を飛ばし飛ばし解釈するに、ようするにそういう話しなんだろうと思ってます。

ミスター・スコップさんが 21686771 で書かれているのはDx0mark が掲載する dynamc range の説明です。これのうち "Print" のほうが photonstophotons が言う PDRと結果的に同じ概念を指す指標です。ので、ミスター・スコップさんのほうが分かりやすければそちらを採って頂いて photonstophotons のほうも似たようなもん、と考えて差し支え無いものと思います。

dynamic range については、このようにプリントなど出力サイズを揃えた条件で考える場合の話しと、ピクセルレベルで考える場合の話しが往々にして混在してます。要注意です。

書込番号：21686918

[老人力２]

＞カズマだにさん　　DxOMarkで、α7Riiiとα6500との比較すると分かり易いと思います。(ミスター　スコップさん）

　と言う事でスレ主さんの示されたPDRグラフではＡＰＳｻｲｽﾞ同士の比較が6500とＲ�BのCMOS RAWﾃﾞｰﾀ段階の実力差と成り、

　ＦＦｻｲｽﾞでのＲ�Bﾃﾞｰﾀは8M、概略A4サイズプリント鑑賞用にリサイズした効果により下駄をはかされたDR値と言えます。

　但し、APSでの比較は両者ともこれまた24Ｍ−＞８Ｍにリサイズされた場合の下駄ばきDR値であり、

　CMOSのRAWﾃﾞｰﾀ実力ではありません。

　　CMOSのRAWﾃﾞｰﾀ（ゲイン調整がされている為、CMOSその物ではない)でのＤＲ実力値の比較はＤxO　SCOREの

　DR(SCREEN）ﾓｰﾄﾞで示されています。この値がPDRのAPS-C同士での差に比例しているはずです。　

書込番号：21686955

[ミッコム]

フルサイズセンサー全体で受け取る光を100とします。
クロップすると面積は1/2.25になるのでAPS-Cクロップ全体では44位。

この二つを同じ解像度、同じ鑑賞サイズで見ると言うのは
同じ画素ピッチの同じ画素数に置き換えるという事ですね？

つまり解像度を100画素とするならフルサイズから生成した画像の1画素の光は1であり、
APS-Cにクロップした画像の1画素の光は0.44です。

鑑賞サイズを揃えず、1/2.25小さいまま鑑賞するならダイナミックレンジは同じですね。

書込番号：21687025　スマートフォンサイトからの書き込み

[座敷笑爺]

＞カズマだにさん
こんにちは

分りやすいように、１０％塩水にしてみましょう。
（※レンズなど差や処理能力は無視します。絞り値・SS・ISOは同じ設定）


１０％塩水
（画素ピッチ）

各センサー全体が受ける光の量は、
フルサイズ　１０００ｇの塩水
ＡＰＳ−Ｃ　　４３６ｇの塩水
ｍ4/3　　　　２５０ｇの塩水
とします。
（面積比より）

それぞれに含まれる塩の量は、
フルサイズ　１００ｇ
APS-C　　　　４３．６ｇ
ｍ4/3　　　　　２５ｇ
となりますよね。
（これがＤＲ）

じゃあ１０００ｇの塩水から、４３６ｇの塩水を取りだしてください（これがクロップ）
取りだした塩水に含まれる塩の重量は何グラムでしょうか？


あくまでも考え方を分りやすいように例えただけなので、細かいツッコミは無しで。

書込番号：21687032

[AM3+]

スレ主さんの質問は、

クロップモード→単なるトリミング？

それなのにダイナミックレンジに差が出るのはなぜ？どうして？

だと思います。

この点はボクも疑問に思いました。

つまりは、クロップモードとは単なるトリミングではないという事になるんでしょうかね？

比較テストでは高感度耐性もAPS-C並になっているようです。

只のトリミングじゃない？

クロップモードの原理とは？

書込番号：21687068

[orange]

みんな、なんか難しいことを言ってるね。
まあ、単純に考えれば、太陽光発電を見ればわかるのでは？

パネル1個の発電量がAPS-Cとする。
フルサイズは約倍だからパネル2個で発電することになる。
　　すると、発電される電力は倍になる。
カメラも同じだよ。
倍の面積があるフルサイズは、倍の光を受ける。ごく普通の原理ですよね。
倍はカメラでは1段になるから、1段たくさんの光を受けられる。
これが同じだという人に聞きたい。　ならばスマホの小さなセンサーとＡＰＳ−Ｃのダイナミックレンジは同じかい？　あなたの理屈では、これは同じになるのだよね。すべてのセンサーは同じダイナミックレンジになるのだよね。おかしいと思わないのかい？

車だって同じだろう？
トヨタの1200CCのエンジンが　トヨタの2500CCと同じ馬力になるかい？　そんなことを思ってるカメラマニアがいるのかい？不思議だね、カメラマニアは常識が通用しないのかい？
大きいことは良いことだ。男はデッカクあれ！　ワッハッハ

書込番号：21687076

[アダムス13]

>★「Dynamic Range」は、階調度とは無関係に、明るい方の限界(飽和により決定)、暗い方の限界(ノイズにより決定)とを、EV表示(＝[log(明るい方の限界/暗い方の限界]/log(2))したグラフです。

私も専門知識はないし↑の発言のソースが分からないのですが
もし↑が本当なら「暗いほうの限界(ノイズ量)」が計算式に入っている訳なので、その場合S/N比において有利な大センサー機種のほうが数値が良くなるということではないですか？
実際には、クロップしても明部や暗部の再現幅は同じです。計算上、そうなるというだけではないかな。

書込番号：21687184　スマートフォンサイトからの書き込み

[もとラボマン ２]

カズマだにさん　こんにちは

この実験の事は分かりませんが　この場合の比較　フルサイズと　クロップされた画像をフルサイズと同じ大きさに拡大しての比較でしょうか？

それとも　拡大しないでの比較でしょうか？

書込番号：21687198

[めぞん一撮]

スレ主や私や価格.com運営や世間一般では、ダイナミックレンジとは、記録できる一番明るいところと、一番暗いところの落差の事を言います！
例えば→左の柱部分に各カメラのダイナミックレンジ順位が出てた時が有りましたが、m4/3で上位を占めていた時も有りましたね！

一眼オタだとラチチュードをダイナミックレンジと呼んだりしますね！

ここまでの人の書き込みを見ていただければわかるとーり、撮像面積の受け取る光エネルギーの総量と定義している人もいます！

用語が表している内容が、フツーの人とオタクでは違うので、時々話が合いません！ とゆーのはフツーの光景です！！

書込番号：21687255

[始まりはStart結局はエロ助…]

スレぬしさんの疑問に賛成。

カメラ内でクロップすると言うことは、例えばフルサイズをAPS-Cにする場合、本来フルフレームで焼き付けた絵を、その周辺部分を切り落とす訳で、残った絵そのものの階調表現が劣化するものとは思えません。この理屈で言えば、編集時にトリミングしたら、その時点で劣化すると言うことでしょうか。
確かに、同サイズで鑑賞したときクロップによる拡大率により画質そのものの劣化はすると思います。
しかし、この場合の劣化はあくまでも引き伸ばしによる劣化であって、ダイナミックレンジそのもが低下するものとは異なる劣化だと思います。

また、カメラ内にてクロップ可能な機種は総じて高画素機が多いと思います。先に言った引き伸ばしにによる画像劣化というのも、よほど厳しい観賞以外はさほど問題にする必要はないと考えます。

カメラ内クロップは厳密に言うと周辺をただ単に切り落とすだけではなく、クロップ画面内にての露出をする等、このあたりは今回無視した考えです。

なにぶん不勉強なもので、間違った認識やも知れませんが、本当の答えはどうなのでしょう。興味のある問題です。

書込番号：21687314　スマートフォンサイトからの書き込み

[めぞん一撮]

「蛇足の余談」

業界が違っても用語に意味するところが変わります！

例えばHDRとかは、デジイチ界隈だと、暗い所ように調整して撮った写真と明るい所用に調整して撮った写真を合成して、１枚の写真で明るいところから暗いところまでばっちり写っているハイダイナミックレンジな写真を作ります！！

TV界隈だと、TVの表せる輝度差を拡張し、それを駆動できるようデータ範囲を拡張して、HDRとしました！
写真のHDRは元の輝度差しかない写真媒体に画像合成で明るいところと暗いところを押し込めていますが、TVのHDRは高輝度差を表せるデータ幅と、それを表示する表示デバイスの拡張を実施して実際に表せる輝度差をハイダイナミックレンジにしています！

面白いのは4k+HDR記録ができる一眼カメラで、動画モードと静止画モードでHDRの用語の意味が切り替わります！w



他にも「１倍」とか、同様の例はイロイロありますよ！
一般人の考える「１倍」と、このスレにレス付けてる人たちの「１倍」は定義が違います！w
「フツーの人の考える１倍」と「ズームレンズの１倍」と「マクロレンズの１倍（等倍）」なんか知らない人には難解で意味不明に聞こえるのが大概です！！

書込番号：21687339

[Go beyond]

スレ主さんは点（ピクセル）で考えている。DxOMark は面で考えている。

点で考えれば低画素機（画素面積が大きな機材）が有利になりますけど、其の評価
をした所で現実の撮影から離れるばかりです。もちろん DxOMark が現実の撮影に
非常に近いと言うわけでもありません。

ただし、彼らは画素数もセンサーの解像度も違うカメラを横並びにできるだけ比較
したいと考えたはずで、（実際の計算は違うけど）例えばA4 プリントしてみて其の
結果見て差を見るようなテストをしたらどうだろうかと考えるわけです。（これが、
８００万画素の縮小評価）
LowLightISOの結果なんて、綺麗にセンサーの総面積に依存する結果になってます。
（ちなみにフルサイズ機の LowLightISO の値から 1.2段ほど引けば APS-C の値が
　計算できます）

プリントでピクセルあたりのノイズとか表現できるDRは気にしませんよね。
高画素機であってもプリント時にいくつかの画素が合成されて表現されるから、
１画素あたりのノイズが大きくても合成結果はこれより良くなる。プリント結果も
合成された結果としてみている。

裏面照射センサーでは画素数が増えることによるペナルティが少ないと言われますが、
こういったテストではそういう特性も見えてくるわけで、鵜呑みにしないにせよ意味が
ないよと切り捨てるものでもない話です。

書込番号：21687512

[おかめ@桓武平氏]

＞カズマだにさん

フルサイズ及びAPS-Cの面積は、以下の通りです。

フルサイズ = 24mm×36mm = 864mm^2

https://ja.wikipedia.org/wiki/35mm%E3%83%95%E3%83%AB%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%BA

APS-C = 24mm×16mm = 384mm^2
(キヤノンのAPS-C規格は除く)

https://ja.wikipedia.org/wiki/APS-C%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%BA

フルサイズ対APS-Cの面積比は、以下の通りです。

864÷384=2.25倍

APS-C板が2.25枚分の板が、フルサイズ板になります。

書込番号：21687769

[量子の風]

私は、書き込み番号21686406と21686443にて、クロップしないと42M/8M≒5ピクセル毎に平均化するけれども、クロップすると、18M/8M≒2ピクセル毎に平均化するから、ダイナミックレンジが上下に1EV程広がるのではないかとという事を主張しましたが、このようになる理由を少し考えて見たところ、2ピクセル毎に平均化した場合は、平均化した画素の明るさの上限と下限の誤差が±1EV程度になるけれども、5ピクセル毎に平均化した場合は、±0.5EV程度に低下する為ではないかと思いました。
尚、このようになる事は、ベイヤ配列とも関係していると思いますが、これ以上の事を書くとボロが出るので、やめておきたいと思います。

書込番号：21687956

[嵐の釣り竿]

僕も不思議に思います。
誰かクロップとフルサイズで撮影してトリミングしたの比べてみて。

トリミングでは解像度は減るが、
ダイナミックレンジは変化しないと信じていた。
画素単位のノイズは面積に対し増えるだろうけど。

理屈はともかく
この機種持ってる方に、
検証して頂ければ白黒つけられますね。

書込番号：21688008

[量子の風]

＞嵐の釣り竿さん

https://www.dpreview.com/articles/3389926460/sony-a7-iii-dynamic-range-and-high-iso-improve-over-its-predecessor
では、

＞ (we've normalized all our graphs to 8MP)

との事ですから、800万画素への正規化=縮小処理を行わなければ、ダイナミックレンジはクロップしてもしなくても同じだと思いますよ。

書込番号：21688077

[quagetora]

