一眼レフの1000万画素とデジカメの1000万画素では撮像素子の大きさ

Question

一眼レフの1000万画素とデジカメの1000万画素では撮像素子の大きさが全然違いますが、ファイルの容量があまり違いません。
情報量が同じ程度と言うことでしょうか？
色再現などは一眼の方が上？なはずなのにどうして同じ情報量なのでしょう？（うまく表現できませんが）

同じ画素数のカメラがないため､正確ではありませんが最高ですべて保存していますが、2倍とは変わらないように思います。
違っていたら指摘して下さい。

よろしくお願いします。

katzenauge · Accepted Answer

>情報量が同じ程度と言うことでしょうか？

デジカメの画像（例えばJpg）は、規格が決まっており、コンデジでも一眼でもその規格に沿って画像を生成すれば両者の情報量は同じです。
ただし、同じ1000万画素の画像を作るための、元になる情報の量が全く違います。これは主にセンサーのサイズの違い（＝捉えることのできる光の量の違い）から来るものです。

同じ1000万の区画に分けられたセンサーでも、ひとつひとつの区画が広い方が、各区画で感知できる光の幅が広がります。感知できる光の幅が広がるということは、その光を使ってより正確な計算ができるということです。

仮に、「1.47+1.01」を、最終的に小数点以下を四捨五入する事を考えてみてください。
小数点1桁の計算機だと、「1.5+1.0=2.5」　四捨五入すると3
小数点２桁の計算機だと、「1.47+1.01=2.48」　四捨五入すると2

元の数字が本来の光の量、小数点1桁の数字がコンデジセンサー、小数点2桁の数字が一眼センサー、ひとけたの数字が画像ファイル、の例えです。
最終的にひとけたの数字になることは同じですが、結果が変わってきます。
要は、コンデジの方が誤差（ノイズ）が出やすい＝元々の被写体と違う画像になりやすい、ということです。

ちょっとながくなってしまいましたが（汗）・・
画像のもつ情報”量”は同じだけど、忠実性（もとの被写体と同じか？）という観点からみると情報の”質”は結構違うということです。

918BG · Answer

＞色再現などは一眼の方が上？なはずなのに...

「色再現」だけではありません。素子が大きい方が、総合的に「画像再現」が優れていると言えます。

説明のために、あえて例え話を持ち出しますが、どうかご容赦ください。

デパートの地下の食料品売り場等で、「試食販売」をしているのをご覧になった事はありますでしょうか?　小さなサイコロ形に切った食品をつまようじに刺して買い物客に食べてもらい、気に入ったら買ってもらうというものです。

食品サンプルが5ミリ角程度のとても小さなものだったとしても、食べてみればそれがスモークチーズなのかサラミソーセージなのかマグロの角煮なのかはわかります。食品の種類がわからないという事はありません。でも、微妙な味わいの違いまでわかるでしょうか。

これが2センチ角程度の食品サンプルになると、同じスモークチーズでも薫製の香りの違いがわかったり、サラミソーセージの塩辛さの程度がわかったりします。ちっぽけなサンプルよりも、多少大きいサンプルの方が、微妙なニュアンスまで感じ取れるという訳です。

デシカメの撮像素子も似たようなもので、指の爪くらいの小さな撮像素子を1000万区画に区切った、それこそ顕微鏡的なミクロの半導体でも、赤と青と緑が間違って記録されるということはありませんが、サイズの大きな撮像素子を1000万区画に区切った余裕のある半導体の方が、色調にしてもコントラストにしても微妙なニュアンスまで捉える事ができるという事です。

デジカメと言えば、何から何までデジタルで処理されているように思いがちですが、そうではありません。レンズを通った光が撮像素子の表面に画像を投影し、一つ一つの半導体がそれを電気信号に変換する瞬間までは「アナログ」なのだという事を忘れてはいけません。だからサイズの違いがクォリティーの差を生むのです。

そして、一つ一つの半導体が光を電気信号に変換して1000万個の信号が生成されるというプロセスは、撮像素子が大きくても小さくても、画素数が同じであれば当然同じデータ量(非圧縮の画像の場合)になります。しかし、これを「同じ情報量」と言って良いかどうかは私としてはちょっと疑問です。

すなわち、大きな撮像素子で記録した画像の方が、被写体のニュアンスをより忠実に再現するのに対して、小さな撮像素子で記録するコンパクトデジカメでは、メーカーごとに特色のある補正技術で「味付け」をして、忠実とは言えないけれどもなるべく魅力的に見える画像を作る傾向があるからです。

jyozando · Answer

切手の『見返り美人図』とオリジナルの『見返り美人図』（たぶんＡ３サイズぐらい）をそれぞれ、１０００万個のマス目に区切ったと考えてください。

同じ絵を同じ数に分割しているわけですから、一マスが持っている情報は大体同じようなものでしょう。

それぞれを新聞紙のサイズまで拡大すると、どうなるでしょう。
当然、元が小さい切手の方が、拡大倍率が大きくなり、細かい部分は崩れて、ボヤけたようになることでしょう。

