ビデオムービー高級機は3CCD　1CCDにしないのはなぜ

Question

ビデオムービーは現状高級機は3CCDにしますよね

ところがデジタルカメラでは現状すべて1CCDです。充分高画質です。
1CCDのデジタルカメラではコンパクトから一眼レフまで充分高画質にできています。

質問です
ビデオムービーはなぜあえて機構的に複雑な3CCDにするのでしょうか

たとえば100万画素1CCDより100万画素3CCDの方が高画質なのは存じ上げていますのでその説明は不要です。

moo883 · Accepted Answer

No.11です。

>時間的な処理の問題も決定的な要因ではないように思います。

製品開発の要素として、決定的に重要です。

実態として単板高解像度のビデオムービーが出ない傾向があるのは、動画では処理にかかる時間が重要だからです。HDR-HC1のように、それを上回るブレークスルー（SONYのカスタムチップや消費電力など）があれば単板も製品化されます。

ビデオの場合は、処理が時間軸で間に合わない訳にはいきません。テープは一定速度で回ります。あるコマの1/60秒後には次のコマの処理が完了する必要があります。

少し計算してみるとわかると思いますが、コンパクトデジカメであれば秒2-3コマ、高級一眼レフなら8-10コマ超えるくらいの連写性能でしょうか。それも連続コマ数に制限つきで、限られた容量の高速なメモリバッファがいっぱいになれば終わりです。ポイントはデータ転送の継続的なスループットです。

ご自分で書いているようにデジカメとビデオカメラの境界線はあいまいになっていきます。既にSD画質のものでは、細かい画質の問題はあるにせよそういう状況です。

ですが先に書いたように、製品化の判断は、コストと性能と重量と消費電力と操作性と、、もろもろのバランスです。ビデオを高画質化するのに、3CCD化が上記のバランスが最もよく実現できる答えです。最近の民生HD化で足踏みしていますが、この理屈は変わりません。

特に市松模様の処理では斜めの解像度が稼ぎにくく、動画では一目で単板だと判ります。3CCDでは、Gに対してRとBを半画素ずらして解像度を稼ぎつつ、CCDの1画素受光面積は減らないので、この意味は大きい。時間をかけて力技で処理すれば多少はましになりますが。

>質問です
>ビデオムービーはなぜあえて機構的に複雑な3CCDにするのでしょうか

この質問は、「なぜあえて機構的に複雑な3CCDを、メーカーは製品化にあたって採用するのでしょうか？」ではないのですか？

ikkyu3 · Answer

No.10です。
＞スペックを見る限りCCDの感度が良くなり現在光の利用効率はあまり追求しているように思えません。
そのとおり、現在受光部のサイズの小型化と高画素化に注力して、光の利用効率はあまり追求しているように見えません。
コンパクトデジカメでも同様ですね。
これは、現時点でのコンシュマーでの販売戦略と思います。

デバイスの改良でノイズが少なくなってはいますので、ゲインを上げることで、確かに高感度にはなっておりますが、コンシュマーでは、ダイナミックレンジが、限りなく狭くなっていく傾向ではないかと思います。

仕様書には、なぜか表示の無いダイナミックレンジですが、同じシーン内での明部と暗部との表現の幅とか、暗いところや明るいところの色の再現性とかに違いは、感じられないでしょうか。
光の効率的な利用において、２から４倍くらいの違いは、高感度になったらなったなりに存在しますから、実際に撮影したとすれば、映像の品質としてダイナミックレンジは、上のような再現性において単板と３板とでは大差があると思います。

moo883 · Answer

時間軸の概念が抜けています。ビデオ「ムービー」はリアルタイム必須、静止画デジカメは後処理ゆっくりでよい、という技術面と、メーカーの「売れる製品」戦略からも、コンシューマはこのようになっています。

NTSCであれば、毎秒59.94フィールドを描く必要があります。静止画デジカメであれば1/30秒も1/15も許されますが（手振れ警告がついたりしますが）、ビデオとなると蛍光灯フリッカー対策に1/100秒シャッターを入れることはあっても、1/59.94秒以下のスローシャッターは許されません。というか、かなり「カクカク」した「エフェクト」としての扱いなどとなり、暗闇撮影でゲインを稼ぐ手段でもありますが、通常の条件での撮影映像では民生品としてはクレームものとなります。

静止画デジカメは単板CMOS等で市松模様に色画素を配置して得た情報を処理し、高解像度化（というか色情報の一部から解像度情報を作り出している）していますが、この処理にかなり時間がかかりますしね。1/59.94秒では完了しない。

秒60コマの連写機能を持ったデジカメは、3CCDビデオムービーを超えられるか？という命題より、コストを考えても、動画はあらかじめ光学系で3色に分解されたものを撮像したほうが理にかなっています。

ikkyu3 · Answer

単板と三板との大きな違いは、光の利用率の違いにあると思います。
３板式では、撮像レンズを通った被写体からの入射光は、色分解光学系を通りながら順に各色に分解されます。
このときダイクロイックミラーなどを使い取り出す色成分は反射させたもので、通過する光成分は、次のミラーに向かいます。
次も同様です。
と言うことで捨てる光成分が有りません。（通過損失やピクセルの面積率は有ります）

