『記録画素数について』のクチコミ掲示板

[カシオz850]

皆様お世話になります。
FX（36×24）の場合、記録画素数を8256×5504ピクセル（サイズL：45.4M）、6192×4128ピクセル（サイズM：25.6M）、4128×2752ピクセル（サイズS：11.4M）と3種類選べるようですが、どのようにして記録画素数を変化させているのかご存じの方お教えください。(最大8256×5504ピクセルで撮影してその中から一部を抽出しているのか、一部の画素を合成しているのか?最初から特定のピクセルのみ記憶させているのか等)よろしくお願いします。

書込番号：25670899

[hirappa]

最大8256×5504ピクセルで撮影して、数学で縮小しています。

書込番号：25670919

[ナタリア・ポクロンスカヤ]

＞カシオz850さん

活用ガイドから：
・画像のピクセル数は、撮像範囲（撮像範囲に関する設定を変更する）との組み合わせで変わります。
・それぞれ300dpi時のプリント時の大きさが約69.9×46.6cm、約52.4×35.0cm、約35.0×23.3cmとなる事から、センサー上の撮像範囲をFull、Mid、Smallみたいに狭く使って変えていくのでしょう。
https://onlinemanual.nikonimglib.com/z9/ja/05_shooting_settings_01.html

書込番号：25670920　スマートフォンサイトからの書き込み

[Shell@Fuji]

＞カシオz850さん

内部の処理について、公開された正式な情報は見たことがありません。
一般的な画像処理の方法を考えれば、全画素で撮影したデータを、その後の演算で縮小します。
考え方としてはPC上で画像を縮小するのと同様ですが、ただし、カメラ内部でRAWデータからJPG画像を生成するタイミングで縮小をかけていることでしょう。

書込番号：25670932

[hirappa]

＞カシオz850さん

なので、8256×5504ピクセルの全画素を使って縮小していると理解してＯＫです。

書込番号：25670947

[狩野]

＞カシオz850さん

　ニコンがどのような手法を使っているかは分かりませんが、一般的には画像の圧縮には離散コサイン変換(DCT)と呼ばれるアルゴリズムが知られています．

　離散コサイン変換は、ざっくりなら下記サイトです
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%A2%E6%95%A3%E3%82%B3%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%A4%89%E6%8F%9B
このサイトに限らず離散コサイン変換で検索すると、たくさん出てきます．

　もっとじっくり勉強したいと思ったら、この本が良いでしょう．でも発刊から15年以上経っているので新品の本はないかも．

https://www.amazon.co.jp/%E5%85%A5%E9%96%80%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E5%87%A6%E7%90%86%E3%81%AE%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE%E6%95%B0%E5%AD%A6%E2%80%95%E9%9B%A2%E6%95%A3%E3%83%95%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%82%A8%E5%A4%89%E6%8F%9B%E3%83%BB%E9%9B%A2%E6%95%A3%E3%82%B3%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%A4%89%E6%8F%9B-%E9%AB%98%E6%A9%8B-%E4%BF%A1/dp/4274067076

書込番号：25670968

[with Photo]

＞カシオz850さん

記録画素数(L・M・S)の縮小方法について公開されてないと思いますので正確な方法はメーカーにしか判らないと思います。

撮影したデータ(全画素)から瞬時にEXPEEDが設定されたサイズに縮小してるのだと思います。
これはメーカーの考え方もあると思われ技術的に公開しないと思います。

書込番号：25670973　スマートフォンサイトからの書き込み

[ねこまたのんき２０１３]

＞カシオz850さん

感覚的に行って、RAWデータ(jpeg保存時もまずはRAWデータが
メモリ内には存在する)をカメラが現像する時にリザイズするか
現像後にリザイズするかのいずれかだと思います。

書込番号：25670979

[カシオz850]

皆様回答ありがとうございます。全画素で撮影したデータをソフト処理によるリサイズが一般的なようですね。ありがとうございました。

狩野さんとても参考になりました。フーリエ変換は学生時代のアナログ、デジタル変換のPCM標本化でかじった記憶があります。

書込番号：25671036

[ありがとう、世界]

＞カシオz850さん

【撮影範囲】自体は変わりません。

ごくごく一般的には(しかも、デジカメが安価に売られるようになった頃から)、
【撮影範囲】自体は変わりません。

例えば、カメラの前の【3m x 2m】を写したとして、記録画素数を変えても【3m x 2m】の範囲は変わりません。これは間違えないでください。
↑
上記の機能としては一般的に「リサイズ」と言われています。
「リサイズ」のサイズは、物理的な寸法を意味しません。
後述の「トリミング」との対比で覚えてください。