うーん。感覚的で申し訳ないのだが、クロップしてダイナミックレンジが一段落ちるという説には
激しく同意というか、そうならなかったら「フルサイズの時の分の光はどこへ行ったの？」と
いうことになるような気がするんだが・・・。ほんとに感覚的になんだけど、そうなるのが
普通な気がする。しかも、めぞん一撮さまが言う、へんなオタクの世界の意味でではなくて
われわれカメラ人間・写真人間が普通に言う意味でのダイナミックレンジが一段落ちて当たり前
のような気がする・・・。あくまで気がするのだから、説明のしようがないのだけれども、
なぜ「そうなるのがおかしい」と思えるのかが分からないので逆に困ってしまった。どうして
そう思えるのだろう・・・。しかもこれはきっと、画素を800万に揃えるからだとかそういうことでも
なくて、鑑賞状態の画を創り出すためのダイナミックレンジが一段減るっていうような、そういう話
だと思うのだけれど。

もっとも、すべての写真で、そのダイナミックレンジの全部を画に反映させるわけではなくて、
（そうするならとてもコントラストの低い、眠い写真になってしまう）、その広大なダイナミックレンジの
ある部分を切り取って、「刻みを荒くする」か、「一定以上の光があったらそれは白にしゃちう」
「一定以下の光であればこれは黒と認定」ってな感じで画にするのだと思うので、
むしろそれはフィルム時代のネガのラチチュードの広さに似たものであるようにも
思うのだけど、（この問題を理解している皆様）、そんな感じでしょうかね？？

書込番号：21688290

[Mandos]

＞カズマだにさん

Photons to PhotosのPDRのページは確か公開されているRAW fileからの評価だったと思いますので
α7RIII(APS-C)のRAWはα7RIIIのRAWをクロップした物では無く、APS-Cサイズで出力されるRAWだと
思います。(出力されるサイズ違いますよね。) α7RIII(APS-C)の方は読み出し時にノイズが増えるのか
もしれません。(過去に似たような議論があったように記憶しています。) DxOの評価軸の物は別のチャート
なので、その議論とは別だと思います。

書込番号：21688759

[いぬゆず]

最初読んだときは？と思い、皆さまの「下がる」と言う回答に「？？」と思い、エロ助さんの解答に「そうそう、私もそう思う」と思ってしまいました。

カメラ内のクロップについては単純に取った画の不要な部分をハサミでちょきちょき切り落とす作業と仮定しましょう。
同じ構図でフルサイズとクロップ画像を比べると、捨てた分だけクロップ画像の画素数は少なくなるので、同じ大きさに拡大して左右比較すると、ダイナミックレンジが下がったように見える・・・と解釈しました。

そうではなくてなんらかデジタル的な処理がされてるなら違うのかもしれませんね。

書込番号：21689243

[カズマだに]

皆さま

スレ主です。

多数のコメントありがとうございます。

下がって当然というコメントのほかに、私のようにやはり疑問であるというコメントもいただきまして個人的にはホッとしております。

書込番号：21689458

[始まりはStart結局はエロ助…]

＞いぬゆずさん
そういう意味なら分かります。
ただ、ダイナミックレンジ自体が下がる は未だに疑問符で、低画素化による画質劣化なら納得できるのですが…
まあ、どちらにしてもそれほど気にする事では有りませんね。^^

書込番号：21689462　スマートフォンサイトからの書き込み

[カズマだに]

まず、私がどのように考えていたかお伝えいたします。

CANONのCMOSの解説
http://cweb.canon.jp/camera/cmos/technology-j/size.html
一般ウェブサイトの解説
https://antaresdigicame.org/photo_gallery/camera/camera66.html

共に、1画素をひとつのバケツと例えて、画素サイズ（センサーサイズではなく）が
ダイナミックレンジに影響していると記述されています。

私もこのバケツ理論が頭にありましたので、APS-Cクロップしても画素サイズが変わるわけではない、
したがって、バケツの大きさが変わらない、かつ、中央部のバケツ１つあたりの光子の数が変わらないのだから
ダイナミックレンジが変わるのはおかしい、ということで質問させていただいたのが経緯であります。

その中で、私の理解の範囲で、皆さまのコメントをまとめさせていただくと共に疑問点を明記させていただければと思います。

もう少しお付き合い頂けたら幸いです。

皆さまからのコメントを見ますと、大きく2つの理論に分かれるのではと思いました。

�@センサーサイズ理論：
　画素ピッチや画素数は関係なしに、センサーサイズが小さくなるのだから、当然ダイナミックレンジは小さくなる
�A鑑賞サイズ理論：
　APS-Cクロップしても画素ピッチは変わらないので、ピクセル単位ではダイナミックレンジは同じ。
　ただし、出力された画像を同じ解像度（8Mとか）に合わせるとダイナミックレンジに差が出る。

どちらの理論もなんとなくわかりますし、同様にどちらにも疑問点もあります。


�@センサーサイズ理論の場合
光の総量が少なくなるので、ダイナミックレンジが狭くなるということですが、
上記のキヤノンのバケツ理論とは真逆のような気がしています。
センサー全面の光の総量は確かにクロップ分減少していますが、
減少したのはクロップされた切り取られた部分なので、中心部分の
光の密度は変わらないと思うのですが。そこで下記質問です。

【質問１】
出力された42M のRAWファイルからトリミングしてAPS-Cサイズの18Mとした場合も
ダイナミックレンジは狭くなるのでしょうか？
狭くなるとすると、トリミングしただけでダイナミックレンジが小さくなるのはすんなり納得出来ないのですが、どうしてでしょうか？

【質問２】
質問1でダイナミックレンジが狭くならない（変わらない）とすると、上記の場合とAPS-Cクロップ（センサーサイズ理論ではダイナミックレンジが狭くなる）の違いは何でしょうか？


�A鑑賞サイズ理論の場合
私の考えはこちらに近いです。
Dxo（ミスター・スコップさんに貼っていただいたリンク）のscreenがピクセル等倍でのダイナミックレンジだとすると、
画素サイズがほぼ同じであるα7RIIIとα6500のダイナミックレンジ（screen）がほぼ同じとなっているのは納得です。
一方で、printが鑑賞サイズ（8M）に縮小した際のダイナミックレンジとすると、下記の通り2点ほど疑問点があります。

【質問３】
解像度を変更するとダイナミックレンジが変わるという事象についてすんなり納得できないのですが、どうしてでしょうか？

【質問４】
Dxo上のscreenから8Mに縮小してprintサイズにすると、ダイナミックレンジが上昇しています。
　　α6500：12.9EV⇒13.6EV（目分量）
　　α7RIII：13.5EV⇒14.8EV（目分量）
縮小するとダイナミックレンジが拡大するという事象について、すんなり納得が出来ないのですが、どうしてでしょうか？
極端な例で言うと、黒1pxと白1pxの計2pxの画像があったとして、半分に縮小するとグレー1pxの画像となり、
ダイナミックレンジはむしろ狭くなるような気がしています。（元画像：白〜黒⇒変更後：グレー1色）


何に対しての回答なのかが、かなり煩雑になってしまいますので、
お手数ですが、もし私の疑問にお答えしていただけるのであれば
質問１〜４のうち、どの質問への回答なのか明記していただけると
すごくうれしいです！！！

もちろん根本的に考えが違うよ！ということであればご指摘ください。

以上よろしくお願いします。

書込番号：21689489

[量子の風]

【質問4】についての私の考えを、書込番号：21687956に書いていますが、いかがでしょうか。
尚、光センサーには必ずノイズが発生するので、今回の場合もその事を考慮しなっければならないという事にご注意ください。

書込番号：21689518

[カズマだに]

＞量子の風さん
早速のコメントありがとうございます。

ダイナミックレンジが上下に0.5EV程度、計1EV程度広がる訳ですね。
ということですが、わたしの不勉強なのか、縮小するとダイナミックレンジが広がるという感覚がよく分かりません。

もう少し詳しく教えて頂けると幸いです。

書込番号：21689539　スマートフォンサイトからの書き込み

[めぞん一撮]

なぜか無視されていますが、21689489に対する回答はすでに書いた通りです！

通常世界でのダイナミックレンジとは、スレ主のいう小分けのバケツの話です！　いわば絶対値のダイナミックレンジです！
素子のメカとしての素の性能です！

写真オタとしては、これでは、同じ感材で作った110のフィルムと、自慢のフルサイズ(w)の性能が同じになってしまって困るのです！
とユーわけで、フルサイズの大きさの１画素をしたバケツと、APS-Cの大きさを持つ１画素のバケツで勝負することにした人もいるよって話です！
さらに別の人は別の比較の仕方をしてて、でも使う用語は同じなんで、なんじゃこりゃー！？　と！w

一例ですが、フォーサーズサイズで１画素のバケツに１リットルの水が入るなら、フルサイズサイズのバケツには水が４リットル入ります！
水を計る物差しが0.1リットルずつしか計れない物差しなら、フルサイズのほーが４倍細かい状態変化(諧調)を記録できる・・・とも言えます！w



物は言いようってやつですが、別に聞いてないから何言っても良さげですね！w

書込番号：21689553

[Mandos]

＞カズマだにさん

画素のサイズが小さくなればノイズが増え、鑑賞解像度を変えるとノイズの平均化によりDRは変化したように見えると思います。

質問1→同じRawファイルからの切り出しの場合はDRは変化しない。サンプリングは違うが統計的には同じだろうと思われる。
質問2、3→問題としているチャートでは35mmフルサイズ時は7952x5304、APS-Cでは5168x3448のサイズになっているファイルだと思われる。APS-CクロップはAPS-Cサイズの解像度で出力されるRAWなので35mmフルサイズのRawを、後でクロップしたものとは読み出し条件が異なるのでノイズの出方が同じかどうかはわからない。わからないからデータとして提示しているのだろう。ちなみにEOS 5Ds系のクロップは50Mの、Rawにクロップ枠情報がつくだけで同じものなのでクロップ有り無しで比較する意味はない。(sRawとかだと意味あるかもだけど、それはクロップではないし)
質問4→縮小するとノイズが平均化されるので18M→8M、42M→8Mだの後者の方がノイズは少なくなる。

と言うあたりかなと思いますが、結局はそのサイトの人に聞かないとわからんですね。

書込番号：21689560　スマートフォンサイトからの書き込み

[量子の風]

＞カズマだにさん

＞ダイナミックレンジが上下に0.5EV程度、計1EV程度広がる訳ですね。

やはり、
http://bbs.kakaku.com/bbs/K0001008675/#21686406
の方が正解のような気がしてきましたが、8Mに画像を縮小して正規化する場合、クロップしないと42M/8M≒5ピクセル毎に平均化するけれども、クロップすると、18M/8M≒2ピクセル毎に平均化するから、特に暗い方のノイズが大きいはずなので、主に暗い方のノイズがより平均化されて暗い方のノイズが約2EVから約1EVに低減するのではないかと考えて見ました。

書込番号：21689779

[量子の風]

説明が不足しましたが、ノイズが約2EVから約1EVになると何故ダイナミックレンジが広がるのかと言うと、ダイナミックレンジの下限でのノイズが2EVの時は2EVの明暗差を見分けることが出来るけれども、ノイズが1EVの時は、1EVの明暗差を見分けられると思うので、ダイナミックレンジの下限が1EV下に広がると考えています。

書込番号：21689819

[おかめ@桓武平氏]

＞カズマだにさん

参考ですが、

部屋から外を撮る条件で撮影。

MFT(GF7)とD200(APS-C)とD810(フルサイズ)の比較では、
焦点距離は、24mmでD200だけ25.5mm相当、
露出条件は、「ISO：100、F値：4、SS：50、露出補正：+2EV」
結果は、「D810 > D200 > GF7」
GF7は、室内側が黒つぶれが多いです。

D810(36×24)とD810(DXクロップ)の比較では、
焦点距離は、24mmでD200だけ25.5mm相当、
露出条件は、「ISO：100、F値：4、SS：25、露出補正：+2EV」
結果は、1EVの差異が確認出来ませんでした。

私は、プロでないですので、
詳細に関しては、プロの方にお任せ致します。

書込番号：21689892

[ミスター・スコップ]

図1： 800×800	図2： 8,000×8,000 → 800×800(リサイズ)	図3： 80,000×80,000 → 800×800(リサイズ)

カズマだにさん

箇条書きのご質問は拝見しましたが、以下は、個々の箇条書きに直接答える形ではありません。ご了承下さい。

最初にお断りしておきますが、以下の説明は、イメージセンサーにおいて、画素サイズ/ピッチがほぼ同じ(α7Riii：4.5μm、α6500：3.9μm)で、ほぼ同じ技術(設計、製造等)が用いられている場合にのみ、適用可能です。例えば、ほぼ同じ技術(設計、製造等)が用いられていたとしても、画素サイズ/ピッチがほぼ同じと見做されない場合には、(換算等を用いない限り)適用出来ません。同様に、ほぼ同じ技術と見做せない場合(イメージセンサーの製造メーカーや年代等が異なる場合)には、画素サイズ/ピッチがほぼ同じでも、やはり、適用出来ません。

