CCDと感度，シャッタースピードの関係

同じ画素数のデジカメを比べた場合，CCDが大きいほど，一つの素子が受光する光の量が多くなるため，内部で信号を増幅する必要が小さくなり，結果的にノイズが少なくなると聞きました．

また，CCDが大きくなると感度が高くなるので，シャッタースピードが速くなるとも聞きました．

これを聞いて疑問に思ったことがあるのですが，
「CCDのが大きいほど感度が高くなる」と言うのは，一つの素子が受光する光の量のことで，ISO感度とは無関係なのでしょうか？

もし，CCDの感度=ISO感度であれば，「CCDが大きいほどISO感度が高く，シャッタースピードが早くなるが，ノイズが大きくなる」という事になり，「CCDが大きいほど，一つの素子が受光する光の量が多くなり，ノイズが小さくなる」という事と，矛盾してしまう気がするのですが．

No.2 ベストアンサー 回答者： mimiger 回答日時： 2004/11/30 02:25

>CCDの感度=ISO感度であれば，「CCDが大きいほどISO感度が高く，シャッタースピードが早くなるが，ノイズが大きくなる」

これが間違っているだけです。
矛盾してません。

CCDの基本的な感度の高低と、信号を増幅する事（ISO感度を上げる事）
の関係をよく考えてください。

大事なのはノイズ（実際には撮影されてない信号）と撮影された画像の信号のレベルの差です。

現在のデジカメの場合、どんな条件でもノイズは必ず発生します。
それは弱い信号として、本来の画像の信号と一緒に入力されます。
CCDの基本的な感度が高ければ、暗い部分までしっかりと信号が入力されるので、
ある程度以下の弱い信号は切り捨てる事ができ、ノイズの多い弱い信号部分の影響は受けにくくなります。
ノイズとのレベル差が大きければ、暗くなったりして信号が弱くなってもその弱い信号が
ノイズのレベルより大きければ、画像を損なわない様にノイズの多い部分は切り捨てられるので
増感（ISO感度を上げる＝数字を大きくする、あなたの言う「内部で信号を増幅する」事）
してもノイズは目立ちません。
どんどん暗くなっていくと、光が少なくなるため当然信号は弱くなっていきます。
増感するとノイズが増えるのは、、弱い信号がノイズの信号に埋もれてしまっている状態で
その弱い信号を消さない様に信号全体を底上げする事で、ノイズまで増幅するからです。
弱い信号がノイズに埋もれていなければノイズの影響は少なくなります。
CCDの基本的な感度が高ければ、ノイズの影響を受けずに増感できる度合いが増すので、
ISOを感度を高く（数字を大きく）して暗くても写りやすい様にしてもノイズが目立たないのです。
ですから、シャッタースピードを速くして光が少なくなっても、ISO感度を上げて増感する事で
それを補う事ができ、そうしてもノイズの影響が少ないから実用になるのです。

CCDの基本的な感度が低い場合は、全体的に入力された信号が弱くなります。
その場合でもノイズまで弱くなる訳ではないので、弱い信号がノイズに埋もれやすくなります。
その上暗くなれば更にノイズに埋もれてしまう事になります。
当然増幅した信号もノイズまみれになってしまいます。
その状態でノイズを切り捨てようとすると、埋もれている弱い信号まで一緒に切り捨ててしまい、
ある程度より暗い部分は情報がなくなるので、いきなり真っ暗になります。
画像の信号を残しつつノイズ減らすには、増幅しない様にISO感度を下げて撮影する事になります。
その分暗くなるので、シャッタースピードを速くすると真っ暗になってしまいます。
出来るだけ増感せずに明るく撮るにはシャッタースピードが遅くなってしまう訳です。

「CCDが大きいほどISO感度が高く，シャッタースピードが早くなるが，ノイズが大きくなる」
ではなく、
「CCDが大きい程CCDの基本的な感度が高く、ISO感度を上げて増感しても
ノイズが目立ちにくいので、シャッタースピードも上げやすくなる」
と言う事です。
あくまでも一般論ですけど。

この回答へのお礼

ISO感度について，勘違いしてしまっていたようです．

シャッタースピードやISO感度，CCDサイズの関係が，良くわかりました．親切に教えていただき，ありがとうございました．

お礼日時：2004/12/01 22:24

No.1 回答者： helonpa 回答日時： 2004/11/30 00:37

>「CCDのが大きいほど感度が高くなる」と言うのは，一つの素子が受光する光の量のことで，ISO感度とは無関係なのでしょうか？

無関係とおっしゃる意味がわかりませんが、「CCDが大きいほど一つの素子が受光する光の量が多くなる」ということです。

CCDが大きいほど、開放F値が低くなります（絞りをよりあける事が可能になります）。

この回答へのお礼

どうも，勘違いしていたようです．
どうもありがとうございました．

お礼日時：2004/12/01 22:21