デジタルカメラのノイズと画素数の関係について

Question

コンパクトなデジカメの購入を検討しています。
　おしえてgooや価格.comのコメント欄をみると、「コンパクトデジカメは、小さなCCDで大きな画素数を出そうとしているため、ISO感度が高まるとノイズが目立つ」旨の発言がみられます。
　そこで質問ですが、この場合、撮影時に画素数（画質）を落とせば、ISO感度が高まってもノイズは減る（目立たない）という理屈でよいのでしょうか？
　経験上、L版サイズ程度の写真であれば200万画素で十分なので、たとえ800万画素搭載のデジカメを買っても200～300万画で撮影することが多くなると思っているからです。
　最近の高画素コンパクトデジカメをお持ちの方であれば経験上わかるのではないかと思い質問しました。
　よろしくお願いいたします。

tokpy · Accepted Answer

このサイトが参考になると思います
http://dc.watch.impress.co.jp/cda/review/2007/08/07/6767.html

ノイズリダクションをするとノイズが消えますが、細かい部分もあいまいになってしまいます。

ISO感度を上げるとノイズが増えるというのは正しいのですが、ノイズリダクションをどれだけかけるかによっても見た目のノイズの量は変わります。ノイズを減らすか細部の再現力を残すかは、デジカメによって傾向が違うようです。

ノイズリダクションの例
http://members6.tsukaeru.net/otomi/yatyou/gazou/gazou-6.html

> 800万画素搭載のデジカメを買っても200～300万画で撮影する

同じ300万画素で比べた場合、最近の機種は画質で比べたらがっかりするかもしれませんね。操作性やレスポンスの速さ、電池の持ちなどは満足できると思います。

bardfish · Answer

デジカメのノイズの原理について。

CCDやCMOSというイメージセンサーは光を電気信号に変換する半導体素子ですが、最初の電気信号はアナログです。
デジカメのISO感度とはこのアナログ信号を電気的に増幅させてISO400やISO800相当としています。
アナログの電気回路は様々な要因で「ノイズ」を拾います。アナログ信号にノイズが入った状態でデジタルに変換するといわゆる「デジタルノイズ」というモノが発生します。
アナログ信号を増幅するとノイズも増幅され、増幅されたノイズというのは目立つ傾向にあります。それをそのままデジタル信号に変換するとノイズはさらに目立ちます。
アナログ回路の総延長が長くなるとノイズはその分多く発生し拾いやすくなります。

ノイズが少ないデジタル一眼では、アナログ回路上でノイズの発生を極力減らす工夫がされています。センサーサイズの小さいコンデジではその工夫を取り込む余地が少ないためデジタル一眼並みの低ノイズ化は難しいのだと思います。
とはいえ、半導体の加工技術などは進歩しているので画素数の割にはノイズは少なくなっているはずですが、加工技術の進歩以上に高画素化が進んでいるのでデジタルノイズは年々ひどくなっているように思います。

従って、記録画素数を減らしてもノイズは減りません。

今発売されている最新機種の中から画素数の一番少ない機種を選ぶのがある意味賢いと思います。

kuma-gorou · Answer

>ノイズも間引かれて相対的にノイズが軽減されているように見えるのではないかと思ったのです。

全体の情報量が減少するだけでS/N比が改善される訳ではありません。
例えば、無線アナログ通信で微弱な電波を受信すると本来の信号(S)に比してノイズ(N)が増えます。出力を上げても絞ってもS/N比が変る訳ではないのと同じ理屈です。

画素混合については、敢て触れませんでしたが、No.3の方からの回答がありましたので、補足するとセル（画素）から読み出したアナログ信号の強度を足し算してからデジタル数値に変換する技術です。

parts · Answer

Ｑ／この場合撮影時に画素数を落とせば、ISO感度が高まってもノイズは目立たないという理屈でよいのでしょうか？

Ａ／機種によりですね。画素混合技術を搭載した機種であれば、ノイズの発生は抑えられ２つ以上の素子の信号を１つの画素に変換し感度を引き上げノイズを若干減らすことができます。（二つの素子なら2点混合、3箇所の素子なら3点混合という。デジタル補間技術の一つです）
しかし、既に回答があるように画素を間引くだけのものであれば、効果は皆無です。
この手の機能の有無はメーカーによって異なりますので、一概にできるともできないとも言えません。オリンパスや松下、富士写などメーカーの一部機種では搭載しているモデルもあるようですけどね。最高画素でISO800～1600が常用可能な富士フイルムのF31fdを上回るほど高感度が美しいコンデジはないだろうが・・・

所詮、大判撮像素子を搭載した機種には敵いませんが、そういう技術があるのです。

ちなみに、高感度だけノイズが増加しているわけではありません。既に、コンデジのノイズは感度が規定の100～125程度でも増えてはいるのです。ただ、ノイズリダクション技術の発達と高画素化によって画面で表示したり、いつも印刷する大きさにすると画素の増加がそれを抑え見えないほど小さくしているに過ぎません。その分、高感度では破断が増え弱くなります。
実際のトレードオフで考えると2Lサイズクラス～A4までぐらいの範囲なら極端な高画素（1000万画素以上）で画素混合（カメラの設定を変更する）より、一定水準の画素（400～800万画素程度）で高感度も強い機種（オートで増感する）の方がどのシーンでも比較的綺麗に撮影できるはずですけどね。

画素混合技術は知っておくと良いかもしれない。今後より高感度を求めるようになり画素数が増えれば多くのメーカーが採用するだろう技術です。一眼レフも将来搭載されるかもしれませんよ。凄まじい高感度を得られるなら欲しい機能という人もいるだろう。

sokojaso · Answer

↓をご覧ください。
http://www.sony.jp/products/Consumer/DSC/DSC-V3/feat1.html
このページの中程にCCDの拡大図があります。一般に、この小さいレンズの付いた「フォトダイオード」のサイズが大きいほどノイズが少なくなります。
たとえば、このカメラを200万画素記録の設定にしても、肝心のフォトダイオードのサイズが変わるわけではなく、単に間引くだけなので、ノイズに強くなると言うことはありません。

↓を見れば、一眼レフがいかに余裕のあるサイズかが分かるとおもいます。
http://takuki.com/gabasaku/CCD.htm

kuma-gorou · Answer

＞撮影時に画素数（画質）を落とせば、ISO感度が高まってもノイズは減る（目立たない）という理屈でよいのでしょうか？

センサーの画素数と記録画素数は、別モノです。
極簡単に言うと、記録時に画素数を間引くだけですからノイズが減る事はありません。

デジタルカメラのノイズと画素数の関係について

このサイトが参考になると思います

デジカメのノイズの原理について。

>ノイズも間引かれて相対的にノイズが軽減されているように見えるのではないかと思ったのです。

Ｑ／この場合撮影時に画素数を落とせば、ISO感度が高まってもノイズは目立たないという理屈でよいのでしょうか？

↓をご覧ください。

＞撮影時に画素数（画質）を落とせば、ISO感度が高まってもノイズは減る（目立たない）という理屈でよいのでしょうか？

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