【カメラ技術解説】画素サイズの違い「大きな画素の感度が高いわけ」~どうして暗所に強いのか?~

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  • Опубликовано: 22 ноя 2024

Комментарии • 58

  • @bun-bunzo
    @bun-bunzo Год назад +1

    超お悩み解決❢

  • @Image8Sensor
    @Image8Sensor 4 месяца назад

    フォトンショットノイズに触れないのは何故?と書こうとして、「細かい突っ込みは勘弁してくださいね。笑」の文をみて引っ込めた!

  • @popphoto8799
    @popphoto8799 3 года назад +3

    底面積が10cm×10cmの容器と、5cm×5cmの容器に対して、チリや埃の量を共に4ccとして説明されていますが、底面積が異なるのに、なぜチリや埃の量は同じになるのでしょうか?底面積が小さければ、チリや埃の量も少なくならないのでしょうか?

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +3

      塵や埃は電気的に自己発生するノイズを意味しているので、入って来る物では無いんです。なので、ピクセルサイズに関係なく定性的にほぼ同レベルのノイズが出ますと言う意味です。

  • @hikityan1
    @hikityan1 Год назад +2

    ご報告です。Z5を買いました。!(^^)!

  • @slim3690
    @slim3690 3 года назад +1

    いつも勉強させてもらってます。ありがとうございます。
    改めて動画を拝見しました。そこで一つだけよくわからなかったのは、底面積が10センチ四方と5センチ四方違うのに、ホコリや塵は同じ4CCと考えてよいのでしょうか。
    底面積が変わるとホコリや塵も変わるらないのですか。基礎知識が乏しいので、そこがよくわかりません。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      実際に埃ってわけではないので、センサー回路等物理的に発生しているものなので、回路構成が同じであれば同じ程度のノイズが発生する物という意味です。

  • @飼育者ちーオス2君
    @飼育者ちーオス2君 3 года назад +1

    光の粒(光量子)を雨粒、降雨量を輝度に例えた、ご説明とても解り易くありがとうございます🎵
    sonyさんもNikonさんも 裏面照射型 さらには技術開発して積層型に発展して、今や高画素で高感度にも強いフラグシップ機に主流になってきましたね✨
    CMOSの光電変換で、より画素ピッチが小さい方が、受けられる光子数が少ない為、フォトダイオードから変換出力される電子数がより少なくなり、
    それに対して、ごみなど物理的や拾う電気的ノイズは一定比率で発生している?が、
    そのあとアンプで増幅させる定格のCMOSセンサー出力電流も大きくしなければならない為、ノイズも増幅してしまい、結果 SNRもより悪くなるからですね。
    さて、この、ノイズには、ちり、埃が光を反射、回析させる物理的に起因するものや、電気的な物など、どんなものがあるのでしょうか?

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      物理的には熱くらいかな、、、あ、シリコン内の不純物もありますね。

    • @mobileiphone5779
      @mobileiphone5779 2 месяца назад

      @@camera_club_TV フォトダイオードでの光電変換は確率的に行われますので、いわゆるショットノイズがありますね。これも開口面積が広いと平均化されて有利に働きます。

  • @ddkk1599
    @ddkk1599 3 года назад +1

    ISO感度について、いつも思うのですが、ISOって、国際標準化機構や、そこが取りまとめた標準のことで、
    例えば、ANSIとかJISと同じだと思います。企業でも、「ISO9001を取得しました」みたいなアピールしてます。
    カメラに限ると、ISOが感度の略称として使われていて、ボタンに「ISO」って書いてあったりします。
    すごい違和感があるのですが・・・日本人の英語感覚がずれていて、それがカメラに変に影響していないか心配です。
    感度に「Speed」を使うことが多いので、シャッタースピードと被るから「ISO」を使っているんでしょうか。
    機械に「JIS」ボタンとか、「DIN」ボタンとかついてたら、「?」ってなると思うんですが・・・

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      ISO以前はASAでしたね。裏蓋にはDINも書かれていました。ISOも正しくはASA/DINと併記することになっていますが、長くなるし一般的に通っているASAだけの表記になっています。言われてみればおかしな表記ですが、まあ、みなさん解って使ってるからいいんじゃないでしょうか。