[21686771]のDxOMarkを用いた説明に準拠した形で、さらに説明させて頂きます。

> ★「Dynamic Range」は、階調度とは無関係に、明るい方の限界(飽和により決定)、暗い方の限界(ノイズにより決定)とを、EV表示(＝[log(明るい方の限界/暗い方の限界]/log(2))したグラフです。

から分かるように、Dynamic Rangeは、明るい方の限界(飽和により決定)と暗い方の限界(ノイズにより決定)とから求められます。画素間のバラツキがないと仮定すれば、飽和は無関係となり、ノイズにて、Dynamic Rangeが決まる事になります。

イメージセンサーのノイズを量的に求める場合には、原因からだとショットノイズ等に対し、量子的/統計的な考察に基づき、算出されます。一方、結果、すなわち、画像の場合には、原因は一切関係なく、バラツキから算出されます。バラツキの一つの指標が、DxOMarkのSNRにあるように、標準偏差です。

ただ、ここでは、視覚的/直感的に、納得頂けるよう、道具立てをしました。

画素サイズ/ピッチが全く同一(ここでは「80×80」です)で、画素数/解像度のみ異なる3つのイメージセンサーを考えてみます。

(1) 800×800
(2) 8,000×8,000
(3) 80,000×80,000

図1は、(1)のオリジナル画像であると同時に、(1)(2)(3)の等倍鑑賞(DxOMarkのScreen)でもあります。つまり、等倍で比較する限り、ノイズの差→Dynamic Rangeの差は生じません。

図2は、(1)を100個、(2)に貼り付け、「800×800」にリサイズ、図3は、(1)を10,000個、(3)に貼り付け、「800×800」にリサイズした画像です。

(注) 図3は、実際には、図2の(JPEG変換前の非圧縮の)画像を100個、(2)に貼り付け、「800×800」にリサイズしています。

図2と図3は、プリント鑑賞(画素数は異なりますが、DxOMarkのPrintに相当)です。図1と見較べると、図2、図3と元の画素数/解像度が大きい程、バラツキが減っているように見えると思います。つまり、プリント鑑賞で比較すると、元の画素数/解像度が大きい程、ノイズが小さくなる→Dynamic Rangeが大きくなる、と言う事になります。

書込番号：21689940

[AM3+]

CMOSセンサーについて色々調べて勉強したのですが原理的にはorangeさんが言うソーラーパネル理論が一番近いようですね。

CMOSセンサーについて
https://www.sony.jp/products/Professional/c_c/hdv/support/info/technical_01.html

古い資料ですが原理的には合っていると思います。

ライン露光順次読み出しという読み出し方法なので恐らくはAPS-Cのイメージサークルから外れた部分の読み出しも行っているものと推測されます。
なので水平信号線に転送される時点で既にイメージサークル内とそこから外れた部分の信号が相殺されてダイナミックレンジの低下が発生するものと思われます。

つまりは、クロップモードは単純にイメージサークル内の信号だけを使う事が出来ない。
イメージサークルから外れた部分の信号も使うのでダイナミックレンジや明るさが失われる。

という事ですかね。

原理からすると多分そんな感じだと思います。

技術が進んでイメージサークル内の信号だけを読み出すことが出来れば起きない現象なのかなと思います。

書込番号：21689954

[ミスター・スコップ]

2つ上の書き込み[21689940]に、ちょっと補足します。

[21689940]では、画素サイズを「80×80」としています。

図1は、「800×800」です(画素数は100)。どの画素も、グレーのみで、13通りの明るさに分かれています。
図1の100画素から、平均値と標準偏差を算出出来ます。ノイズは、前述の通りバラツキなので、標準偏差をノイズとして取り扱えます。

図2は、「8,000×8,000」を「800×800」にリサイズしていますから、画素サイズ「80×80」で考えると、図1が丸ごと、1画素に相当している事になります。従って、本来なら、リサイズされると、図2の「80×80」は単一の明るさ(元の画像の平均値)となり、「80×80」内ではバラツキはありません。

[21689940]では図2には、図1を100個並べましたが、本来なら、図1のような画像を100通り用意して、図2のオリジナル「8,000×8,000」に貼り付けなくてはいけません。ただ、リサイズ後の「80×80」が単一の明るさ(元の画像の平均値)である事には変わりありませんから、画素サイズ「80×80」とした場合の図2は、図1に較べ、遥かに明るさのバラツキが少ない画像になります。

ただ、これだと、インチキしているようにお感じになられるかもしれませんし、そもそも図1と同様の図を100通り用意するのは現実的ではなかったので、[21689940]でのリサイズでは、画素サイズ「80×80」を全く考慮していない図をアップしています。

繰り返しになりますが、厳密に、画素サイズ「80×80」を考慮すれば、図2は、バラツキが非常に少ない画像になります。

書込番号：21690200

[ミスター・スコップ]

図2のモザイク版： 8,000×8,000 → 800×800(リサイズ) → 「80×80」単位でモザイク

さらに補足です。

> [21689940]では図2には、図1を100個並べましたが、本来なら、図1のような画像を100通り用意して、図2のオリジナル「8,000×8,000」に貼り付けなくてはいけません

なので、厳密には異なります(バラツキが若干残るはずです)が、図2にて、「80×80」が1画素となるよう、「80×80」単位でモザイクを掛けた(＝平均値を用いた)図をアップしておきます。

書込番号：21690239

[錯乱棒2]

カズマだにさん、

ダイナミックレンジの定義については、ミスター・スコップさんが言われる

> ★「Dynamic Range」は、階調度とは無関係に、明るい方の限界(飽和により決定)、
> 暗い方の限界(ノイズにより決定)とを、EV表示(＝[log(明るい方の限界/暗い方の限界]/log(2))した（もの）

が正です。これは階調とは別の概念です。また、解像度とも別の概念です。

ピクセルデータの中のノイズ（の標準偏差）というのは個別ピクセルごとにランダムかつ互いの相関が無いものです。で、このノイズの標準偏差というのは、隣接4ピクセル統合して一つのピクセルにするような場合（つまり画像を1/2 x 1/2 = 1/4 に縮小するような場合）相対的に1/2に、隣接9ピクセル統合すると 1/3 に、というふうに統合数が増えるほど平方根的に段々小さくなる、という性質をもっています。

でかい元データ（フルサイズセンサ）とそこそこの元データ（APS-Cサイズセンサ）からそれぞれ同じサイズの写真プリントにしようとすると、フルサイズセンサの画像データでやるほうが縮小比大きいですよね。そのために、結果として眼に見えるランダムノイズの程度はフルサイズセンサ → プリントのときのほうが相対的に小さくなり、それがためにダイナミックレンジが相対的に大きくなる。ということです（同じことを、APS-Cのときには「よりアラが目立つ」という言い方を先の書き込みで私はしました）。

てなことを数式で書いてしまえば短く言えるのですが、前説がえらく長くなるのと、「ランダムノイズ」の「標準偏差」て何？とか「ノイズの和の標準偏差が相対的に減る」って一体それ何？になってしまうと思い、書き込むのを躊躇しておりました。このことを図で表そうとなさってるのがミスター・スコップさんの一連の書き込みです（というふうに思っております）。ようするに、基本イメージとしてはミスター・スコップさんのご説明を信じていただいてOKですよ、と申しております（非常に子細のところで色々議論は残りますが、それは省略）。

ということで、APS-Cクロップのときに読み出しノイズ云々の考察は気にしなくてよい要素、というのが私の見解です。

書込番号：21690459

[フォトトト]

7R2：2015
6500：2016
7R3：2017
なので、7R2と6500を比べれば、DRはほとんど同じです。

https://www.dxomark.com/Cameras/Compare/Side-by-side/Sony-A7R-III-versus-Sony-A6500-versus-Sony-A7R-II___1187_1127_1035
参照

同画素数への縮小・比較では、元データの大きさが大きいほど有利です。
単純化して、5ピクセルから1ピクセルにする場合と、3から1にする場合では、そのピクセルの幅が違ってきます。

別スレですが、書込番号：21629170　と同様なことがいえるでしょう。

つまり同じピクセル数でも情報が豊かになります。

書込番号：21690677

[ミスター・スコップ]

錯乱棒2さん

フォローして頂き、どうもありがとうございます。

錯乱棒2さんから見ると、私のコメントにはボロが目立つと思いますが、ご容赦頂ければ、幸いです。


PS.

> 統合数が増えるほど平方根的に段々小さくなる、という性質をもっています。

ショットノイズはポアソン分布に従っているからとか、ノイズの総和は二乗平均平方根になるからとかに関わるお話だと思います。私はあまり深く考えていませんでした。申し訳ありません！

書込番号：21690825

[cbr_600f]

1画素で14bitのデータがあったとします。
2画素の平均((a+b)/2)を取れば、小数点が1bit増えるので15bitになります。

16と17の平均を取れば16.5になりますよね。1画素では1より小さい数が表現
出来なかった訳ですが、2画素の平均をとることで0.5という数字が表現
できる様になります。

また信号成分は平均を取っても残りますが、ノイズ成分はランダムなので
平均を取るほど下がっていきます。

1画素が小さければ、ピクセル等倍で見たときのノイズは増えるのですが、
平均を取ればノイズは下がります。ちゃんと鑑賞サイズを揃えれば、
高画素であってもSNやダイナミックレンジが低い訳ではないというのは
これがあるからです。

書込番号：21690875

[鳥が好き]

＞カズマだにさん

ど文系の素人の書き込み、お許しくださいませ。

ファインダー中央付近の右側に白飛び寸前の明るさがあり、左側に黒つぶれ寸前の暗さがある。その間は右から左へ徐々に暗くなっている被写体があるとします。

これをフルサイズのまま撮ったものと、クロップして撮ったもの（クロップしても中央付近の白から黒への被写体は損なわれない）でダイナミックレンジが変わるんでしょうか？？？

「クロップ＝写す前のトリミング」としか理解していませんでした。（ていうか、つまり、スレ主さんの疑問が極めてごもっともと言っています）

もし、本当にダイナミックレンジが変わるのなら…

＞ビジネスの為です。

＞安いAPS-C用レンズで済まされてはメーカーも商売上がったりになるって事です。

というＡＭ３＋さんのお話（あえてクロップ画像にはメーカーが加工している）以外には、私には到底、理解ができません…。

書込番号：21691192

[鳥が好き]

もう一つスミマセン。

同じ大きさにプリントした場合に、差が出る。それは諧調とは別の概念−−ということであれば、なんとなく、ぼんやりとではありますが得心できます。

だとすると、フルサイズとAPS-Cクロップで、両者のセンサーサイズ比に合わせてプリントの大きさも違えて印画すれば、ダイナミックレンジは等しいということになるのでしょうか？？

素人がビックリしてしまい、連投となりました。たいへん失礼<m(__)m>

書込番号：21691220

[錯乱棒2]

鳥が好きさん、

- センサピクセルレベルのダイナミックレンジが同じで、
- フルサイズ vs APS-Cデータを双方のセンササイズに比例したプリント出力とし、
- かつそれらプリント出力が同じ大きさに見えるように鑑賞距離をそれぞれ調整後の条件で、

でしたら答えはYesと思われます。

書込番号：21691849　スマートフォンサイトからの書き込み

[鳥が好き]

＞錯乱棒2さん

なるほどー。おぼろげながら、分かってきたような気がします。

これまで理解していた（つもりになっていた）ダイナミックレンジの意味が、正確には少しズレていたのかもしれません。

ありがとうございます。

書込番号：21691866　スマートフォンサイトからの書き込み

[cbr_600f]

右は縦横が左の2倍サイズの画像を縮小したもの

＞ 縮小するとダイナミックレンジが拡大するという事象について、すんなり納得が出来ないのですが、どうしてでしょうか？

ミスター・スコップさん、量子の風さん、錯乱棒2さんのおっしゃる通りですが、
納得できましたか？

ダイナミックレンジとは音声や映像における最大信号と最小信号の比のことですが、
少し面倒なのは最小信号の方です。信号とノイズが混合された状態なので、
どこまでが信号で、どこからがノイズなのか判断しにくいです。

小さな文字ならばノイズに邪魔されて見えないけれど、大きな字であれば
ノイズの中に薄っすらと文字や段差を見ることができます。
これは大きければ大きいほど効果があり、ではどこまでを信号の限界とするのか？
が分からなくなります。そこでISO15739という規格において、
「ノイズの大きさと信号の大きさが同じになるところを最小信号とみなす」
と決められました。

繰り返しになりますが縮小した方がノイズや量子化誤差は小さくなります。
図の左は、コントラストの低い「あ」という大きな文字に、ノイズを加えたものです。
右は縦横が2倍の画像に全く同じノイズを加えて、縦横1/2倍に縮小したものです。
「あ」という文字がくっきりと見えますよね。これが、縮小することで
ダイナミックレンジが広がったということです。

