iphoneの撮影における、動画と写真の違い、画質の比較

動画と写真はそもそもが違うので、なんとも難しい質問になるかもしれませんが、お詳しい方お願いします。
例えば、カメラ機での写真撮影、カメラ機での動画撮影、ビデオ撮影機での動画撮影の違いもいまいち分かっていない感じです。

iphoneにおいてですが
そもそも、写真撮影と動画撮影の画質の違いは何でしょうか？
解像度は同じで４Kのモードとした場合です。

写真の連写(又は連射機能)と動画の違いも解説頂きたいです。

すっごい単純な例で、間違っていると分かっている前提ですが、
例えば、動画が写真の集合体なのであれば、
30fpsの動画ですと、通常の写真が３０枚あるだけでは？と思いますし、
その３０枚の１つ１つが写真と同等であればすっごく綺麗なわけですが、
それは難しく実現しない理由があり、
実際には１枚１枚は写真の１枚より画質が悪いわけですよね？
その辺りも何故かといった点を含めて深く知りたい次第です。

ブレたものに関しては、写真も動画も苦手だと思うのですが(間違いがあったらご指摘下さい)、
こういう場合は動画の方が綺麗な瞬間に巡り会える可能性があるという考え方もどうでしょうか？

少し漠然としているかもしれませんが、基礎から分かっていないため、多分質問する内容が難しくなってしまいました。
ご回答によりもう少し焦点が絞れるかもしれませんが、
ご解説頂けますと幸いです。

ちなみに、ご存知であればで良いのですが、
iphoneでは、動画を撮影中に写真を撮る事ができますが(動画はそのまま撮影が続き、写真がボタンを押すたびに何回でも撮れます)、
普通の写真単独での撮影の違いは何でしょうか？
また、画質面での違いはあるのでしょうか？
これも、HDR機能の有無の違いというよりは、
写真だけを撮影する際のピント合わせ等の工程と、
動画を撮影する際の撮影最中のオートフォーカスによるピント調整や
その状態での写真ぼたんによる撮影(画面上は動画を撮影している画面で、その瞬間が写真として収められます)
を中心とした違いをもっと深く理解したい感じです。


違いというのは、最終的には画質が主ですが、そもそも何が違うのかなど、細かく理解したい次第であります。
宜しくお願い致します。

No.3 回答者： WillDesignWorks 回答日時： 2016/07/15 15:32

動画は、秒29とか30フレームの画像を表示するため、膨大なデータ量が必要になります。

さらにそれを伝送するハードウェアや電波（帯域）や記録メディアへの転送書き込みレートにもそれだけのスループットが必要になりますが、スチルカメラで撮ったレベルの画像をそのまま秒30コマ送っていたのでは、スループットの不足や高性能のハードウェアが要求されてしまい、テレビやカメラがなかなか売れなくなります。
そこでコマ内の画像圧縮に加えてコマ間圧縮によりデータを可能な限りダイエットするわけです。これで圧縮された画像データは、一枚の絵として鑑賞するには無理が出てきます。かなりデータが間引かれているため静止画としてはかなり汚いからです。
だからもし、高解像度で撮影した動画を可逆圧縮で、データの損失がないフォーマットで撮影・再生出来るシステムがあれば、スチルカメラに匹敵する画像が得られるはずです。（放送局で使うカメラとか）
実際は、ビデオカメラ（とレンズ）は動画撮影に最適化されているので、なかなか難しいかも知れませんが。

スチルカメラでは、記録メディアに書き込みさえ間に合えば、動画データの伝送まで考えなくていいですから、余裕を画像の高画質化へ回せます。
スチルカメラは、静止画撮影に最適化されているので、一般的にビデオカメラより大きな撮像センサーを持ち、1画素あたりの受光量が大きく高画質が得やすい。代わりに、動画撮影を行うと撮像センサが熱を持つため、熱ノイズ対策のため連続撮影時間に制限がある機種が多い。

動画も連写も基本は同じ。違いは、動画は一定のフォーマットと帯域に収めるために強い圧縮がかかると言うこと。縦横のピクセルサイズに制限がかかる場合もあるでしょう。
スチルカメラの連写なら、4Kを超える解像度であろうが自由だし、フォーマットもJPEGかRAW位しかないので、ややこしいコマ間圧縮も必要ありません。

No.2 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2016/07/15 12:02

一般論で、動画と静止画の違いを説明すると、

動画の場合、インターレーススキャン（飛び越しスキャン）とプログレシップスキャンの２通りが有る事です。
同じ秒30コマでも、インターレーススキャンの場合、走査線を２つに割って粗く走査するので、２回の操作で１枚の絵を作ります。

日本の地デジは、インターレーススキャンで１秒間に約60フィールド30フレーム（正確には59.94フィールド29.97フレーム）で放送されています。（NTSC方式）
方や、プログレシップスキャンは、お考えのとおりパラパラ漫画です。

他にも、動画と静止画では画像形式や圧縮の方式も違いますが、動態被写体の動画は静止画と違い１コマづつ見ると被写体ブレが顕著です。
１コマのシャッタースピードを上げるとブレは少なくなりますが、動画で再生すると、返って動きがギクシャクするので、ブレを伴っている方がスムーズに見えます。

No.1 回答者： nora-sky 回答日時： 2016/07/15 04:02

基本的な部分を一般論で回答します(下記が理解できれば疑問もある程度解決するかと)。

＞動画が写真の集合体なのであれば、30fpsの動画ですと、通常の写真が３０枚あるだけでは？

そうです。
…が、写真は基本的に紙媒体への印刷なので解像度など任意にできますが、動画は原則としてテレビでの視聴が前提なので放送規格に準じている必要があります。

実用化のために画質に違和感の出ない範囲で映像エンジンを使って圧縮処理して記録します。
圧縮したデータが写真だとJPEGで、動画はAVCHDになります(実際は用途や目的によって多岐にわたります)。

動画で一般的に利用されるAVCHDは圧縮方式にH.264を利用しますが記録容量を少なくできる利点がある代わりに非可逆圧縮方式なのでフレームを再現できない難点があります。

高画質を要求される業務用途の場合は非圧縮方式やフレームの再現ができる可逆圧縮方式で記録します(Apple ProRes4:2:2等)。

※非圧縮のHD動画(1080p@60Hz)だと1時間で約1TBの記録容量が必要で補助記憶装置(HDD等)の転送速度は500MB/s以上が要求されます。