『レンズのMTF性能と解像度について』のクチコミ掲示板

[SNTI]

初心者ですが、MTFと画像解像度についてわからなくなったので質問です。
最初に動画から。
4Kの動画はスペック上、限界の水平解像度は1920本であり、
8Kの動画はスペック上、限界の水平解像度は3840本なので、
例えば、8K動画のスペックぎりぎりまで解像度を出そうと思ったら、センサーサイズ36mmに3840ライン
すなわち、3840/35 　= 107lpmmのMTF性能が必要になるということですよね。

で、GMレンズはF2.8〜F4程度でおおよそ中心部のMTFは80lpmmなので、8K解像度は出せないが、4K解像度は十分に出せる。
超望遠ズームのSEL400800レンズになると、F8でMTFは50lpmm程度なので、4K解像度がギリギリ。


静止画に関しても、画素数はα7RVなどは6000万画素もありますが、中心部のMTFが90lpmmを誇る本GMレンズを使っても、横方向は、90×36mm = 3240ライン = 6480ドットの解像度が限界。よって、4:3アスペクト比だとすると6480×4860=約3100万画素。ということになり、これ以上の画素数のカメラは単に引き延ばしているだけ、

という理解であってますでしょうか。大きな誤解があれば指摘お願いします。

書込番号：26247177

[江戸紫雲]

＞SNTIさん

写真は理屈や計算通りにならないので難しい

書込番号：26247212

[ひめＰＡＰＡ]

＞SNTIさん
＞MTFは80lpmmなので、

MTFは「%」を表していると思いますが、どこからlpmmの数値を拾ってきたのでしょうか？

出典のあるものは表記しておいて欲しいです。
後出しジャンケンでどうこう言われても…。

書込番号：26247277

[SNTI]

＞ひめＰＡＰＡさん

MTFの数値と単位については、このサイトを見ました。
https://www.lenstip.com/598.4-Lens_review-Sony_FE_35_mm_f_1.4_GM_Image_resolution.html

書込番号：26247285

[SNTI]

MTFではなくて、MTF50「MTFが50％になる時の解像度」でした。

書込番号：26247289

[longing]

MTFが50%なら十分に解像しているので限界では無いと思いますけれど

それにリンク先はこのレンズの数値では無いですし

書込番号：26247298　スマートフォンサイトからの書き込み

[SNTI]

＞江戸紫雲さん

ほんとそうです。

MTF50は、MTFが50％になる解像度を指すので、
私の最初の質問を修正すると、
・GMレンズはF2.8〜F4程度でおおよそ中心部のMTF50は80lpmmなので、8Kの限界解像度は細部まで50％のコントラストで解像することはできないが、4Kの限界解像度なら細部まで50％コントラストで描写可能。
・超望遠ズームのSEL400800レンズになると、F8でMTF50は50lpmm程度なので、4Kの限界解像度ならギリギリ50％のコントラストを出せる。

・・みたいになりますね。

要するに、コントラストが50％以下のぼやっとした線でよいのなら、もっと余裕で解像できるということですね。
失礼しました。

書込番号：26247302

[ひめＰＡＰＡ]

＞SNTIさん

計測サイトの数値は、その測定方法での数値であって、レンズの解像限界を表している
訳では無いような気がします。

私にはMTF50の事がいまいち理解できていないので明確な回答が出来ずにすみません。

センサーが高画素化するたびにレンズの解像度は限界なんじゃないかという話題が上がり
ますが、α7RVの6000万画素程度ではまだまだで、１億画素程度はいけるんじゃないか、
最近のGMレンズの解像度はそれ位を見越して設計しているんじゃないか、と想像（妄想）
しています。

書込番号：26247337

[pmp2008]

＞SNTIさん

＞画素数はα7RVなどは6000万画素もありますが・・・

α7RVはローパスレスです。
もし、1画素まで解像する高性能なレンズがありましたら、偽色が発生してしまいます。

もしかしますと、Sony は、今のところ、α7RVの1画素まで解像するようなレンズは販売しない、という方針、なのかもしれません。

書込番号：26247346

[BlackPanthers]