書込番号：21692920

[AM3+]

クロップモードにする事でDXOが許容するISO感度までAPS-C並に下がっているのですから縮小するとどうだとか見当違いなのではと思います。

やはりセンサーの読み出し方法論とイメージサークルが関係していると思います。

書込番号：21693283

[アダムス13]

>クロップモードにする事でDXOが許容するISO感度までAPS-C並に下がっているのですから縮小するとどうだとか見当違いなのではと思います。

もう少し詳しく、論理のつながりをご説明頂けますか？
cbr_600fさんの仰る概念と、DxOのISO耐性の概念は近いと思いますが。

書込番号：21693393　スマートフォンサイトからの書き込み

[cbr_600f]

> クロップモードにする事でDXOが許容するISO感度までAPS-C並に下がっているのですから縮小するとどうだとか見当違いなのではと思います。

> クロップモード→単なるトリミング？
> それなのにダイナミックレンジに差が出るのはなぜ？どうして？

AM3+さんのご意見は、トリミングで画質が落ちないと考えている様に読み取れます。
差が分かりやすい様に仮にA1サイズに印刷するとして、トリミングしないで印刷
したものと、半分のサイズにトリミングしてからA1サイズに伸ばしたものでは、
どちらの方が高画質ですか？

中心付近の5mm x 5mm分くらいの画像を切り出して比較したら、1型のコンデジも
中判カメラも画質は大して変わりません。むしろ1型のコンデジの方が画素数が
多い分だけ明るいところでは高画質でしょう。

画質について論じたり比較するときは、基本的に画角と鑑賞サイズを揃えて、
画像全体で考えた場合に軸足を置かないと判断を間違えます。
ダイナミックレンジを決めている最も重要な要素は、暗所ノイズの低さです。
もちろんA/D変換のbit数とか画素の容量とかレンズのフレアとか他にも
いろいろ関係はしますが、最大出力値で正規化した場合はノイズの低さが支配要因です。
ISO感度を上げるほどダイナミックレンジが低下するのも同じ原因です。

同じ画素数だったら1画素が大きい方が、同じ画素サイズだったら画素数が多い方が、
鑑賞サイズを揃えたときにノイズが低くなります。だからダイナミックレンジも
広くなるのです。1画素のサイズがほぼ同じで画素数が異なるセンサーをクロップして
大きさを揃えたら、同じくらいの性能になるのは物理的に至極当然なのですが…。

書込番号：21693501

[AM3+]

＞アダムス13さん
＞cbr_600fさん

スレ主さんの質問をお忘れですか？

トリミングならノイズが増えたり露出が低下することなんてあり得ないと思うんですよね。

ですがDxOに掲示されているクロップモードのLow Light ISOは、

Sony ILCE-7M3　6420
Sony ILCE-7M3(APS-C)　2896

となっています。

ISOが3524の差、露出は1.14EVの差があります。

クロップモードがトリミングなら起きないですよね？という事です。

トリミングでノイジーになる？

そんな事ありますか？と疑問に思っているんです。

書込番号：21694032

[老人力２]

＞やはりセンサーの読み出し方法論とイメージサークルが関係していると思います。

＞中心付近の5mm x 5mm分くらいの画像を切り出して比較したら、1型のコンデジも
中判カメラも画質は大して変わりません。むしろ1型のコンデジの方が画素数が
多い分だけ明るいところでは高画質でしょう。


　ＤxOのDR等の測定では、レンズ系の影響をｷﾔﾝセルする為に、レンズを取り外した
状態の均質光源による露光を採用していたと思いますが？

書込番号：21694055

[嵐の釣り竿]

僕はダイナミックレンジとは、

1）撮像素子で表現できる弱い光と強い光の幅の事だと考えていた。

しかし弱い光はノイズに埋もれるから、

2）ノイズと強い光の差だと

クロップして観賞面積をそろえると、
ノイズの大きさは１．５倍になる。

ザックリこんな感じ？

書込番号：21694145

[ミスター・スコップ]

[21686771]で

> DxOMarkのデータをご覧になる際は、必ず、タブ「Measurements」にある各グラフで良く比較なさって下さい。DxOMarkのデータが誤解を招き易いのは、タブ「Scores」に掲載されているスコアだけが独り歩きし易い為です。

と書いたように、タブ「Scores」に掲載されているスコアの意味を全く理解していないのに、スコアを用いるのは、ナンセンス以外の何物でもありません。

DxOMarkでクロップ時のデータがどこに記載されているのか分からなかったので、再び、α7Riiiとα6500との比較になりますが、ご容赦下さい。

タブ「Scores」に掲載されている「Sports (Low-Light ISO)」は、「Print」での「SNR 18%」が30dBとなる「Masured ISO」です。

タブ「Measurements」で、「SNR 18%」の「Print(＝800万画素相当)」表示をご覧になれば分かりますが、α7Riiiとα6500のグラフが、30dBを横切る「Masured ISO」は、タブ「Scores」の「Sports (Low-Light ISO)」に記載された、3523 ISO、1405 ISOにそれぞれなっています。

一方、同じ「SNR 18%」でも、「Screen(＝等倍)」表示では、α7Riiiとα6500のグラフが、30dBを横切る「Masured ISO」は、ほぼ同じ、500〜600 ISO辺りです。完全に一致しないのは、勿論、画素サイズ/ピッチが、α7Riii：4.5μm、α6500：3.9μmと、α6500の方が若干小さい為で、仮にα7RiiiをAPS-Cでクロップした場合には、「Screen(＝等倍)」表示では、α7Riiiとα7Riii(APS-C)のグラフが、30dBを横切る「Masured ISO」は、全く同じ(測定誤差は除く)になるはずです。

・[再掲] DxOMarkにおける、α7Riiiとα6500との比較
https://www.dxomark.com/Cameras/Compare/Side-by-side/Sony-A7R-III-versus-Sony-A6500___1187_1127

(注)
「SNR 18%」は、前述の通り、18%グレーを撮影した時の全画素のデータから、平均値と標準偏差を求め、SNR＝20×log(平均値/標準偏差)により算出されます。

書込番号：21694153

[cbr_600f]

トリミングしたら鑑賞サイズが異なります

AM3+さん

＞トリミングならノイズが増えたり露出が低下することなんてあり得ないと思うんですよね。

うーん、残念ながら全く通じないですね…。
AM3+さんは撮影した画像を大きく印刷されたことが無いのでしょうか？

添付の画像をご覧下さい。Bの画像はAをトリミングしてコピーしたものです。
これを見て、「Bの画像はAと同じ画質であって、ノイズが増える訳がない」
とお考えですよね。

でもそれは、「鑑賞サイズを揃える」という原則から大幅に逸脱しています。
Aの画像をA3ノビで印刷したとき、Bの画像をハガキサイズで印刷するようなものです。
鑑賞サイズを揃えるというのは、AもBも画像が用紙一杯になるように印刷することです。
このとき、Bの方がAより拡大されますから、ノイズも大きくなってより目立つ訳です。

別の見方をすると、おそらくAM3+さんは
「AはBよりも広い範囲が写っているだけであって、Bより解像度が高い訳ではない」
とお考えですよね？

解像度が高いというのは、
・同じ見え方であればより広い範囲が写っている
・同じ画角であればより細かいところまで写っている
ということです。

画像の一部を切り取って、同じ様に写っていれば同じ画質という訳ではないのです。
トリミングしても同じ画質だという理論が正しいとすれば、
「このモニタは640x480ですが、4Kモニタの中心を切り取ったものと同じ画質です」
ということになり、4Kモニタなんて要らないということになりません？

画質について論じるのであれば、画角(写っている範囲)と鑑賞サイズ(画像の端か端までのサイズ)
を同じにしないと意味がないんです。

書込番号：21694281

[基本的にα]

縮小について

＞鳥が好き様
初めましてで失礼いたします。
左が黒、右が白で作ってみました。各画素の性能が同じと仮定した場合、高画素で撮ったものを縮小した方がダイナミックレンジが広くなるということを絵にしてみましたが如何でしょうか。
こんなに性能が悪いセンサはイヤですが、わかりやすくするために、ということでご容赦いただければと思います。

書込番号：21694378

[ひめＰＡＰＡ]

＞AM3+さん
＞トリミングならノイズが増えたり露出が低下することなんてあり得ないと思うんですよね。

私もこのスレの初めの方では、そう思っていました。
が、ようやく判ってきました。たぶん。

１．１画素の物理特性というか出力が、クロップしたからといって変化することは無い。

２．センサーサイズや画素数がさまざまなデジカメを同一基準で評価する手法として、
　　画像全体で評価している。当然フルサイズの方がAPS-Cより画質が良くなる。

３．トリミングの場合、トリミング前のフルサイズ全体と、トリミング後のAPS-C全体を
　　比較すれば、当然フルサイズ全体の方が画質が良い。

こんな理解で良いのかな…(^_^;)

書込番号：21694384

[Mandos]

＞ミスター・スコップさん

この元のチャート

www.photonstophotos.net/Charts/PDR.htm

のデータはDxOなものではないはずですし、べつなRawから作られているものですよ。みんなミスリードしてますが、ちなみにDxOのものはこちら。

www.photonstophotos.net/Charts/DXOPDR.htm

議論の発端は、上のチャートのa7R3とa7R3(APS-C)の違いは何か？と言う話ですから、そこを説明できないといけないかなと。私はAM3+さんと意見は同じで、フルのRawとクロップしたRawを比べてるんだから、読み出し時にAPS-Cクロップ時にノイズが乗るんだろうと考えてます。実際レンズにキャップ付けで適当な感度で撮影し、読み出しモードを変えてRawを作って、Raw diggerでヒストグラム作ればいいだけの話ですけど。

書込番号：21694413　スマートフォンサイトからの書き込み

[Mandos]

ダークノイズを見た限りでは、これ本当に差があるようには思えませんね。
A7RIIIにて一応ISO3200、SS 1sec、NR関係はOFFしたFull/APS-Cデータで
Raw Diggerの上の方に出てくる統計値を書き出すと

42Mモード
Ch Min Max Ave 3σ
R 0 788 3.92 6.81
G 0 821 3.96 6.82
B 0 834 4.10 7.08
G2 0 711 4.18 7.17

18Mモード
Ch Min Max Ave 3σ
R 0 546 4.06 7.01
G 0 953 4.02 6.96
B 0 2169 4.11 7.23
G2 0 542 3.98 7.13

現像前のRAWの信号値がEV換算でどの程度の差になるかは微妙ですが・・・
もそっと内容を考えないといかんのかもしれないですね。

書込番号：21694425

[AM3+]

＞cbr_600fさん

＞うーん、残念ながら全く通じないですね…。
＞AM3+さんは撮影した画像を大きく印刷されたことが無いのでしょうか？

通じるはずもないと思いますけど。

cbr_600fさんが言っているのは「等倍で見ると汚く見える理論」と同じような事ですよね？

ボクが言っているのは、クロップモードになるとなぜ露出が1.14EV低下し、高感度ノイズも発生するのか？という事です。

＞画像の一部を切り取って、同じ様に写っていれば同じ画質という訳ではないのです。
＞トリミングしても同じ画質だという理論が正しいとすれば、
＞「このモニタは640x480ですが、4Kモニタの中心を切り取ったものと同じ画質です」
＞ということになり、4Kモニタなんて要らないということになりません？

なぜ画質の話をしているのか？
4Kモニターが要らないとか意味不明。

クロップモードで高感度ノイズが増える原理のことを言ってるんですよ。
トリミングで露出の低下が起き、高感度ノイズが発生する？

初めて聞きました。

書込番号：21694426

[アダムス13]

>クロップモードがトリミングなら起きないですよね？という事です。

トリミングでノイジーになる？

私は最初から、クロップモードはトリミングという前提です。いずれにせよ、ダイナミックレンジも何らかの計算式から求められている筈でしょう。RAWですよ？
だから概念を問題にしている訳であって。

書込番号：21694431　スマートフォンサイトからの書き込み

[アダムス13]

>www.photonstophotos.net/Charts/PDR.htm

のデータはDxOなものではないはずですし、べつなRawから作られているものですよ。みんなミスリードしてますが、ちなみにDxOのものはこちら。

www.photonstophotos.net/Charts/DXOPDR.htm

>私はAM3+さんと意見は同じで、フルのRawとクロップしたRawを比べてるんだから、読み出し時にAPS-Cクロップ時にノイズが乗るんだろうと考えてます。


ミスリードというか、私はデータがDxOのものかどうかはそもそも気にしていないです。
逆にお聞きしますが、RAWデータからの比較ならそもそも"画像"ではない段階なので、ダイナミックレンジを直接測定など出来ない筈では？だから、DxOと同じように、測定されたSN比を含む何らかの計算式からチャートを作成しているのだろう、と私は推測しています。
それで、一応スレ主さんの提示されたチャートに関しては説明可能ではないですか？