デジタル写真の場合、レンズによって投影された実像を撮像素子で読み込んでデジタル画像を生成するわけですが、
読み込む範囲は、撮像素子のサイズによって決まります。

撮像素子のサイズが違っても、同じ１０００万画素なら、モニター表示では同じ大きさになるのですから、元の小さいコンパクトカメラは一眼レフよりも拡大倍率が大きくなります。

レンズの解像力が充分高ければ、いくら拡大されても問題ないわけですが、実際には光学レンズの解像力には限界があります。
そこで、崩れてしまっている画像を、ソフトウェアの技術でどうにか見られるようにしているのがコンパクトカメラです。

当然そこには無理があるので、諧調や繊細な色合いが損なわれたりします。
それでも、１０００万画素なら、とにかく１０００万個分の情報は持っているということなのでしょう。

ま～、余程拡大表示をしなければ、それほど違和感を感じないレベルなので、今の画像処理技術はすごいですね～＾＾；

B-WING2 · Answer

No.4です
やはり水に例えたのはわかりにくかったですね。

＞粗い目のフィルターで濾した水1Lと細かいフィルターで濾した水1Lとの違い？
＞きめの細かさは同じなのに、単純な色の点の集まりではないだけによく分かりません。
細かな話になりますが、1000万画素と言うのは1000万の四角いマス目にそれぞれ約1677万色の色が配色され、映像として表示しています。
それはデジタル一眼レフでもコンパクトデジカメでも同じ事です。
なのでデータ量自体は同じになります。
しかし、ここからが問題なのですが、ほとんどのデジカメはJPEGと言う圧縮形式で保存されています。
この圧縮率の差によって画質とファイルサイズは大きく変わります。
デジカメを使われた事があればご存じかとは思いますが、高画質(FINE)とノーマルなど画質を選択することができます。
実例を挙げますと私自身使っているコンパクトデジカメFuji Finepix F31Fｄ（600万画素）のファインとNikonD200（1000万画素）ベーシックだと圧倒的にFinepixの方がデータサイズが大きくなります。
※圧縮率を上げるとノイズが乗り、低画質だけどファイルサイズが小さく、圧縮率を下げると高画質だけどファイルサイズが大きくなります。
そこで、
＞色再現などは一眼の方が上？なはずなのにどうして同じ情報量なのでしょう？
この疑問についてですが、色再現性などはどんなに良かろうと悪かろうと上記の理由から元々のデータ量は同じで、圧縮率によって変動する訳です。

＞本来の電気的な情報は、やはり一眼の方が多いのでしょうか？
設定によりますが、一眼の方が多いです。
普通のコンパクトデジカメは8bitで記録されますが、デジイチになると14bitなどで保存されますので、表現できる色の数が全然変わってきます。
※8bit以上はJPEG撮影ではなく、RAWおよびTIFF形式に限る。

molly1978 · Answer

ファイル容量は画素数とデータ形式によって決まりますので一眼とデジカメで大きな差があるわけではありません。情報量としてはほぼ同じです。

情報量が多くても、被写体を正確に表現できなければ意味がありません。色の再現にはレンズとCCDの性能が大きく効きます。いくら画素が多くても、ピンぼけしたり歪んだりするレンズでは画素に届く信号は正確ではありません。届いた信号も、CCDが小さいと正確な情報を再現できません。デジカメの1000万画素は、情報量は多くても正確ではないということです。カメラはバランスが大事です。画素数が多ければよいというものではありません。

tadagenji · Answer

難しい理論は既に回答されている内容を見てください。
同じ1000万画素でも撮像素子のサイズが異なります。
ご存じのように素子は、フォトダイオードでできていますが、一個一個のサイズが大きいほど光量を大きく受けることができ情報量が多くなります。

撮像面の大きさも、携帯電話用 1/6型＝対角２mm、から３５mmフルサイズ＝対角４３mm　まであります。
小型のデジカメでは、コストの関係上 1/1.8型＝対角９mm以下を使っています。

画素数が同じでも色表現の光量の情報量が異なりますので撮像面サイズを気にしてください

bardfish · Answer

「情報量」と「表現力」は同じではありません。表現力には色再現性も含まれます。

1000万画素で記録された画像はセンサーサイズに関係なく縦横のピクセル数が同じならファイルサイズは似たようなモノになってしまいます。

Windows付属の「ペイント」で縦横が同じピクセル数の画像を作成し保存してみてください。
JPEGの場合は単純な画像ほどファイルサイズが少なくなります。単純な画像とは全てが１色だけとか、テレビのテスト放送パターンとか、ああいうモノの場合です。