  • @abek.
    @abek. 3 года назад +5

    いつも、勉強になる内容ですね。

  • @acidfruit87
    @acidfruit87 3 года назад +4

    大変わかりやすい説明でした
    デュアルISOについても解説いただけると嬉しいです

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      承知しました。

    • @acidfruit87
      @acidfruit87 3 года назад +1

      @@camera_club_TV ご快諾いただけるとはありがとうございます!楽しみにしています

  • @bardelacosta
    @bardelacosta 3 года назад +1

    いつも素晴らしい解説ありがとうございます。センサーの配線が細くなっているのは、いつ頃のカメラからか教えて頂けるとありがたいです。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +1

      ここは日進月歩なのでいつからとは難しいですが、積極的な低ハイ化(配線を薄くする)はここ5年くらいかなと思います。

    • @bardelacosta
      @bardelacosta 3 года назад

      ご回答いただきありがとうございます!

  • @vyz04632
    @vyz04632 3 года назад +2

    わかりやすい説明で大変参考になりました。MFTを使っているので、ノイズについては実感を持って理解できました。考えてみると、カメラではありませんが、小さいレンズ・センサーのiPhoneのナイトモードの写りが結構良いのは画像処理エンジンの優秀さなんでしょうね。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +4

      スマホはうまくシステムとして処理していますね。

  • @katoukatou732
    @katoukatou732 3 года назад +1

    拝見させていただきました!とてもわかりやすかったです!ありがとうございます。

  • @trickstar048
    @trickstar048 3 года назад +4

    凄い。例えが分かりやすいです…!

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      ありがとうございます。風呂入ってて思いつきました。笑

  • @u2552
    @u2552 3 года назад +1

    勉強になりました。ありがとうございます。

  • @橋本諒介-c4v
    @橋本諒介-c4v 3 года назад +2

    昔排熱処理が強いカメラは高感度に強いみたいな話を聞いた事があったんですが、調べても出てこなくて、自分の聞き間違いかとも思ってたんですけど、この動画で言っていることがそれですか?

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      熱問題は別ですね。
      シリコン素子は熱が高くなると価電子が伝導バンドに励起されるので暗電流としてノイズが発生します。

  • @またん-f8e
    @またん-f8e 3 года назад +1

    いつも楽しく見させてもらってます♪
    質問ですが、レンズモーターにリニアや超音波、stm等があり各メーカーいろいろな名前を付けていますが、それぞれのメリット、デメリットが分かりにくく困っています。また、機会が有ればご指導いただきたいです!

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +1

      これは面白いネタかもしれないですね。
      動画にしてみたいと思います。

    • @またん-f8e
      @またん-f8e 3 года назад

      @@camera_club_TV ありがとうございます★彡 楽しみにしております♪

  • @bnakashima7017
    @bnakashima7017 3 года назад

    バケツの話ですが、オーバーフローはノイズの話でなくダイナミックレンジのたとえだと思っていたのですが違うのでしょうか? 貯められる電荷量は概ね画素面積に比例するという話をどこかで読みました。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      いろんな意味でバケツの例えが使われてるので、そういう解説もあるかもしれません。はい、本来は面積ですね。

  • @jpojoai
    @jpojoai 3 года назад +2

    いつも勉強させていただいてます。各社の標準大三元のスペック比較して頂きたいです

  • @kojis1026
    @kojis1026 3 года назад +1

    みなさんコメントされてますがこの説明がISO感度にもでてくるんでしょうかね?
    ニコンだとD810以降はISO64使えたりマイクロフォーサーズはISO200、X-Trans機だとISO200、ISO160の機種があったりそこら辺の仕組みが詳しく知りたいです。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +1

      低ISOのお話もしたいですね。

  • @ihgstarry3924
    @ihgstarry3924 3 года назад +2

    楽しく拝見させて頂きました😃
    なるほど🤔
    裏面照射と普通のセンサーの違いって井戸なんですね🤔
    数年前に購入した1インチの裏面照射冷却カメラ、周辺部材を揃えていなかったのと、オートガイドや古い赤道儀にonstep自作基板工作でステラショットリンクとか別のテーマに脱線して取り組んでいたので、初期の動作確認しかやっていないのですが、そろそろ運用出来そうだし、ファーストライトやってみようかな🤔

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      裏面照射冷却カメラ、いいですねー!
      私もほしい。。。
      ファーストライト期待してます。^^

  • @yamaryu0112
    @yamaryu0112 3 года назад +3

    他の方でもコメントされているのですが、私もisoについて詳しく知りたいです

  • @mizuiro1116
    @mizuiro1116 3 года назад +1

    毎度お世話になってます。質問ですが、暗電流は露出時間に比例しますか?比例するとすると、シャッタースピードが速い方が暗電流が少なくなるのでノイズが減るのでしょうか?