書込番号：21694439　スマートフォンサイトからの書き込み

[アダムス13]

>クロップモードで高感度ノイズが増える原理のことを言ってるんですよ。
トリミングで露出の低下が起き、高感度ノイズが発生する？

ノイズ自体が概念ですよ。だから当然、トリミングで"ノイズ値"は増えます。そこを指摘しているのです。

書込番号：21694441　スマートフォンサイトからの書き込み

[interlace]

難しいことは分かりませんが、他の方がおっしゃるように、
そもそも同じ鑑賞サイズを前提に算出したものなのでは？


http://www.photonstophotos.net/GeneralTopics/Sensors_&_Raw/Sensor_Analysis_Primer/Photographic_Dynamic_Range_Summary.htm

「PDR is the dynamic range you would expect in an 8x10” print viewed at a distance of about arms length.」


http://www.photonstophotos.net/GeneralTopics/Sensors_&_Raw/Sensor_Analysis_Primer/DX_Crop_Mode_Photographic_Dynamic_Range.htm

「This is the normalization for print size and viewing distance.」

書込番号：21694474

[鳥が好き]

＞基本的にαさん

いやあ、たいへん恐縮です。ご親切に、ありがとうございます。

２のご説明、よくわかりました。３の方は、クロップ後の両端が白飛び、黒つぶれになっています（クロップ前には対象物の外側もファインダーの視野に入っている）ますよね。つまり、このケースは例えば、より広角のレンズをつけたうえで、撮影対象の部分が画面いっぱいになるようにクロップした−−と考えても良いでしょうか。こう考えて良いのであれば、私のような者（石頭ｗ）でも得心できます。

もう一度よく拝見します。いずれにしましても、ど文系相手に、ありがとうございます。



＞錯乱棒２さん　＞cbr_600fさん

鑑賞サイズを揃えた場合に差が出るというご説明で、私は理解が進みました。

「クロップしないものの等倍画像」と「クロップしたものの等倍画像」を用意して、クロップ後の部分を比べても差は出ませんよね（ここまでの理解は皆さん全員一緒と思います）。ただし、クロップしている方が、等倍サイズの大きさは小さい。

この状態から鑑賞サイズを揃えるためには、「クロップしたもの」をさらに拡大しなければなりません。そうすると、クロップしたものの方がノイズが目立つようになる−−という点は、実際によく経験しており、たいへんよく分かります。（このことがダイナミックレンジの評価と同じ意味だということを理解するのに、私は少し時間がかかりました…）

もう一つ、鑑賞サイズを揃える方法としては、「クロップしないもの」を縮小する方法がありますね。この場合の縮小したものの方がダイナミックレンジが優れているという点を−−上記２の「基本的にαさん」のグラフのご説明で理解できる気がしています。

いやあ。この世界を言葉でやり取りするのは結構、難しいですね。

これまで論争、学びながら拝見してきましたが、「鑑賞サイズを揃える」というところに論争を解くポイントがあるような気がしています。

書込番号：21694589

[おかめ@桓武平氏]

＞AM3+さん

>> ボクが言っているのは、クロップモードになるとなぜ露出が1.14EV低下し、高感度ノイズも発生するのか？という事です。

1.14EVも露出が異なると、目立つかと思います。

でも、ISO100の環境下では、D810のFX・DXクロップで、写しても、「露出が1.14EV」の差異は感じませんでしたけど・・・

まあ、文書を拡大コピーしたら、粒子が荒くなることは、コピー機などでも判るのですけど・・・

書込番号：21694821

[ひめＰＡＰＡ]

図１	図２

蛇足かも知れませんが…

例えば、図１のようなチャート（これはPSでテキトーに作ったモノなので悪しからず）を
撮影して評価するとして、トリミングした画像を同一基準で評価しようとするなら図２を
撮影しなければならない。という事だと思います。
図２の方が小さく写っている分、画質は悪くなる。

評価サイトで実際にどうやって評価しているのかは知りません(^_^;)

書込番号：21694848

[ヲタ吉]

そもそも後からの拡大縮小でダイナミックレンジが変わるってのはありえん。
ピクセルの持つ深度自体は変わらんでしょう。

書込番号：21694850

[ひめＰＡＰＡ]

図３

蛇足の蛇足…(^_^;)

図１を撮影してトリミングすると図３になるけど、これでは同一基準の評価が出来ないという事です。

書込番号：21694973

[ヲタ吉]

これをフルサイズとクロップで撮るとします。	全体の写真	左を部分的にクロップしただけなのに階調が変わる？

後から拡大とか縮小とかするわけでなく、はじめから例１の画像を原寸で切り出したはずなのに、例２と例３の階調が変わってくるってのが解らんのです。

書込番号：21695142

[juve10]

単純にベイヤーだからでしょ

画素補間しなけりゃ完結しないんだから、情報量(光の量、受光面)が多い方が数値があがる

撮影後の写真をトリミングするのは別の話じゃないの？

書込番号：21695215

[始まりはStart結局はエロ助…]

＞ヲタ吉さん
ごぶさた。
それそれ。それです。変わるわけがないと言うことです。
でも、どうやら多くの方々はそのクロップ画像を拡大した前提で、ダイナミックレンジが狭まると仰っているようです。
そもそも、デジカメ写真が点の集まりである以上、引き伸ばせば引き伸ばすほど画質が劣化するのは当たり前ですよね。この画質劣化とダイナミックレンジ幅の縮小とがいつの間にか同じ意味になっているようです。確かに黒つぶれ認定の基準にノイズ量が関係しているらしいので、全く否定は出来ないと思いますが、何か釈然としませんね。

書込番号：21695216　スマートフォンサイトからの書き込み

[ひめＰＡＰＡ]

＞ヲタ吉さん
＞例２と例３の階調が変わってくるってのが解らんのです。

いえいえ、変わるわけではありません。
ただ、同一基準で評価できないというだけです。

例えば、クロップした画面外に白飛びするほど明るい場所があったとすれば、
全体で見れば明暗比が大きいけど、クロップして明るい場所が無くなれば、
明暗比は小さくなる。

これでは同一基準の評価と言えないので、一定の条件でチャートを撮影して
評価するわけです。

評価する手法の話しなので、一般的なダイナミックレンジとか画質とかいう
言葉から受け取るイメージとはズレている気もするけど…(^_^;)

書込番号：21695296

[鳥が好き]

＞ひめＰＡＰＡさん

一般的に理解されているダイナミックレンジの意味とは、相当掛け離れていると思うのですが、そのように測定されるのということなんですね…。

書込番号：21695378　スマートフォンサイトからの書き込み

[AM3+]

トリミングした画像を同サイズに拡大しなければならないだとか既に論点からズレまくってます。
勝手に評価方法を定義して、こじつけで理由付けしても何にも意味が無いじゃないですか。

書込番号：21695439

[鳥が好き]

確かに、せいぜい六つ切とか四つ切で楽しんでいる私などにとっては、実用的にどれくらい意味があるかというと、てんてんてん…です。
しかし、ダイナミックレンジの測定にノイズが使われるとは意外でした…。ダイナミックレンジが粘って階調豊かーーとか、使われてますよね、ふつう。

書込番号：21695475　スマートフォンサイトからの書き込み

[ひめＰＡＰＡ]

＞AM3+さん
＞勝手に評価方法を定義して、こじつけで理由付けしても何にも意味が無いじゃないですか。

評価方法はＩＳＯで定義されているみたいです。
センサーサイズや画素数がさまざまなデジカメを同一基準で評価することに意味が
あると思います。

実用的な意味は…どうなんでしょうね(^_^;)
ネガフイルムは１０EV位らしいけど、デジカメはいまやメーカー公称で１４〜１５EV。
充分と言えば充分だけど、もっと上を目指せという声も多い。
カタログで差別化する意味もあるし。

書込番号：21695676

[ミスター・スコップ]

スレ主のカズマだにさんの疑問は、[21686771]で説明したように、DxOMarkでの「Screen(＝等倍)」と「Print(＝800万画素相当)」との違いをご理解頂ければ、氷解します。

特に腑に落ちないのが「Print(＝800万画素相当)」との事ですので、非常に拙い説明の[21689940]だけでなく、錯乱棒2さん、cbr_600fさんが、分かり易くご説明なさっているので、多分、ご納得頂けるかと思います。


カズマだにさんが最初にご覧になった「Photons to Photo」サイト(疑問を持った切っ掛け)を閲覧していなかったので、自戒を込め、改めて読んでみました。結論から申し上げると、上記での説明/コメントに対する修正/追加は、一切不要です。ただ、折角、読んだので、完全には理解出来ていませんが、「Photons to Photo」のあらましを、この書き込みには【手っ取り早く納得したい方向け】、次の書き込みには【より詳しい情報知りたい方向け】とに分けて、ご紹介します。


【手っ取り早く納得したい方向け】
「Photons to Photo」に掲載されている「Photographic Dynamic Range」と、DxOMarkのタブ「Scores」に掲載されている「Landscape (Dynamic Range)」との相関グラフを、(注)のすぐ上に付けておきます。

「The gray line indicates a perfect match and the dotted lines are plus/minus 1/6EV from perfect.」とあるように、非常に高い相関性を示しています。以下にあるように、両者は非常に類似した測定方法ですが、異なった基準を用いている為、オフセットが生じています(原文をお読みなると分かりますが、「キヤノンとソニー」と「ニコン等のそれ以外」とで、傾向が異なっています)。

「Photographic Dynamic Range and DxOMark Landscape Dynamic Range are very similar measures.
Because different criteria is used they report values that are about 3.24 EV apart.」

・Photographic Dynamic Range versus DxOMark Landscape Dyname Range Scatter Chart (2018-01-05)
http://www.photonstophotos.net/Charts/PDR_Landscape_scatter.htm

(注)
DxOMarkのタブ「Scores」に掲載されている「Landscape (Dynamic Range)」は、対象カメラで設定可能な一番低い/小さいISO感度での、「Print(＝800万画素相当)」の「Dynamic Range」です。

「Photons to Photo」では、DxOMarkのタブ「Measurements」「SNR 18%」「Print(＝800万画素相当)」のデータを表示させる事が可能です。横軸はDxOMarkの「Masured ISO」ではなく「Manufacturer ISO」です。個々のプロットには、上記の「3.24 EV」に近い数値ですが、もっと微妙な補正が施されています。

・「Photons to Photo」でのDxOMarkのタブ「Measurements」「SNR 18%」「Print」表示。
http://www.photonstophotos.net/Charts/DXOPDR.htm


【蛇足】
「Photons to Photo」にしても、DxOMarkにしても、意味を全く理解していないのに引用し、さらに根拠が全くない事を書き込むのは、前述の通り、ナンセンス以外の何物でもありません。私のコメントにも勿論、間違い/勘違い等々は色々あると思いますが、少なくとも、元の資料を読み、記載内容を理解しようとは努めている積りです。もし書き込むとしても、元の資料を熟読なさり、良く咀嚼した上で、書き込むようにして頂けないでしょうか？

何となくですが、Dynamic Rangeにおける[EV]の意味さえ、理解なさっていない方がおられるような気さえします。 Dynamic Rangeにおける、DxOMarkの[EV]、「Photons to Photo」の[EV][stops]は、どれも、2を底とする対数表示を意味しています。適正露出等とは、直接的な関係はありません(無関係でもありませんが‥)。

(続きます)

書込番号：21696188

[ミスター・スコップ]

【より詳しい情報知りたい方向け】
「Photons to Photo」における、異なる、センサーサイズ、画素サイズ/ピッチの取り扱いに関する箇所のみ抜き出しました。

記事と以下では、順番が前後していますが、ご了承下さい。

[センサーサイズ]
異なるセンサーサイズの比較では、ノーマライズされた画素サイズより、ノーマライズされた画面の方が、ノイズに大きく影響するとしています。さらに、「a fixed spatial scale in microns(等倍)」ではなく、「a fixed percentage of the frame height(プリント鑑賞)」を、「Photons to Photo」は望ましいとしています。

「For comparing pixels on a patch of sensor of a given area, the normalizations given above are the appropriate ones. However, one is often interested in comparing the overall noise of the image coming from different sizes of sensors, so 『noise per area is less relevant that noise normalized to the image frame.』 」

「In the case of fixed framing, we should refer the noise characteristics not to a fixed spatial scale in microns, but rather to 『a fixed percentage of the frame height』. An appropriate figure of merit is to divide the per pixel noise values by the frame height in pixels, again because the noise combines linearly in the number of pixels combined. The clear rule of thumb that emerges from such an exercise (not surprisingly) is that larger size sensor formats are less noisy than smaller size sensor formats. 」