※上記は画面比3:2の例。
※ガセレスが混じっているので、返信すべてを妄信しないでください(^^;


逆に、カメラの前の【3m x 2m】を写して、その中から例えば「1.5m x 1mの部分を切り抜いて保存したい」ような場合は、
別途「トリミング」などの機能が仕様に入っていないと出来ません。

※画像処理ソフトでは、トリミングと切り抜きの機能が違ったりしますが、混乱するだけですので、
【この質問スレにおいて】は「トリミング=切り抜き」と把握しておけば十分かと思います。


さて、例えば、カメラの前の【3m x 2m】を写したとして、その範囲は一切変わらずに記録画素数を変えるにはどうするのか？
ということについて、
大学以上の高等数学レベルの理解が必須な説明までは求めていないですよね？

「基礎知識的な方法」なら、
基本的には「比例計算」で、そのままでは計算誤差部分などに粗など支障が目立ったりするので、そういう粗などの支障が目立たないような画像処理が自動的に行われます。
↑
古典的とも言える３種類のリサイズ方法がありますが、
カメラの内部処理と同一ではありませんので、混同を避けるため、あえて省略します。


もっと具体的に、カメラの前の【3m x 2m】を写したとして、その範囲は一切変わらずに記録画素数を変えるにはどうするのか？
ということについて、
具体的な公開情報は(関連の学会誌やメーカーなどの技報などを除けば)特許公報ぐらいになりますが、本件に相当する公報は国内だけでも おそらく数千件どころか万単位になると思います。

特許上の制約がある場合は、カメラメーカーならば把握しているとは思いますが、
世間一般では判らないですね(^^;
その公報が他の公報に引用される可能性が高いので、特に有力な公報を(企業向けの有料の)特許データベースで検索すると、少なくとも引用回数の多いもの探せるとは思います。

ただし、特許の有効期限は(基本的に)出願から20年ですので、基本特許に近いものは既に特許法上の独占権が消滅し、誰でも合法的に利用できる情報になっています。

書込番号：25671059

[akagi333]

一部にガセありです。
なんでだろ。

要注意ですね。

書込番号：25671069

[ありがとう、世界]

＞akagi333さん

スカポンタニアの「多々あること」ですから(^^;

書込番号：25671079

[とびしゃこ]

＞ナタリア・ポクロンスカヤさん

＞センサー上の撮像範囲をFull、Mid、Smallみたいに狭く使って変えていくのでしょう。

そんなことをしたら、画像サイズを変えるたびに
撮影する画角が変わってしまいますので、
（トリミングと同じ）それはないと思います。

書込番号：25671096

[狩野]

＞ありがとう、世界さん

>ということについて、大学以上の高等数学レベルの理解が必須な説明までは求めていないですよね？

テーマによりますが本スレッドの場合、本質的に理解しようとすれば離散的コサイン変換が避けて通
れません．
　結局の所、分かるとか理解するとは、「どの程度まで」との条件がつきます．画像の圧縮となれば
離散的コサイン変換がキモで、これが理解できないとおおよその事が分かったことにはならないでしょう．

　しかしです、離散的コサイン変換など全く知らなくても素晴らしい写真は撮れますし、写真のリサイズ
はできます．どこまで理解するのかは自己満足の世界でしょうか．

書込番号：25671160

[ありがとう、世界]

＞狩野さん

どうも(^^)

レスを書き出した時点では、狩野さんのレスが出ていなかったので
少なくとも悪いように受け取らないでください(^^;

私が書いているイメージの範囲は、テキトーに検索した画像処理の特許公報などで、
化学系の私なんかは理解不能な数式が多数出てきます(^^;

書込番号：25671176

[よこchin]

スレ主さんの求める答えは、もう解決した様ですけど
最初に質問読んだ時には

リサイズする事によって画素結合や画素の重ね合わせ処理による
高感度ISOノイズの低減を目的としての質問かと思いました、

書込番号：25671195　スマートフォンサイトからの書き込み

[狩野]

＞ありがとう、世界さん

　全然、大丈夫ですよ．全く気にしていません．
　実は、他にとても曖昧なレスがあったので、ありがとう、世界さんにレスすることで、しっかり調べてから
レスしましょうよとの意味でレスしました．

書込番号：25671237

[ありがとう、世界]

＞狩野さん

どうも(^^)

直接指摘しないとダメな相手かも？
・・・直接指摘してもダメな場合が絶対多数？

書込番号：25671262

[カシオz850]