　　
写真を理屈や計算だけで語る人がいますが、ナンセンス

同様にすぐにMTFを持ち出す人も、ナンセンス

そんな人はGoogleで必死に検索する前に

生きた写真を撮って下さい。

書込番号：26247349

[SNTI]

＞ひめＰＡＰＡさん

あくまで素人理解ですが、白と黒の縦線が並んだ被写体をレンズに通して36mｍのセンサー上に写し込んだとき、
センサー上で完全に白と黒に分離できるレンズがコントラスト100％で、完全に混ざって線が見えなくなった状態がコントラスト0％、
その中間がコントラスト50％、ということですよね。
で、被写体となる白黒線をどんどん狭く細かくしていたったとき、レンズを通ってセンサー上に写りこんだ白黒線も狭くなりますが、同時にぼやっとしてきてコントラストも低くなっていく。　センサー上の白黒線が「これ以上細くなったらコントラストが50％を割ってしまう」というのが、MTF50かと理解しました。
もしそうなら、

>レンズの解像限界を表している訳では無いような気がします。

だと思います。解像限界というのが、どれだけコントラストが低くなったら、人間の目から解像していないように見えるか、
ということになりますが、たぶん人間の目にはコントラスト20%くらいでも、ぼやっと解像しているように見えるのではないかと。
なのでMTF50は、比較的余裕で解像している領域かなと。

＞pmp2008さん

なるほど。つまりローパスレスなので、偽色が発生してしまう「1画素レベル」まで解像させるわけにはいかず、
GMレンズでも、それより少し手前のほどよいところに収めているということですかね。

書込番号：26247397

[あっ熊が来たりて鰾を拭く]

之を知る者は之を好む者に如かず、之を好む者は之を楽しむ者に如かず。

スペックでマウントする人、
エクセルシートを貼る人、
色々いますが結局は・・・ってやつですね。

書込番号：26247450

[撮貴族]

＞SNTIさん

MTFの意味と測定法についてのアンチョコは、たとえば：https://www.baslerweb.com/ja-jp/learning/mtf-evaluating-lens-quality/?srsltid=AfmBOooxUAb3g5rDsW5CjgGMG1lQ2uL5gvkBi0tf1t4h-8MCR-zq7Nbh

lenstip に出てくる MTF50 の意味は、空間周波数 50lines/mm のターゲットで測定されたMTF値（単位は%）のことでしょう。SONYの公表では10 とか 30 で 50lpmm は出してませんから、lenstip の独自測定と思われます。lenstip のやつは、撮像素子上のスポットを決めて、F値ごとにプロットしてます。なので、https://www.sony.jp/ichigan/products/SEL50F14GM/feature_1.html なんかとの比較では、換算置換えが必要。

でまぁ、MTFデータをみて、それでどのくらいのサイズ・ピクセルサイズのメディアで見たらどのくらいクッキリ見えるか、というのは kakaku.com ではアルアルの話題ではあります（ひところとくに酷かった；近頃は比較的平和）。が、大体無意味なことが多いです。撮り手がちゃんと撮るか（撮れるか）どうかの要素のほうが遙かに大きく結果を左右するからです。

とはいえ、なにかの拍子に単焦点とズームの撮り比べになる撮影を同一絞りでやったとき、「なんでこの写真はこんなによく写ってるのかね？」と思ったら単焦点だった、ということは確かにときどきあります。そういうふうに解像度の違いに意識がいく被写体・撮り方・鑑賞法だとわかる（こともある・多い）、そうでない場合はそうでもない、ということだと思います。

書込番号：26247473

[holorin]

大きな誤解が一つ。

LPはラインペアなので、黒白で１LP。
よって分解能は半分で済みます。

3840÷36÷2≒ 53LPmm

書込番号：26247511

[pmp2008]