[画素サイズ]
以下では、画素サイズのノーマライズに関する考察を、1D3を例に計算過程のみ示しておきます。

なお、「Photons to Photo」の「Photographic Dynamic Range」のグラフが、ISOに対し不連続なように見える箇所があるのは、もしかすると、ISOに応じて、支配的なノイズ要因を切り分けているからかもしれません。

(注) ADU： Analog To Digital Units

●Photon Shot Noise(ISO400の場合)
・Pixel Size： 7.2[μm]
・Gain： 5.0[electrons/14-bit ADU]
・Light Collecting Ability Per Unit Sensor Area(＝Electrons ÷ (Pixel Size)^2)： 0.096(記事中では0.097)

●Read Noise(ISO100の場合)
・Pixel Size： 7.2[μm]
・Read Noise： 4.8[ADU]
・Gain： 5.0[electrons/14-bit ADU]
・Electrons(＝Read Noise × Gain)： 24
・Normalized Noise(＝Electrons ÷ Pixel Size)： 3.3　←　何故、面積でなく長さなのかは不明

Big Pixels vs. Small Pixels:
-- How to compare noise and dynamic range --
http://www.photonstophotos.net/Emil%20Martinec/noise-p3.html#pixelsize

書込番号：21696190

[錯乱棒2]

ミスター・スコップさん、

丁寧な解説、有難うございます＋お疲れさまです。

一般向け？説明としては充分言葉を尽くされてるように思います。

書込番号：21696316　スマートフォンサイトからの書き込み

[アダムス13]

>そもそも、デジカメ写真が点の集まりである以上、引き伸ばせば引き伸ばすほど画質が劣化するのは当たり前ですよね。この画質劣化とダイナミックレンジ幅の縮小とがいつの間にか同じ意味になっているようです。
>トリミングした画像を同サイズに拡大しなければならないだとか既に論点からズレまくってます。
勝手に評価方法を定義して、こじつけで理由付けしても何にも意味が無いじゃないですか。

だから、私も皆さんも最初からそんなことは全部踏まえた上での話ですよ。全然、同じ意味にもなってないし。
RAWのダイナミックレンジをチャート化して比較したのがスレ主さんの提示したサイトじゃないんですか？どうしてそうなるのか？がスレテーマだから、その理由を推測しているだけのこと。で、RAWのダイナミックレンジはそもそも光線としては測定不可能だから、SN比を含んだ何らかの条件で算出されているんじゃないのか、って話。「同サイズに拡大」も何も、それはノイズやSN比という概念自体が意味を持つ(少なくとも、チャート比較するような場合において)ための必要条件なのであれば、別に論点がズレている訳でも何でもありません。逆にそれをしなければ、チャート比較自体が成立しない。
もしそのような評価方法が参考にならないと思えば、気にしなければ良い。しかしDxOのスコアだって似たような概念で算出されていて、それがある程度実写に近い数値になっているのだからそれなりの妥当性はあるのでしょう。

でも、私はスレ主さんの提示したサイトの英文を逐一読んではいないので、これらは推測。

書込番号：21696336　スマートフォンサイトからの書き込み

[RedZaku三★]

ダイナミックレンジの表記にEV値を使ってるだけだと思うけど、理解できているのかな。（露出とか変なこと書いてあるけど。）
確かに印刷は関係ないね。
ピクセルの大きさと性能の同じ受光素子なら、画素数が多い方がノイズが減る。
これだけだと思うけど。

書込番号：21696358

[ミスター・スコップ]

5つ上の書き込み[21696188]に誤記がありました。スミマセン！！

読み直すと、他にも「もっと適切な表現があったなぁ」と思う箇所が何か所かありますが、大意には影響はありませんので、大らかなお気持ちで読み流して頂ければ、と思います。


以下の箇所は、「SNR 18%」ではなく、「Dynamic Range」です。

【訂正文】
「Photons to Photo」では、DxOMarkのタブ「Measurements」「Dynamic Range」「Print(＝800万画素相当)」のデータを表示させる事が可能です。横軸はDxOMarkの「Masured ISO」ではなく「Manufacturer ISO」です。個々のプロットには、上記の「3.24 EV」に近い数値ですが、もっと微妙な補正が施されています。

・「Photons to Photo」でのDxOMarkのタブ「Measurements」「Dynamic Range」「Print」表示。
http://www.photonstophotos.net/Charts/DXOPDR.htm

書込番号：21699108

[AM3+]

大丈夫です。
長文過ぎて誰も読んでませんから。

書込番号：21699272

[ミスター・スコップ]

私の「長〜〜い」コメントに、少なくはない「ナイス」を頂いている(どうもありがとうございます！)ので、理解下さっている方は少なからずおられると思います。

造詣が深いの錯乱棒2さんやcbr_600fさんが、分かり易くご説明なさっているのに、聞こうともしない行為は、まさに諺「〇の△に●●」そのもの！！

このような貴重な機会を無にするとは、物凄〜く、勿体無い事ですよね。

書込番号：21699292

[Tranquility]

＞ミスター・スコップさん

お疲れさまです。
興味深くスレッドを拝見していましたが、デジタルカメラのダイナミックレンジについての誤解が深い（というよりも理解されていない）ことに驚いています。

ミスター・スコップさんの3月19日05時01分の「21686771」の書き込み（スレ主さんを除いて12番目の返信）でほとんどすべて終わっていると思いますが、わからない人にはいくら説明してもわからないんですね。それも仕方ないと思いますが、誤った解釈が一人歩きするので困りますね…。

書込番号：21699313

[ミスター・スコップ]

Tranquilityさん

フォロー、どうもありがとうございます。

書込番号：21699317

[cbr_600f]

ミスター・スコップさん

より技術的で丁寧なご説明お疲れ様です。
私もいろいろ追加の説明を考えましたが止めました。
技術は積み上げの世界なので、ネットのやり取りでどれほど
語っても、素養の無い方の思い込みを覆すのは困難なので…。

昔からAPS-Cとフルサイズの比較をするのに同じレンズで考えて
しまうミス(画角が異なり、同条件でない)をする人は結構
多かったので、画像全体を基準とする、画角と鑑賞サイズを
揃えるという概念はなかなか難しいのだと思います。

書込番号：21699658

[ヲタ吉]

ヒストグラムとは違うで。

書込番号：21699738

[千畳敷]

＞カズマだにさん
α7R�Vの場合フルサイズでの撮影はざっくり4200万画素でAPS-Cにクロップすると周辺を使わないのでざっくり1800万画素になります。単位面積あたりのセンサーの能力が変わるわけではないので画素の持つダイナミックレンジ性能は同じです。

しかし、画面全体で明暗を比較するようなテストの場合、たとえば今回のネタになっているテストでは「同じイメージサイズ」で比較するわけですから、それぞれを訳800万画素にリサイズするわけですよね。その場合、画素が多い方が情報量が多いところからリサイズするので階調にも差が付くんじゃないですかね。

フルサイズとAPS-Cクロップで階調の厳しい同じ画像を撮影して、A3サイズにプリントアウトして比べた場合を想定するとわかりやすいかもしれませんね。

こんな説明でどうですかね？

書込番号：21700706

[鳥が好き]

＞千畳敷さん

ど文系にも、かなり分かり易いっす。ありがとうございます。

＞ミスター・スコップさん

お疲れ様です。冷静な反論も多数の評価を得ておられますね。敬意

分からないことを、分かりませんと言えない人に限って、価格で調子良く自説を垂れ流しているものです。価格で偉そうな方の半分位は、半可通のような気がして来ました。

なお、キヤノンに関する考察も学ばせて頂いております。

書込番号：21700785　スマートフォンサイトからの書き込み

[ミスター・スコップ]

cbr_600fさん、鳥が好きさん、皆さん

有り難いお言葉やナイス、どうもありがとうございます。

私の駄文が、皆さんのお役に少しでも立てたとしたら、幸いです。

書込番号：21700927

[カズマだに]

dxo screenからprintへの変換

皆さま

多数のコメントありがとうございました。

また、返信が遅くなり申し訳ございません。

皆さまのコメントを見させていただき、私自身も中途半端に返信できないと感じ、
リンク先を見返したり、自分で考察してみたりと、色々とかみ砕いてみました。

結論から申し上げると、ミスター・スコップさん他皆さまのおっしゃていた
鑑賞サイズ（8M）に縮小すると、ダイナミックレンジが拡大する
が正しいのではと思います。

ミスター・スコップさんのおっしゃるように、DXOはscreenとprintの
2種類データが表示されており、それぞれピクセル等倍と8M鑑賞サイズに
縮小した際のデータということでした。
それを確認するために、screenからprintの各種データを実際に計算してみました。

理想値と記載している項目が、screenの値から縮小倍率を加味して
8Mに縮小した際の計算上のprint値です。
ランダムノイズは√（縮小倍率）で減少する、という計算式をそのまま用いました。
上半分がDXOの値をそのままピックアップしたもの、下が上記の
計算式からScreen値をprint値に変換した理想値になります。

結果、DXOに掲載されているprint値とほぼ同値となりました。
むしろ、計算されたprintの理論値から全然ずれていないため、
DXO掲載のprint値は縮小した画像の実際の計測値ではなく、
Screen値から計算された理論値ではないかと推測されます。
（実際に計測したなら、もう少しバラけても良いのでは？と思います）

print値が計測値なのか理論値なのか本当のところはわかりませんが、
いずれにしても、DXOのprint値はscreenから理論通りに計算できる
ということになります。つまりは、
画像を縮小するとダイナミックレンジが広がった、ということになります。

ここでいうダイナミックレンジとはDXOのいうダイナミックレンジのことであり
一般的な画質面でのダイナミックレンジについては別の議論となるかもしれません。
（ランダムノイズが理想的な場合なら、計算どおりダイナミックレンが広がる可能性が
高いですが、実際のノイズはそんなに理想通りに出てくれないような。。。感覚的な話ですが）

つまりは、DXOとphotons to photosのダイナミックレンジ値が相関性があるのだとすれば、
同じ論理（画像を縮小するとダイナミックレンジが広がる）となるはずと思います。

あと、表を計算してみての気づきですが、SNR、ダイナミックレンジ、Tonalレンジは
センサーサイズなりの結果ですが、color sensitivityのscreen値は他の３つの項目と
比べると、そんなに差が付いていない、ということです。
Color sensitivityの定義式や計測方法が分からなかったので、何とも言えませんが、
センサーの飽和点付近まですでに達しているか、計算上そうなるのか、でしょうか。
Color sensitivityのScreenからprintへの変換はtonalレンジの3倍となるはずなので、
であれば、高画素機の方が、計算上のprint値は大きく出来るためDXOのスコア的には優位ですね。
（このあたりが高画素機がDXOのランキングの上位に来ている理由でしょうか。ある意味チートですね。）

まとめると、下記のような感じでしょうか。

SNR／ダイナミックレンジ／tonalレンジ：
　　　Printサイズに縮小するとセンサーサイズなりの結果。
　　　（同じ技術ならば画素ピッチには関係なくセンサーサイズに比例）
Color sensitivity：
　　　Printサイズに縮小すると、縮小効果がRGB各色に効いてくるので他の項目に比べて3倍の効果がある。
　　　（同じ技術ならば高画素機がDXOのcolor sensitivityスコア優位）

上記の高画素機のColor sensitivityのチートの部分は、実際に3倍効果があるのか、
やはりチート（DXOの計算上そうなるだけ）なのかはもう少し調べてみる価値はありそうです。

書込番号：21708519

[じよんすみす]

＞ミスター・スコップさん
> ・Normalized Noise(＝Electrons ÷ Pixel Size)： 3.3　←　何故、面積でなく長さなのかは不明

同じページに説明があります。

> What about read noise? In order for read noise at fixed spatial scale to be independent of pixel size, read noise per pixel must decrease in proportion to pixel spacing -- if the pixel spacing is halved, there are four pixels in the area formerly occupied by one, with an aggregate read noise in that area twice that of the individual half-size pixels again, since noises combine in quadrature). Therefore, the half-size pixels must have half the read noise in order that the total read noise at the scale of the original pixels is the same.