世界さんありがとうございました。

書込番号：25671402

[とびしゃこ]

＞狩野さん

横レスの質問で恐縮ですが、
数学にお詳しいようなので
質問させていただきたいのですが、

＞テーマによりますが本スレッドの場合、本質的に理解しようとすれば
＞離散的コサイン変換が避けて通れません．

ご提示のリンク先を拝見しますと、
離散コサイン変換（DCT)の中でも
「DCT‐II」が画像処理に使われるとあり、
Jpeg圧縮や画像のリサイズには
このDCT‐IIが使われているとしまして、

「DCT‐IIIはDCT‐IIの逆変換」である、
という記述も見られました。

ソニーの全画素超解像ズームや
オリンパスのデジタルテレコンで
画素数が落ちない、というのは、

このDCT-IIIによる画素補完（逆変換）を
トリミング画像に適用し足りなくなるはずの
画素数をキープする、ということなのでしょうか。

書込番号：25671444

[狩野]

＞とびしゃこさん

>ソニーの全画素超解像ズームやオリンパスのデジタルテレコンで
>画素数が落ちない、というのは、このDCT-IIIによる画素補完（逆変換）を
>トリミング画像に適用し足りなくなるはずの画素数をキープする、というこ
>となのでしょうか。

　基本的にはご指摘の通りと思います．他にはニアレストネイバ法、バイリニア法、バイキューブリック法
などを使って補間を行います．
　でも現実にはブロック歪みが発生して画質が大きく損なわれるので簡単ではありません．この辺からは
各メーカの信号処理を専門とするエンジニアの腕の見せ所と思います．

書込番号：25671474

[とびしゃこ]

＞狩野さん

＞基本的にはご指摘の通りと思います．他にはニアレストネイバ法、バイリニア法、バイキューブリック法
＞などを使って補間を行います．

（超画素ズームなどでの画素数維持は）
DCT-IIIにこれらの補間法をあわせて
高画素にリサイズする、ということですね。

photoshopのディテールの保持処理や
スーパー解像度の説明をみますと、
AI活用している、とありますが、

リサイズの際に生じるブロック歪みによる
悪影響、不自然さをさらにAIも活用して
減らして？予測（というか補間）の精度を
上げている、ということなのですね。

書込番号：25671836

[ありがとう、世界]

＞とびしゃこさん

・カメラ(専用機)のハナシ
・スマホとそのカメラのハナシ
・画像処理ソフトのハナシ
を区別されるほうが良いかも？

カメラ(専用機)のハナシなら、たぶん十数年以上前の段階と大差無いと思いますので。
(処理速度の差はあっても)
↑
カメラメーカーの数等を考慮すると、各社オリジナルでは無く、汎用品を使っている場合もありそうですし。

書込番号：25671849

[とびしゃこ]

＞ありがとう、世界さん

＞を区別されるほうが良いかも？

カメラ専用機は従来の画像（生成）予測程度、
スマホ（ほぼPC並？）、画像ソフト（PC)は
カメラ（専用機）撮影時ほどの処理速度の
短さは必要なく、より時間のかかる高度な
画僧処理が出来る、という意味でよいでしょうか。

書込番号：25671881

[狩野]

＞とびしゃこさん

>リサイズの際に生じるブロック歪みによる悪影響、不自然さをさらにAIも活用して
>減らして？予測（というか補間）の精度を上げている、ということなのですね。

　えー、そのように断定できません．
　補間といえば聞こえが良いのですが要はもともと画素がない部分にデータを埋め込むって話なのです．
悪くいえばインチキ．
　それで、より問題の少ないデータの入れ方をする模索する、と書いた方が現実的と感じています．

書込番号：25672478

[ありがとう、世界]

＞とびしゃこさん

＞より時間のかかる高度な
＞画僧処理が出来る

というよりも、
スマホ内の撮影用機器や制御ソフトの設計仕様や
PCソフトの設計仕様、
および各々の機能のユーザーによる選択によっては、
より時間のかかる高度な画像処理が可能、
ぐらいに思っては？


なお、以下は、ふと思ったことになります。
(※大幅にスレの方向が変わりそうなので、本格的にコメントされたい方は、別スレを立ち上げてください。このスレでは自粛します(^^;)

スレの質問では、記録画素数の減少(縮小)リサイズですが、
超解像「感」処理は、実質的には記録画素数の増加(拡大)リサイズ※として、補間処理の一種と言えるかもしれませんが、
少なくとも１ショット撮影においての限界は、皆さん御存知の通りですね(^^;