＞holorinさん

SNTIさんの次の記述に間違い箇所ありますけれど、それでも、LPmmの値は正しいような。

＞例えば、8K動画のスペックぎりぎりまで解像度を出そうと思ったら、センサーサイズ36mmに3840ライン
＞すなわち、3840/35 　= 107lpmmのMTF性能が必要になるということですよね。


8K画素数：7680 x 4320 ピクセル

縦ライン数：7680
縦ラインペア数：3840

3840 / 36 = 107 LPmm

書込番号：26247534

[ありがとう、世界]

＞SNTIさん

通常の、単板単層カラー撮像素子では、
通常の１ショット撮影で【画素毎に解像できない】ので、
市販品の「自称8K機」の殆どの現実は、非常に厳しいかと思います(^^;


なお、昔から「実際に解像度チャートなどを撮影し、ヒトの視認による評価」の場合、解像限界のMTFは 7%~10%あたりとされてきたようです。

書込番号：26247546　スマートフォンサイトからの書き込み

[seventh_heaven]

>スペックでマウントする人、
>エクセルシートを貼る人、
>色々いますが結局は・・・ってやつですね。



嫌味しか言わない人、
、、、が言ってた。しか言わない人、
ブーメランが刺さってるのに気が付かない人

上記も加えて、猛省して、卒業してください。

書込番号：26247559

[SNTI]

＞撮貴族さん
＞SONYの公表では10 とか 30 で 50lpmm は出してませんから、lenstip の独自測定と思われます。

そうなんですね。参考になりました。独自測定なので少々割り引いて読んだ方が良かったですね。


＞holorinさん
＞LPはラインペアなので、黒白で１LP。

はい、それは理解しているつもりでした。
最初の質問で 「横方向は、90×36mm = 3240ライン = 6480ドットの解像度」と書いているあたりでそれを表したつもりでした。


＞pmp2008さん
＞SNTIさんの次の記述に間違い箇所ありますけれど、

どの部分が間違いでしたでしょうか。
pmp2008さんが書かれている計算式と自分が書いた式は同じに思えてしまう・・・
あ、「35」はもちろん「36」の誤字でした。


＞ありがとう、世界さん
＞市販品の「自称8K機」の殆どの現実は、非常に厳しい

とすると、逆に、放送局用8Kカメラなどは1画素レベルの解像が可能でしょうか。
例えば、池上のSHK-810のスペックを見ると、確かに
撮像素子 3300万画素Super 35mm CMOSセンサ
限界解像度 4000 TV本
となっており、センサーサイズはα7シリーズと同じなのに、スペック限界まで解像できているのはレンズの違い？

＞解像限界のMTFは 7%~10%あたりとされてきたようです。

なるほど、参考になりました。

書込番号：26247579

[ありがとう、世界]

視聴条件は、何K？	この自作図形は、撮影距離などの調整で実際の解像限界を「探す」

＞SNTIさん

＞放送局用8Kカメラなどは1画素レベルの解像が可能でしょうか。

画素単位の概念そのものではなく、「アナログカメラ時代からの解像の概念」が踏襲されているようですが、
8K「３板式」の場合は、実際に解像「可能」になることを前提に仕様が策定されているようです。

ただし、1.25型(有効面16.1x9.1mm)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/itej/71/11/71_819/_pdf
の３板式の場合の「必要とされるレンズ解像度」を考慮すると、実際にはどうなのか？と気になるでしょう(^^;

しかし、
＞池上のSHK-810のスペック
を含めた「単板式」ではどうなのか？

・世界初！ 1億3,300万画素イメージセンサーを開発
　1枚でフル解像度8K映像の撮影が可能に
https://www.nhk.or.jp/strl/publica/giken_dayori/112/1.html
↑
＞高画質な8K映像を撮影するためには、赤、青、緑の各色に3,300万画素のフル解像度の情報が必要です。これまでの8K SHVカメラは、3,300万画素のイメージセンサーを各色1枚ずつ、合計3枚用いる「3板式」でフル解像度を実現していましたが、光を3色に分けるプリズムが必要となるため、カメラの小型化が課題でした。