このページの最初に書いてあるノイズの性質からそうなるということです。
> N = sqrt[ (N1)^2+(N2)^2 +(N3)^2+(N4)^2 ]

Noise, Dynamic Range and Bit Depth in Digital SLRs -- page 3
http://www.photonstophotos.net/Emil%20Martinec/noise-p3.html#pixelsize

書込番号：21720786

[ミスター・スコップ]

カズマだにさん

Goodアンサー、ありがとうございます。

カズマだにさんのコメント[21708519]を拝見して、実は、釈迦に説法だったんだ！と自分の事がとても恥ずかしくなってしまいました。申し訳ありません！


じよんすみすさん

DxOMarkの時に引き続き、的確なアドバイス、どうもありがとうございます。
とても参考になりました。

書込番号：21730658

[ミスター・スコップ]

表1： α7RiiiにおけるPrintとScreenとの差	表2： 4機種と仮想的な800万画素センサーの各仕様値

カズマだにさん、錯乱棒2さん、cbr_600fさん、Tranquilityさん、鳥が好きさん、じよんすみすさん、皆さん

カズマだにさんのコメント[21708519]を拝見して、すぐに書き込もうと思ったのですが、亀レスになってしまい、申し訳ありません。
「釈迦に説法」と分かっていながら、コメントするのは、厚顔無恥以外の何物でもありませんが、ご容赦頂ければ、幸いです。


【DxOMarkに関する考察】
(1)(2)は、以前、別スレにて、DxOMarkの測定方法が話題になった際、じよんすみすさんにご紹介頂いたページです。この時のスレには、 (2の付かない)錯乱棒2さんにもご参加頂いています。私のDxOMarkに対する解釈は、(1)(2)を元にしています(勿論、勘違い等があるかもしれません)。

(1) DxOMark measurements for lenses and camera sensors
https://www.dxomark.com/About/In-depth-measurements/Measurements

(2) DxOMark image quality testing protocols for lenses and sensors
https://www.dxomark.com/About/In-depth-measurements/DxOMark-testing-protocols

DxOMarkの、SNR 18%、Dynamic Range、Tonal Range、Color Sensitivityでは、測定値には全て、ノイズが反映されています。ノイズは、前述の通り、バラツキで、標準偏差を指標としています。ただし、(2)で測定の様子をご覧頂ければ分かりますが、実際の測定では、以下の説明を元に、現実的な測定方法が採用されています。

以下は、[21686771]と重複する箇所がありますが、ご容赦下さい。

SNR 18%は、18%グレーを撮影した時の全画素のデータから、平均値と標準偏差を求めます。そして、SNR＝20×log(平均値/標準偏差)により、SNRを算出します。

Dynamic Rangeは、階調度とは無関係に、明るい方の限界(飽和により決定)、暗い方の限界(ノイズにより決定)を求め、EV表示(＝[log(明るい方の限界/暗い方の限界]/log(2))で表記されます。

Tonal RangeとColor Sensitivityとは、以下から算出されます。

Tonal Range＝∫dx/(max(1、σ(x))
Color Sensitivity＝∫drdgdb/(Π(max(1、σi(r、g、b)))

それぞれの分子は、1×dx、1×drdgdbを意味します。例えば、色空間(r、g、b)において、識別出来る最小単位を、Δr、Δg、Δbとすると、最小色空間は、Δr×Δg×Δb → drdgdb → 1×drdgdbとなります。

それぞれの分母は、情報「1」に対して、ノイズ(＝標準偏差)が1以下なら、情報量は1、ノイズが1より大きければ、情報量は1未満(ノイズで除された数値)となる事を示しています。

> むしろ、計算されたprintの理論値から全然ずれていないため、DXO掲載のprint値は縮小した画像の実際の計測値ではなく、Screen値から計算された理論値ではないかと推測されます。

元々、Screenが測定値、 Printが換算値と考えていましたが、カズマだにさんのご指摘は、DxOMarkは、ノイズが問題になるのは、光強度が小さい場合なので、ショットノイズが支配的と扱っている事を示しています。ショットノイズは、光子数、すなわち、(リサイズを含む)実効的な画素面積の平方根(＝実効的な画素ピッチ)に反比例します。

・イメージセンサー　(p.115にCCDの例が記載されています。浜松ホトニクス)
https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/05_handbook.pdf

・ショット雑音　(Wikipedia)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%83%E3%83%88%E9%9B%91%E9%9F%B3

この書き込みに付けた表1は、α7Riiiの各設定ISO感度における、SNR 18%、Dynamic Range、Tonal Range、Color SensitivityでのPrintとScreenとの差を示しています。ノイズが実効的な画素ピッチに反比例する場合、α7RiiiのPrint(実効的な画素ピッチ：10.39μm)とScreen(画素ピッチ：4.52μm)との差は、

2.30倍 ＝ 7.23[dB] ＝1.20[EV] ＝1.20[bits] → 3×1.20[bits]

となり、表1とピッタリ一致します(若干異なる数値があるのは、単に丸め方に起因です)。

表2は、カズマだにさんが比較なさった4機種(ただし、RX100iiiは、技術世代として近いRX100vに変更)及びPrint用の仮想的な800万画素センサーの各仕様値です。次とその次の書き込みに付ける表では、表2の数値を用いて、画素ピッチと画素数とをノーマライズしています。

(続きます)

書込番号：21730674

[ミスター・スコップ]

表3： 最低ISO感度でのSNR 18%	表4： 最低ISO感度でのDynamic Range	表5： 最低ISO感度でのTonal Range	表6： 最低ISO感度でのColor Sensitivity

この書き込みには、各機種で設定可能な最低ISO感度での、SNR 18%、Dynamic Range、Tonal Range、Color SensitivityのDxOMark記載値と、画素ピッチと画素数とをノーマライズした場合の数値の表を付けます。

ここで重要なのは、センサーサイズではなく、飽くまで、画素ピッチ(*)と画素数(解像度)です。

(*)
本来なら、画素面積/画素サイズを用いるべきですが、公開されている仕様から算出可能な画素ピッチにて代用しています。


ノーマライズされた画素ピッチの数値が近い程、オリジナルの画素ピッチに依らず、イメージセンサーに用いられている技術レベルが近い事を示しています。

一方、ノーマライズされた画素数の数値は、ノイズが実効的な画素ピッチに反比例するとして、Screenから算出しましたので、Printとほぼ同じ数値になっています。

ノーマライズされた画素ピッチとノーマライズされた画素数の数値とを比較すれば、数値の差がオリジナルの画素ピッチ起因なのか、オリジナルの画素数起因なのか、ある程度、切り分けが可能だと思います。

(続きます)

書込番号：21730682

[ミスター・スコップ]

表7： ISO3200(メーカー設定値)でのSNR 18%	8： ISO3200(メーカー設定値)でのDynamic Range	表9： ISO3200(メーカー設定値)でのTonal Range	表10： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity

この書き込みには、ISO3200(メーカー設定値)での、SNR 18%、Dynamic Range、Tonal Range、Color SensitivityのDxOMark記載値と、画素ピッチと画素数とをノーマライズした場合の数値の表を付けます。

ノーマライズされた画素ピッチ、ノーマライズされた画素数の数値に対する見方そのものは、最低ISO感度の時と同様です。

> Color sensitivityの定義式や計測方法が分からなかったので、何とも言えませんが、センサーの飽和点付近まですでに達しているか、計算上そうなるのか、でしょうか。

RAWだと12bitや14bitが殆どだと思いますが、Tonal Rangeは、ノーマライズされた画素ピッチでも、最低ISO感度で約9.9bits、ISO3200で約7.5bitsです。従って、Tonal Rangeでさえ、RAWのbit数は大き過ぎる事になります。Color Sensitivityだと、さらにbit数が減り、ノーマライズされた画素ピッチでも、最低ISO感度凡そ23bits(Tonal Range×3＝29.7bits)、ISO3200で凡そ17bits(Tonal Range×3＝22.5bits)です。Color Sensitivityが頭打ちになっている要因は、この辺りにあると思います。

なお、オリジナルの画素ピッチが小さいRX100v(画素ピッチ：2.41μm)は、ノーマライズした画素ピッチでも、最低ISO感度よりISO3200の方が、他機種との差が大きくなっています。

書込番号：21730693

[ミスター・スコップ]

表11： 最低ISO感度でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)	表12： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)

補足です。

フルサイズ機での「ノーマライズされた画素ピッチの数値(Normalized Pixel)」と「ノーマライズされた画素数の数値(Normalized Resolution)」とが、(Color Sensitivityを除き)ほぼ一致しているのは、Print用の仮想的な800万画素センサーサイズを、3つ上の書き込みに付けた表2にあるように、36.0mm×24.0mmと仮定した為です。

Print用の仮想的な800万画素センサーサイズをAPS-Cにした場合には、APS-C機での「ノーマライズされた画素ピッチの数値(Normalized Pixel)」と「ノーマライズされた画素数の数値(Normalized Resolution)」とが、(Color Sensitivityを除き)ほぼ一致します。

Color Sensitivityのみ、フルサイズ機での「ノーマライズされた画素ピッチの数値(Normalized Pixel)」と「ノーマライズされた画素数の数値(Normalized Resolution)」とが一致していないのは、DxOMarkの「Print」に合わせた為です。もしかすると、「Color Sensitivity」「Print」のみ、「Screen」からのDxOMarkの換算方法に誤りがあるのかもしれません。

3つ上の書き込みに、

「ノイズが実効的な画素ピッチに反比例する場合、α7RiiiのPrint(実効的な画素ピッチ：10.39μm)とScreen(画素ピッチ：4.52μm)との差は、

2.30倍 ＝ 7.23[dB] ＝1.20[EV] ＝1.20[bits] → 『3』×1.20[bits]

となり、表1とピッタリ一致します(若干異なる数値があるのは、単に丸め方起因です)。」

と書いたように、DxOMarkの「Print」換算では、「Color Sensitivity」のノイズを、「Tonal Range」のノイズの単純な3倍としています。

しかし、単純な3倍ではなく、二乗平均平方根を用いると、Color Sensitivityでも、フルサイズ機での「ノーマライズされた画素ピッチの数値(Normalized Pixel)」と「ノーマライズされた画素数の数値(Normalized Resolution)」とはほぼ一致します。

「ノーマライズされた画素数(Normalized Resolution)」の「Color Sensitivity」の換算に、二乗平均平方根を用いた表を、この書き込みに付けておきます。


ついでに、誤記を訂正します。Color Sensitivityの積分記号は、1つでなく、3つです。

【誤】
Tonal RangeとColor Sensitivityとは、以下から算出されます。

Tonal Range＝∫dx/(max(1、σ(x))
Color Sensitivity＝∫drdgdb/(Π(max(1、σi(r、g、b)))

【正】
Tonal RangeとColor Sensitivityとは、以下から算出されます。

Tonal Range＝∫dx/(max(1、σ(x))
Color Sensitivity＝∫∫∫drdgdb/(Π(max(1、σi(r、g、b)))

書込番号：21768919

[ミスター・スコップ]

スミマセン！！！
1つ上の書き込みは、計算を思いっ切り(恥ずかし過ぎて内容を明かせない程)間違っていました！！！

「ノーマライズされた画素数(Normalized Resolution)」の「Color Sensitivity」の換算に、二乗平均平方根を用いる事自体は、正しいのでは？と思っていますが、もう一度、良く考え直したいと思います。

と言う訳で、「ノーマライズされた画素数(Normalized Resolution)」の「Color Sensitivity」は、暫くの間、保留とさせて下さい。

書込番号：21769152

[ミスター・スコップ]

表11： 最低ISO感度でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)	[再掲]表6： 最低ISO感度でのColor Sensitivity (3倍)	表12： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)	[再掲]表10： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity (3倍)

2つ上の書き込みに付けた表11〜12を、この書き込みに付けた(計算間違いを修正した)表11〜12と差し替えます。比較の為、DxOMarkのPrintに合わせた、表6と表10も再掲します。この書き込みでの順番は、

・表11： 最低ISO感度でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)
・[再掲]表6： 最低ISO感度でのColor Sensitivity (3倍)
・表12： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity (二乗平均平方根)
・[再掲]表10： ISO3200(メーカー設定値)でのColor Sensitivity (3倍)

ですので、順番に気を付けて、ご覧下さい。


単純な3倍ではなく、二乗平均平方根を用いると、Color Sensitivityは、Tonal Rangeと全く同じ扱いになります。その結果、Color Sensitivityでも、フルサイズ機での「ノーマライズされた画素ピッチの数値(Normalized Pixel)」と「ノーマライズされた画素数の数値(Normalized Resolution)」とはほぼ一致します。


α7Riiiでは、以下の通りでした。

「ノイズが実効的な画素ピッチに反比例する場合、α7RiiiのPrint(実効的な画素ピッチ：10.39μm)とScreen(画素ピッチ：4.52μm)との差は、

2.30倍 ＝ 7.23[dB] ＝1.20[EV] ＝1.20[bits] → 『3』×1.20[bits]

となり、表1とピッタリ一致します‥。」


α7Riiiではなく、α7iiiにおけるPrint(実効的な画素ピッチ：10.39μm)とScreen(画素ピッチ：5.94μm)は、ISO200では、

・SNR 18%： Print：43.5[dB]、Screen：38.7[dB]、Difference：4.8[dB]
・Dynamic Range： Print：13.73[EV]、Screen：12.93[EV[、Difference：0.8[EV]
・Tonal Range： Print：9.41[bits]、Screen：8.61[bits]、Difference：0.8[bits]
・Color Sensitivity： Print：24.3[bits]、Screen：21.9[bits]、Difference：2.4[bits]