※注:実質的には記録画素数の増加(拡大)リサイズ
例えば元の有効画素数と記録画素数が同じで共に 2400万画素( 6000 x 4000 )として、
デジタル２倍に相当する超解像「感」処理は、実質的にクロップ(カメラ内トリミング)された有効画素数は 600万画素( 3000 x 2000 )になりますが、
元の記録画素数と同じにする場合は、実質的に増加(拡大)リサイズになっている、
という意味です(^^;

書込番号：25672527

[とびしゃこ]

＞狩野さん

＞悪くいえば・・

＞より問題の少ないデータの入れ方をする模索する、

ベイヤーの色補間もそうなのでしょうが、
もともとなかったものをデータとして生成
する意味でより問題の少ない（少なく見える）
方法を採用する、という感じでしょうか。

フル画素120コマ/秒など最近のカメラの
連写枚数からしますと、カメラ内補完は
コマ当たり数msレベルで済むものしか
撮影中のコマには採用できなさそうですし、

決めの一枚で数〜数十秒もいとわず、
補間効果と自然さが最優先、ような
撮影後のソフトによる補完（生成）では、
採用する方法（の組み合わせ）も
自ずと変わってくるのでしょうね。

画素結合や2（4）分割のような整数倍だと
何となくイメージしやすいのですが、
ズームのような小数点が絡む
倍率になると脳が拒絶反応で、
どうやっているのかと不思議でした。
（カメラ内での単なる画素結合では
なさそうなS、Mサイズ化もそうですが）

Jpeg派ですが、RAW現像も
そう考えるとちょっと楽しそうですね。
（本末転倒ですが）

書込番号：25672531

[とびしゃこ]

＞ありがとう、世界さん

ありがとうございます。
考えながらの返信中に
レスをいただいていました。

＞スレの質問では、記録画素数の減少(縮小)リサイズですが、

スレ主様の最初の質問はそうですね。
レス内のリンク先をみて思わず
質問してしまいました。


＞カシオz850さん

失礼いたしました。

書込番号：25672545

[カシオz850]

ありがとう、世界さん。とびしゃこさん。私にとっても非常に参考になりありがとうございました。

書込番号：25675953

[スッ転コロリン]

こんばんは。

その方の専門家ではないのであくまで推測ですが、

8256×5504ピクセル(L)→4128×2752ピクセル(S)でしたら
画素数縦横それぞれ1/2ですから
RAWカメラ内RAW現像後・再生ガンマとJPEG圧縮前の画像データ(パソコン用語で言うところのBITMAP形式)の、
2×2ピクセル(4画素)を混ぜて単純平均して1画素にします。

8256×5504ピクセル(L)→6192×4128ピクセル(M)でしたら
4×4ピクセル(16画素)から3×3ピクセル(9画素)にします。
重み付け平均とか呼んでいたかと。

おそらくは縮小リサイズの基本的な方法、初期からある方法です。
これで弊害の出る、欠点が目立つことは、かなり稀かと。
画像処理のコスト(手間や処理時間)も少ないかと。
この方法だとピクセル単位のノイズ感を減らすことも期待できます。

<余談>

パソコンで縮小リサイズするなら「重み付け平均」でなく「間引き方」を試すのもありかと思います。
ピクセルレベルの漠然とした描写、砂浜の砂粒、コンクリートのザラザラなどを活かしたい時、
「重み付け平均のノイズ低減効果」がツブツブ感やザラザラ感を減らしてしまう懸念があります。
「間引き方」だとピクセルレベルのノイズ低減効果は期待できない反面、ツブツブザラザラ感が消える懸念も少なくなります。

デジカメのJPEG画像は、再生ガンマ2.2のモニターを前提に作られてます。
そのためJPEG画像をパソコンなどで縮小リサイズすると、意に反して少し暗い画像になることもあります。
・・・なんてことを知っていてもあまり役には立ちません、あしからず。
(詳しくは略、面倒なので)

8256×5504ピクセル(L)→4128×2752ピクセル(S)でしたら
ベイヤー配列の

RG
GB

の4画素から1画素にするのも考えられなくはありませんが、
その方法をも選択できるRAW現像ソフトもありますが、
デジカメの縮小リサイズに採用しているかは定かでありません。

書込番号：25676202

[家中無線LAN]

画像のリサイズ（画素数を減らす（変える））技術への質問スレッドのはずが、
画像圧縮（データサイズを小さくする）の話がところどころに顔をだすのがへんですね。

書込番号：25727171