＞カメラを小型化するには、プリズムを使わずに1枚のイメージセンサーで3色の情報を取得できる「単板式」が有効です。しかし、3,300万画素のイメージセンサーを単板式で用いた場合、取得できる情報量がフル解像度の3分の1となり、3板式と同等の画質を得ることが困難でした。

＞今回開発したイメージセンサーは、従来の4倍の1億3,300万画素を持ち、このうち赤と青には3,300万画素ずつ、緑には6,600万画素を割り当てることで、カメラの小型化と高画質化を同時に実現できるようになりました。イメージセンサーのフレーム周波数は60Hz、光学サイズは35mmフルサイズ* なので、種類が豊富な写真用レンズを利用できます。

※上記について、下記から技報のPDFをダウンロードしてみてください。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/itej/72/1/72_J35/_article/-char/ja/
↑
「図10 本カメラシステムの解像度特性」の空間周波数(ただし TV本)と MTFのグラフも、今後の参考になると思います(^^)


なお、ヒトの視力と「視認距離と鑑賞サイズ」の相関を考慮すると、
「そもそも、ヒトの視力で【画面】の 8K相当条件が、かなり限られる」のですが、
これについては添付画像の表をご参考まで(^^;
(随分前に作成したもの(^^;
視力1.0の分解能⇒60秒角という「角度」からの計算ですが、SNTIさんの場合は大丈夫でしょう。
※逆に、大丈夫じゃないヒトの場合は、
【視力1.0の分解能⇒60秒角という「角度」】の段階で受け入れることすら出来いどころか、なぜか激昂する異常事態になったヒトすらいました(^^;)


【注】
＞画素単位の概念そのものではなく、「アナログカメラ時代からの解像の概念」が踏襲されているよう
↑
画素単位の解像限界の確認は、意外と難しくなります。
一定サイズの場合、たとえば添付画像の自作図形の場合は、
撮影距離などの調整で解像限界を「探す」という手間が、意外と大変です(^^;
※kakakuの画像アップ条件の制約による、【モノクロ】1000x1000=100万ドット画像

書込番号：26247618　スマートフォンサイトからの書き込み

[holorin]

勘違いでしたね。
失礼しました。

書込番号：26247699

[pmp2008]

＞SNTIさん

＞＞SNTIさんの次の記述に間違い箇所ありますけれど、

＞どの部分が間違いでしたでしょうか。

これですけれど、

＞例えば、8K動画のスペックぎりぎりまで解像度を出そうと思ったら、センサーサイズ36mmに3840ライン

正しくは、「例えば、8K動画のスペックぎりぎりまで解像度を出そうと思ったら、センサーサイズ36mmに7680ライン（3840ラインペア）」

＞pmp2008さんが書かれている計算式と自分が書いた式は同じに思えてしまう・・・

計算式はあってます。

＞あ、「35」はもちろん「36」の誤字でした。

ですね。

書込番号：26247743

[SNTI]

＞ありがとう、世界さん

池上のＰDFダウンロードして図だけ見ましたが、MTFが50％のときの解像度が2900ＴV本くらいですね。
センサーは36mmなので、MTF50換算で、2900/36 = 80 lpmmとなり、GMレンズと同等レベル？？？
とすると、池上の8Kも、GMレンズを装着したα1の8Kも変わらないんじゃないかと思いましたが、
図6の解像度チャートの写真をみて、次元が違うとわかりました。
すごいですね。8Kがここまでくっくりと限界まで解像されているんですね。さすが池上。


＞pmp2008さん

センサーサイズ36mmに3840ラインと書きましたが、これ単に3840本の線という意味です。
水平解像度XX本というのと同じで、交互に白と黒で埋めた場合という意味でした。性格にはラインペアというんですね。

書込番号：26248058