一方、単板式では、一面に並んだピクセルに対して色成分通過フィルタを使って各色に分解しますから、取り込む色成分以外は、捨てる（阻止）することに成り、光の利用率が低くなります。

この違いは、イメージサークルや画素数が同じとして、推定して見ると３倍には収まらない違いが有り、ダイナミックレンジや感度に大差がありグラデーションや感度に違いが出来、更には、上記に余裕があれば、より画素数も増しやすいので解像度も良くできると思います。

他には、信号電荷の読み出しや処理が、順繰りか並行読み出しかで、速度の違いの問題も考えられますが、電子デバイスの進化で、今では何とかなると思われます。

kogechibi · Answer

なぜビデオカメラの高級機は３CCDで１CCDにしないのか、という質問ですので、回答は＃６といたしました。動画の記録と静止画の記録では根本的に違います。ビデオカメラを問題にしているならデジカメを引き合いに出す必要はありません。

１CCDで十分、と判断しているならそれでなんら問題はありません。
３CCDカメラを選択しなければいいだけの話です。

画質の判断は個人で違います。１CCDの限界は経験上、ある程度理解しているつもりです。ブライダルやプロモーションの録画、編集を20年近く経験しています。同一メーカーの兄弟機種でも、１CCDと３CCDではまったく違います。お客様の録画した複数のテープをみれば、どちらで録画したものかはすぐに判断できます。

しかし、CCDだけでは高画質は語れません。レンズと記録メディアも重要なのです。

画質の差は、実際に何度も体験して知ることが重要だと思います。

fuy_ukky · Answer

逆に考えると、3CCDをデジカメに採用しないのは、

3CCDでは、物理的に一眼レフの開発が難しいこと。
コンデジでは、分厚くなって、
顧客層が見込めないことなどにあると思います。

では、ビデオムービーには3CCDなのか。
これらの制約がないからだと思われます。

palmmy · Answer

＞ビデオムービーはなぜあえて機構的に複雑な3CCDにするのでしょうか

付加価値を高めたいのではないでしょうか？
ICCDなら海外でも作れると思いますし。
3CCDも作れるかもしれませんが。

確かにVHSCのころ1CCDが主流で、3CCDは一部の
高級機だったと思います。

3CCDとか手ぶれ補正とかいろんな機能をつけないと
買換え需要も…

kogechibi · Answer

単刀直入に申し上げると、３CCDでないと、映像の深み、立体感、透明感が再現できないからです。

１CCDでは絶対に到達できない領域が存在するのです。

機能が複雑になるのは当然であたりまえです。

それが理解できる方々の為に３CCDのカメラが商品として存在します。

１CCDでご満足頂いている方々なら、それはそれで全く問題ないでしょう。

nitscape · Answer

3CCDにすることで"複雑化および容積が増える"という欠点よりも、3CCDにすることで"高画質を得ることができる"という潜在的な利点の方が大きいからあえて3CCDにしているのだと思います。それ以上の理由はないと思います。

逆に小型化をめざしているビデオカメラでは"容積が増える"という欠点が大きすぎ、また複雑化することによるコストの増大をペイできないために1CCD化しているのだと思います。

＞3CCDの方が高画質なのは存じ上げていますのでその説明は不要です。 
とのことですので説明は省きますが、例えば1枚の写真を得るためのカメラでもごく一部の専門的な用途（顕微鏡や望遠鏡）では3CCDが使われることがあったと思います。また天体撮影の分野ではアマチュアでも1枚の写真を得るためにモノクロ1CCDカメラとカラーフィルタを利用し3～4枚の写真を撮影し、それらから1枚の高画質なカラー写真を得るようなこともあります。

デジカメでも3CCDの方が高画質になるのでそのうちそういう機種もでるかもしれません。しかしカメラというのはビデオのように１秒間に30枚も撮影しなければいけないという制約がないためシャッタースピードを1秒でも15秒にでも設定できます。そういう面で3CCD化しなくても十分な画質が得られているため、まだそういう機種がないのかもしれません。

asuca · Answer

動きのある物を１ＣＣＤで撮ろうと思ったらＲＧＢの処理の間に実際の画像は変わってしまっています。３ＣＣＤなら一括で読み込めるので動きの速い物でも撮影できるんです。

ビデオムービー高級機は3CCD 1CCDにしないのはなぜ

No.11です。

No.10です。

時間軸の概念が抜けています。

この回答への補足

単板と三板との大きな違いは、光の利用率の違いにあると思います。

なぜビデオカメラの高級機は３CCDで１CCDにしないのか、という質問ですので、回答は＃６といたしました。

逆に考えると、3CCDをデジカメに採用しないのは、

＞ビデオムービーはなぜあえて機構的に複雑な3CCDにするのでしょうか

単刀直入に申し上げると、３CCDでないと、映像の深み、立体感、透明感が再現できないからです。

3CCDにすることで"複雑化および容積が増える"という欠点よりも、3CCDにすることで"高画質を得ることができる"という潜在的な利点の方が大きいからあえて3CCDにしているのだと思います。

動きのある物を１ＣＣＤで撮ろうと思ったらＲＧＢの処理の間に実際の画像は変わってしまっています。

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