同じ機種のデジカメでもＩＳＯ感度を変えると、同じモノを撮影してもファイルサイズが変わります。これは、高感度ノイズが画像を複雑にしているため。

したがって「色再現などは一眼の方が上？なはずなのにどうして同じ情報量なのでしょう？」と言う考え方は間違いです。

色再現性の違いを見比べたいのなら、ファイルサイズなどではなく、少なくとも「ヒストグラム」で比べましょう。ヒストグラムなら画素数に関係なく「表現力」を客観的に比較できます。

参考URL：http://homepage3.nifty.com/nnfuji/Tips/condigi.html

foobar · Answer

情報量は、画素数と１画素の（赤青緑の成分の）明るさをどれくらい細かく記録するか（記録できるか）、で決まります。
その情報量のうち、どれだけが被写体の情報に対応しているかはまた別の話です。
（情報量が多くても、被写体に無関係な情報（ノイズ）が多く含まれていて、、ということもありえます。）

情報量の上限は、画像ファイルのフォーマットで制約を受けます。（一画素あたりの記録できる情報量に上限がある。）
いくら撮像素子によいものを使って、多量かつ良質（ノイズを含まない）の情報が得られていても、記録できる情報量を超えた分は捨てることになります。
（それを嫌って、RAWなるフォーマットが用意されている。）

coxym · Answer

理屈はともかく、「ソウいうモノ！！」と、思うのがベターでは？？私は「ソウ、思ってカメラと付き合ってマスが…」

約610・1200万画素のデジ一と、約1000・1200万画素クラスのコンデジを数台所有シテますが、条件が悪くナル（高感度・暗いところでのAF性能・解像感等）ほど、たった610万画素のデジ一の方がコンデジと、比べて「ノイズ・画質では、断然上！！」デスね。

クルマに例えルと、「馬力は一緒でも、トルクの差」だと思いマス。画像エンジン等、サマザマな要素が絡んでくるので、並列な比較は出来ませんが、小排気量エンジンをカリカリにチューニングしたエンジン搭載車より、同じ馬力で、トルクの厚いヨリ大きな排気量のエンジン搭載車の方が、市街地走行・0-400ｍｍでの、タイムがイイのと同じコト、だと思いマス。

http://bcnranking.jp/news/0806/080625_11067.html

http://digitalcamera.main.jp/chishiki/gasosuu.html

http://tanupack.com/tanupack/gabasaku/CCD.htm

データ容量は、「画素数で決まりマス」情報量は同じでも、余裕のナイ小さな撮像素子・画像エンジンでは多くの色・諧調情報を処理しきれず・取り込めず、切捨て・補間シテ画像を「作ってル？？」ので、容量は同じでも「画質」に大きな差が出る！！ンだと、勝手に思ってマス。

物理的・科学的「回答」は私のアタマではデキまセンが「写真はアタマより撮ってナンボ！！主義」ナノで…

画像ソフトで、「クソ画像をピクセル補間シテ解像度を上げてもも、クソ画像のママ！」と、いうのと同じ！デスね。

個人的には、「数値無視！！写真は撮影者の、感性・表現力・タイミング+思った表現ができルスキル」が重要！！だと思いマス。


PCの性能もヨクなってきてル？！ので、データ容量関係ナク「納得の1枚を！！！」


私は、デジ一とコンデジは、「画質的には、別モノ！」思って、ケースバイケースで使い分けてマス！！

B-WING2 · Answer

情報量とか考えると難しくなるので「水」に置き換えて考えてみましょう。
1リットルのペットボトルに「きれいな水」を、もう一方には「汚れた水」を入れたとします。
どちらも同じ1リットルですが水質に違いがでます。
汚れ＝ノイズと考えるとよりわかりやすいでしょうか。
汚れ込みで1リットルだときれいな水はいくら残る？と言うことです。
それだけ劣化が起こってるわけです。
変な例えかもしれませんが、参考までに。

一眼レフの1000万画素とデジカメの1000万画素では撮像素子の大きさ

>情報量が同じ程度と言うことでしょうか？

＞色再現などは一眼の方が上？なはずなのに...

切手の『見返り美人図』とオリジナルの『見返り美人図』（たぶんＡ３サイズぐらい）をそれぞれ、１０００万個のマス目に区切ったと考えてください。

No.4です

ファイル容量は画素数とデータ形式によって決まりますので一眼とデジカメで大きな差があるわけではありません。

難しい理論は既に回答されている内容を見てください。

「情報量」と「表現力」は同じではありません。

情報量は、画素数と１画素の（赤青緑の成分の）明るさをどれくらい細かく記録するか（記録できるか）、で決まります。

理屈はともかく、「ソウいうモノ！！」と、思うのがベターでは？？私は「ソウ、思ってカメラと付き合ってマスが…」

情報量とか考えると難しくなるので「水」に置き換えて考えてみましょう。

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