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      定性的にはその通りです。
      ただ、うん百分の1程度では気にしなくても良いレベルです

  • @Milepoch
    @Milepoch 3 года назад

    プリンターやモニターの性能以上の画質は表示不可能、存在不可能
    どん詰まりなのよね、下流の宿命
    拡大したらすごいんです、にしか逃げ道がない
    そんな中、光学的に一番伸びしろを稼いだと思われるニコンがなんか好評
    FからZ、光学勝負
    それにしたって「端っこがすごいんです」レベルだけど

  • @ikedayoshio_of_joytoy
    @ikedayoshio_of_joytoy 3 года назад +5

    よければiso感度の仕組みについても語っていただけませんか?

  • @HSEISYU
    @HSEISYU 3 года назад +1

    いつも勉強になる動画ありがとうございます。
    最近、画素数が増えたα7IVの高感度性能について議論されているようです。
    そこで一つ質問なのですが、ソニーの裏面照射型のセンサーの開口率は100%で
    受け取る光のロスはない、と言う理解で正しいでしょうか?
    そうなると、ソニーの裏面照射型センサーでとりあえず高画素で撮っておいて
    高感度が必要な時は画素情報を集約して低解像度画像を作れば良く、
    「高画素機は高感度機を兼ねる」と言うことはできないでしょうか?
    もちろん、画素の数だけ部品が必要なのでセンサーの値段が高くなる、
    4K動画を作るために高画素から集約するのは価格的にも熱的にも大変である
    (クロップされてしまうなどの問題が起こる)
    というデメリットはあるとは思いますが…。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      裏面照射でも画素間に壁も有りますし、カラーフィルターの透過率や反射もありますから、100%まではいかないでしょうね。
      画素混合出力は昔からありますし、採用している機種もあったんじゃないかな?ビニングと呼ばれますが、読み込み時に合算して、A/D変換します。読み込んでからでは意味が無いですね。

    • @HSEISYU
      @HSEISYU 3 года назад

      @@camera_club_TV 返信ありがとうございます!
      開口率が100%でないとすると画素が小さくなるほどロスが大きくなり、やっぱり物理的に高画素機と同じ感度にはできないということですね。
      「読み込んでからでは意味がない」というのは、一旦高画素のままノイズごと出力してしまったら
      画像処理で後から画素数を小さくしてもノイズは小さくできない、という意味で良いでしょうか?
      そういえば、保存時にMサイズSサイズのように小さい画素数で出力できる設定がありますが
      あれもビニングのような技術なのでしょうか…。(画素集約しているためLサイズ設定よりも高感度になっている?)

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +2

      保存時のM、SはPCでやってるのと同じです。ビニングではありません。
      そこまでの記述はその通りです。

    • @HSEISYU
      @HSEISYU 3 года назад

      @@camera_club_TV 改めて返信ありがとうございます。
      いただいたコメントと自分で調べたことを要約すると
      「画素の読み出し時」にもノイズが乗り、
      読み出し回数が多い高画素機はそれぞれの画素でノイズを拾ってしまうため
      仮に高画素画像を後で低画質にダウンサンプルしてもS/N比が悪くなってしまうと理解しました。
      そうすると、例えセンサーの開口率が100%になったとしても
      高画素機で高感度機の代わりをするのは難しそうですね。
      質問ばかりで恐縮なのですが、動画に関する製品アピールで
      α7IVは「7Kオーバーサンプリングで4K動画を生成」というのが売りになっていますが
      これはいわゆるピクセルビニングとは別なのでしょうか…。
      もしこれがビニングだとすれば、その回路を使って
      MサイズやSサイズのビニング画像が作れそうに思います。
      またあるサイトによると、センサーの全画素から4K/2K動画にダウンサンプルする方法として
      「オーバーサンプリングやピクセルビニングなどの方法があるが
      画質はビニングよりオーバーサンプリングの方が高い」と説明されていたりして
      これらの違いなど色々と混乱しています。
      実際のところこのあたりどうなのでしょうか。。

  • @kwstep1
    @kwstep1 3 года назад +1

    とても解りやすい説明で有り難うございます。

  • @S15CB400SB
    @S15CB400SB 3 года назад +3

    すみません。質問です。
    今回の例では器の違う容器に両方チリ・埃が4㏄となっていましたが、これはISOに直す場合でも、
    25㏄(おそらくMFTだと思いますが)中に4㏄のノイズが含まれている=そもそもノイズが含まれやすい
    ということになるのでしょうか?
    それともノイズの量は光学的・物理的に一定割合で含まれるものなのでしょうか?