です。

画素ピッチの比から、

1.75倍 ＝ 4.86[dB] ＝ 0.81[EV] ＝ 0.81[bits] → 0.81+『log(3)/log(2)』 = 0.81+1.58 = 2.39[bits]

となります。単純な3倍とは、本来なら、「log(3)/log(2)」となると考えていますが、

1.75倍 ＝ 4.86[dB] ＝ 0.81[EV] ＝ 0.81[bits] → 『3』×0.81=2.43[bits]

と、たまたま一致しただけかもしれません。


「ノーマライズされた画素数(Normalized Resolution)」での「Color Sensitivity」において、「表11と表6」及び「表12と表10」の差は、どちらも、「log(3)/log(2)」です。

書込番号：21769567

[quagetora]

ミスター・スコップさま、ありがとうございます。

大半の人には、もう分からない（恥ずかしい間違いだとおっしゃっていたことさえ
大半のことには間違いなのかも、どのくらい恥ずかしいことなのかも、分からない）と
思いますけれども、スレ主さまが投げかけてくださった素朴な疑問の背後に、
これほど豊かで膨大な世界が広がっていたのかということを垣間見させてくださったこと
だけはたしかです。

自分、これからは、良く分からないことについてあれこれ断定的なことを言わないように
しよう、と肝に銘じました。自分が感覚的になんとなく分かっていたつもりのことが、
その辺縁にさえ到達していなかったのだということを目の当たりにさせていただきました。

ありがとうございました。

書込番号：21769708

[じよんすみす]

＞ミスター・スコップさん

DxOMarkの各スコアを"Screen"から"Print"へ変換する計算方法は、以前はDxOMarkのサイトにありました。
現在はリンク切れになっていますので、web.archive.orgに保存されているページを示しておきます。

Detailed computation of DxOMark Sensor normalization - DxOMark
https://web.archive.org/web/20160720063810/http://www.dxomark.com:80/Reviews/Detailed-computation-of-DxOMark-Sensor-normalization

書込番号：21770439

[ミスター・スコップ]

quagetoraさん

過分なお言葉、どうもありがとうございます。

私は、元々、小心者なので、何かをコメントする場合、他愛もない事とかは別ですが、コメントの裏付けを得ようとします。一番、簡便な手法は、何らかの記事の引用です。その場合、なるべく信頼性のある情報、データなら、DxOMark、Image Resource、DPReview等、記事なら、Image Resource、DPReview、デジカメWatch、ITmedia、Wikipedia(英語、日本語)等の情報を重視します。

面倒な時は、引用のみで済ませてしまいますが、情報を理解し、自分なりに考察してみると、何かが見えて来る事があります。
前述の通り、小心者故の行為ですが、小心者から見ると、具体的な根拠/裏付けがない(ようにしか見えない)にも拘わらず、自説を展開なさっている方々には、違和感を覚えるのは確かです。


【蛇足・その1】
以下は、DL発売中止に伴う、ニコワンへの影響の考察です。

「画像処理エンジンExpeedは、Expeed 5のようにAが付かない場合は一眼レフ用、Expeed 5AのようにAが付く場合はニコワン用と分かれています。CPUは、Expeed 3では、一眼レフ用が従来同様、富士通FRだったのに対し、ニコワン用には(スマートフォンでは独占状態の)ARM(委託先はソシオネクスト)に変更され、以降は一眼レフ用/ニコワン用とも、ARM(ソシオネクスト)が継続しています。 DLシリーズ用は、(Expeed 6投入より先に)Expeed 6Aが予定されていました。半導体には全く疎いので、ASICの開発期間がどの程度掛かるのか良く分かりませんが、「開発費が増加したこと」にExpeed 6Aの再設計が含まれている事は確実だと思われます。完成如何に関わらず、Expeed 6Aを放棄した場合には、DLだけでなくニコワンにも新しい画像処理エンジンを搭載しない、すなわち、ニコワンはいずれ終了と読むのが自然でしょう。」

詳しくは、

・連続する4つの書き込み　(2017/04/18)
http://bbs.kakaku.com/bbs/K0000633705/SortID=20796179/#20826959


【蛇足・その2】
点が線として繋がる時って、あると思います。私は、例えば、2017年5月に発生したランサムウェア(WannaCry)事件で感じました。

・NSA(アメリカ国家安全保障局)がハッキングされた事。
・WannaCryには、ハッキングにより流出したNSAの技術が使用された事。

は、「点」として知っていました。しかし、流出した技術は、NSAにとって武器だった事までは考えが及んでいませんでした。

・NSAが脆弱性を探り当て、秘匿したまま、ゼロデイアタック用の武器をどんどん編み出している事。
(注： WannaCryは、ゼロデイアタックではありません)

が事件発生から数日後に「点」として加わり、「線」として繋がりました。これって、知っている人はずっと前から知っていたのでしょうが、かなり恐ろしい事ですよね？

付け加えると、日本の報道機関は、感染ルートとして、メールの添付ファイルを挙げており、不審なメールの添付ファイルは開かないよう忠告していましたが、セキュリティソフト会社は、早い段階から既に、メールからの感染の兆候は見られないとの見解を示していました。やはり、情報の信頼性には、留意が必要と改めて感じました。


【蛇足・その3】
大阪大学の2017年入試「物理」出題ミスが、話題になりましたよね。

出題ミスになる位なので、きっと難解な問題だろうと思っていたものの、気になって、実際の入試問題を見ました。見た感想は、比較的簡単な問題に見え、(真面目に問題を解こうとはしませんでしたが)報道されていたように、正解が複数(実質的には2通り)あるとは思えませんでした。

ちょっとググった所、(一般的に)大きな問題と見做されているのが、音が壁に反射した場合の位相変化の扱いです。

これは、光だと、レンズの反射防止コーティングでお馴染みの話です。

2つの媒体境界面での反射の位相変化は、光では2つの媒体の屈折率の大小で決まります。一方、音では2つの媒体の音響インピーダンスの大小で決まります。ただし、屈折率と音響インピーダンスとは、媒体中の速度に対して逆数の関係なので、それぞれの位相変化と大小関係は、逆の関係になります。

大阪大学の当初の正解は、常識的に考えると、あり得ない音響インピーダンスの大小関係が想定されていたと思われます。

何故、あり得ない音響インピーダンスの大小関係が想定されていたのかですが、音は、本来、疎密波(縦波)です。ところが、高校では、音を変位波(横波)として扱っているらしく、高校での学習範囲で考えると、音響インピーダンスとは逆の関係(本来あり得ない関係)にせざるを得ないようです。

さらに、音源を音叉とした為、訳が分からない(大学の教官でも間違える)状況に陥ってしまった模様です。

ランサムウェア(WannaCry)事件と同様、調べようと思わなかったら、こうした知識は得られなかったので、何か得した気分になりました。

書込番号：21770537

[ミスター・スコップ]

じよんすみすさん

いつもいつも、貴重な情報をありがとうございます。感謝の言葉もありません！！

実は、じよんすみすさんから情報を頂く前に、10機種のDxOMarkのデータから、じよんすみすさんからの情報通り、単純に3倍している事を確認しました。

ご紹介頂いたページは、以前、見たような気がします(その時もじよんすみすさんから教えて頂いたのかも？)。スッカリ忘れていましたが‥。

以下に関して、じよんすみすさんのお考えを教えて頂けると幸いです。

Color Sensitivityの「Screen → Print」換算において、ショットノイズの取り扱いを、

・Color Sensitivityでは、Tonal Rangeの単純な3倍と見做す事は、正しいのでしょうか？仮に、3倍とするにしても、対数の中に含める(log(3)/log(2))べきでないでしょうか？

・二乗平均平方根を用いると、前述の通り、Color Sensitivityは、Tonal Rangeと全く同じ扱いになります。私は、一番正しいのは、これだと思っていますが、どうでしょうか？

書込番号：21770563

[じよんすみす]

＞ミスター・スコップさん
> ・Color Sensitivityでは、Tonal Rangeの単純な3倍と見做す事は、正しいのでしょうか？

Color sensitivityはr, g, bの三重積分で定義されていますので、単純な3倍にはなりません。
ただ、これを正確に測定することはおそらく出来ないので、データ処理で換算するしかないのだと思います。
DxOMarkとしては妥協して、この換算が正しいと見なしているのでしょう。

> 仮に、3倍とするにしても、対数の中に含める(log(3)/log(2))べきでないでしょうか？

対数の中で3乗なので、外に出すと3倍になります。
DxOMarkの換算式で正しいです。

> ・二乗平均平方根を用いると、前述の通り、Color Sensitivityは、Tonal Rangeと全く同じ扱いになります。私は、一番正しいのは、これだと思っていますが、どうでしょうか？

Color sensitivityとTonal rangeは定義が違いますので、換算式も異なるものになります。

DxOMarkの測定値は、Pixel pitchとResolution(画素数)のどちらでノーマライズしても結果は一致します。
なのでDxOMarkは画素数での換算式しか示していません。

書込番号：21771922

[ミスター・スコップ]

[再掲]表2： 4機種と仮想的な800万画素センサーの各仕様値	[再掲]表3： 最低ISO感度でのSNR 18%	[再掲]表4： 最低ISO感度でのDynamic Range	[再掲]表5： 最低ISO感度でのTonal Range

じよんすみすさん

色々教えて頂き、どうもありがとうございます。

> Color sensitivityはr, g, bの三重積分で定義されていますので、単純な3倍にはなりません。
> 対数の中で3乗なので、外に出すと3倍になります。

仰る通りですね。
そもそも、色の情報量は、RGB表示なら、「R、G、B」の積となり、bit表記で和になるのに、「「R、G、B」が積 ＝ 対数内」で、和を使ってしまいました。二乗平均平方根の適用も同様の間違いです(独立事象として扱っていいのだろうかとの疑問は抱いていたのですが‥)。
お恥ずかしい限り！！！


> DxOMarkの測定値は、Pixel pitchとResolution(画素数)のどちらでノーマライズしても結果は一致します。

これは違うのではないでしょうか？
画素数(Resolution)でノーマライズにした場合の実効的な画素ピッチ(Pixel Pitch)は、必ずしも一致しませんよね？

[21730674](2018/04/05 23:21)以降に添付した表では、Color Sensitivityはずっと間違ったままですが、それ以外の項目での換算は合っているはずです。

最低ISO感度の場合、ここで取り上げた4機種では、ノーマライズにした画素ピッチでは、SNR 18%、、Dynamic Range、Tonal Rangeの換算値はほぼ同じです。一方、ノーマライズした画素数では、換算値が、α6500とRX100v、特にRX100vは、他機種より小さくなっています。これは、画素数でノーマライズされた時の実効的な画素ピッチが、他機種より小さい為です。

この書き込みに、表2〜5を再掲します。表2は仕様値、表3〜5はDxOmarkの記載値と私による換算値です。


勿論、他でもない、じよんすみすさんのご見解ですから、

> DxOMarkの測定値は、Pixel pitchとResolution(画素数)のどちらでノーマライズしても結果は一致します。

が正しいのかもしれません。その場合には、(全く急いでいませんので)お時間があるにでも、間違っている箇所をご指摘頂けると幸いです。

書込番号：21772555

[ミスター・スコップ]

補足です。

> DxOMarkの測定値は、Pixel pitchとResolution(画素数)のどちらでノーマライズしても結果は一致します。

上記は、「センサーサイズがピッタリ同じ」場合には成り立ちますね。


カズマだにさんの問題提起が一つの大きな切っ掛けになったのですが、個人的には、センサーサイズに囚われないデータ比較を行いたいと思っています。そもそも、センサーサイズだけで画質を云々するのはあまり意味がなく、画素ピッチと画素数とを切り分けて議論した方が望ましく思えたからです。

書込番号：21772598

[じよんすみす]

＞ミスター・スコップさん
> 画素数(Resolution)でノーマライズにした場合の実効的な画素ピッチ(Pixel Pitch)は、必ずしも一致しませんよね？

Pixel pitchでノーマライズのところをよく読んでいませんでした。
フルフレームで800万画素のPixel pitch(10.4μm)にノーマライズするという意味だったのですね。
これであれば数値は違ってきます。

書込番号：21773411

[ミスター・スコップ]

じよんすみすさん

コメント、ありがとうございます。
助かりました。


【蛇足】
ノーマライズの内、画素数はDxOMarkが[Print]として800万画素と規定していますが、画素ピッチはDxOMarkでは必要がないので規定されていません。そこで、私の独断で、仮想的な800万画素センサーサイズを、36.0mm×24.0mmと仮定しました。別のサイズでも良かったのですが、APS-C等より、換算に用いるのには、適切だと思われたからです。

書込番号：21773598