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +3

      数値にほぼ意味はありませんが、光電変換後の処理はどこもほぼ同じですから、相対的に不利になるという意味です。
      ノイズは決して同じではありませんが、電気的なものが一定量含まれますね。

  • @ああ-x8d1w
    @ああ-x8d1w 3 года назад +1

    非常にわかりやすい解説ありがとうございました。
    この動画でご解説されているのは、受光部の開口率を増やすことより光を取り込みやすくなるということと
    開口率に依存しない一定のノイズ量があると仮定された場合でSNRは改善されることを学びました。
    ノイズの種類についてもご解説いただけると非常に助かります。
    カメラというデバイス特有の一般人ができる範囲の各種ノイズ対策としてどのようなことがあるか
    気になりました。
    また、画素内のアンプの解説も知りたくなりました。特にデュアルネイティブISO技術は特に興味あります。
    なぜα7siiiはデュアルネイティブISOライクな動作をしてるのに、パンフレットに記載しないのかと疑問に思いました。
    大人の事情ですかね^^;

  • @FuRyu001
    @FuRyu001 3 года назад +1

    この説明はあくまでも画素等倍表示をした際のSN比の比較であって
    最終出力は紙であれ、ディスプレイであれ、大きさは決まっているので
    画素ピッチが小さくても高画素機であれば1画素当たりのノイズが増えますが、ノイズが占める面積が小さくなり、
    またオーバーサンプリング状態であればデノイズされるので、結果SNは向上します。
    なので結果的にSNは画素ピッチではなく、センサーサイズに一番依存し、
    超高感度でなければ高画素機の方がSNは有利です。
    実際にα7R3とα7S3のSNが逆転するのはISO25600以上の時です。

  • @Milepoch
    @Milepoch 3 года назад

    開口率上げられたから高画素化が成立してると推察してる
    6100万画素で撮れるレンズが限られていて問題になってる、張子の虎説
    光の性能がそこまで無いわけで
    でもクワッドとみなして処理できるからやっぱ高画素化は有利という論法もある

    • @ikedayoshio_of_joytoy
      @ikedayoshio_of_joytoy 3 года назад +1

      僕は読み出し速度があがったからかなーって思ってました。

  • @hiroshtateishi4212
    @hiroshtateishi4212 3 года назад +1

    率直に申し上げて、今回のご説明は不十分だと思います。仮にノイズがゼロであっても、チリや埃がなくても、大きな画素のほうが有利です。例を挙げます。大きな体育館の床に、蓋の開いたドラム缶を敷き詰めて、床にお手玉を一定の数(それぞれのドラム缶に10個ぐらい入るぐらいの数)だけランダムに投げ入れます。それが終わったら、小さなバケツをドラム缶と「同じ数だけ」敷き詰めて、床に同じ数のお手玉をランダムに投げ入れます(無論、バケツのほうが全体の面積は小さくなりますので、バケツに入らなかったお手玉の数は増えます)。個々のドラム缶とバケツに入ったお手玉を比べると、ドラム缶に入ったお手玉の数のほうがほぼ多いです。その様子を体育館の天井から見て比べてみます。バケツは面積が小さいのでドラム缶の面積まで拡大して比較します。そうすると、バケツのほうが、ドラム缶に比べて、入っているお手玉がスカスカです。もし、投げ入れるお手玉の数が十分に多ければ(要するに明るい)、どちらにも十分な数のお手玉が入りますのでドラム缶とバケツの差はあまり出ませんが、お手玉の数が少ない(要するに暗い)と、差は大きいです。殆どお手玉の入らないバケツも出てきます。それが写真にしたときのざらざら感・ノイズ感です。また、ISO感度を上げるというのは、お手玉の数を計算上に増やすということです。ISOを10倍にするというのは、1個しか入っていないのに、10個入ったことにするわけです。そうすると、当然ながら、画素の間に段差が出ますので、画像がなめらかでなくなります。それがざらざら感です。

    • @camera_club_TV
      @camera_club_TV  3 года назад +1

      うーん、そこん所の理解を深めてほしかったのですが、説明って難しいですね。