デジカメの画質(画素数)はどこまで向上するか

Question

最近のデジカメの画質はきれいですねお店で撮影してみると驚きます。
ところでデジカメの画質(画素数)はどこまで向上するのでしょうか

お店に行くと以前は200万画素から300万画素のコーナーとか
画素数別にコーナーがわかれていたのですが
最近ではわかれていません。
画素の少ない方から高い方などで並べてあるといいと思うのですが
これは何らかのメーカや販売店の販売上の策略 ? 
なのでしょうか

noname#152060 · Accepted Answer

商売としては、画素数はあればあった方がいい場合もあります。Nikonが今回3600万画素なんてトンでもな数字の商品を出してきますが・・・
これは、「バイテン（8ｘ10インチの大判カメラ）を手持ちするようなもんだよ」ってのが商売人の大方の意見ですね。

手札（サービス判のL判やKG・ポストカード判）～キャビネ（2Lサイズ）で1000～1200万画素、A4で1400～1600万画素、A3でも2000万画素もあれば本来は表現できるんですよ。
現行のコンパクトカメラで1000～1400万画素、一眼レフでも1600～2400万画素辺りが主流でしょう。すでに「画素数」で分けるだけの理由が無いから、分けてないだけでしょうね。

carlostom · Answer

画素数は前述の方が述べられてるように、ある程度あれば(1000万ぐらいかな目安として)大方の印刷A3ぐらいまでだったらそれより大きい画素数の仮に同じ仕様のカメラで撮ったのと比べて、
違いはむしろわからないかもです(見る人によって違いがわかりはじめる大きさは変わるが)
画素数が増えると、一つ一つの受光素子の面積が小さくなりますので、マイナス要素もでてきます。
諧調などの再現性とか暗い場所ではノイズなどをおこしやすくなります。
画素数だけがいいカメラの条件だと、例えば携帯のカメラなどは、
一眼レフなどのカメラのセンサーと大きさを比べれば何倍も小さいのに、同じ1000万画素とかあったりしますよね。
すごい技術だと思いますけど、一眼レフなどで撮った写真とくらべればかなり見劣りしてしまうとおもいます。
Nikonのフラッグシップのプロ用カメラD3sなどは、1200万画素しかありません。
価格は50万位上します。
値段が１／１０ぐらいのnikon のカメラは1600万画素です。
画素数の大きいメリットは、大きく印刷できる。
また同じ理屈でより撮った写真をトリミングできるということかとおもいます。

bardfish · Answer

私は日本企業の発想の限界ではないかと思っています。

#13さんが紹介したカメラのような発想が日本企業から出てこないのが残念で仕方ありません。
同じ発想のカメラは数年前にAdobeからも発表があったと記憶しています(レンズが昆虫の複眼みたいになってる奴)。実際、商品として発売したのはLytro が最初だと思いますけど。

今の日本企業はコスト削減ばかりにリソースを割いているようにしか見えず、すべての新商品は過去の製品の焼き直しにしか見えません。
※最近のデジカメ関連製品では、Canon EOS 5D MarkIIIが久々に買ってもいかなと思うものでした。

画素数向上も既存技術の延長でしかなく、終戦直後の「猿真似」と言われていた時代に似ているように思えます。
品質管理は向上しているが、どこかで見たことあるようなものしか売っていない。
日本の産業って水前寺清子の「３６５歩のマーチ」の歌詞のように「三歩進んで二歩下がる」を地で行っているような感じですね(^^;

同じカテゴリの製品で差別化するために、高画素化とかそういうところだけに注力し、売る方もそれを前面に押し出すことしかできないという悪循環？
セールスポイントがそれしかないと言い換えても間違いではないと思います。

画質向上という点だけを見れば、画素数が全てではない。というのは過去に何度も回答が寄せられています。
画像の最終出力であるモニターやプリントが粗悪だと、幾らデジカメの画素数が向上しても高画質とは成り得ない。カメラと同じ画素数のモニターが理想だけどムリな話だし・・・

だから、本当に「質」について理解している人はカメラの画素数なんて優先順位が低いんです。
トータルバランスと要求される質によって最適なものを選んでいるだけです。

画素数の増減で一喜一憂しているのは素人やスペックオタクだけ！？

HALTWO · Answer

A No.12 HALTWO です・・・最近の News からちょっと追加(^_^;)・・・。

Lytro という $399 で発売される Camera ですが・・・

http://japan.cnet.com/news/commentary/35014697/

こんな方向に進化する Camera (と Software) 市場が発展すると画素数戦争に囚われている Maker や User 達の認識も随分と変わってくるでしょうね。

案外と画素数増大 Boom は早く終結するかもしれません。

それにしても Light Field (光場) Sensor とは・・・ここにもたくさんの質問がきそうですね。

HALTWO · Answer

Film Camera が銀塩 Camera と呼ばれるように初期の Film は酸化銀を感光剤に利用しており、現在でも Film の表面には感光剤が塗布されていることは御存知のことと思います。

この感光剤は分子の大きさや分布を均一にすることが難しく、Film 面での感光剤は分子群の径が大きいものから小さなものまで様々なものが存在するのですが、この「大きさの異なる感光剤分布」というものが却って Digital に勝る面も作り出しています。

小さな感光剤面は強い光を浴びると早くから飽和してしまう一方で弱い光でも適切な色に感光してくれるのですが、大きな感光剤面は強い光にも耐えて必要な色を出してくれる一方で弱い光ではなかなか適切な色を出してくれないものですので、小さなな感光剤面から大きな感光剤面まで多様な感光剤面を重ねている Film は弱い光から強い光まで広い範囲に渡って感光する特性を持っています。

Digital Camera の画素数を多くするということは感光剤面に相当する画素を小さくするということですので、必然的に強い光に対して飽和し易くなり、半導体という電機部品で或る 1 つ 1 つの画素が持つ固有の電気雑音 (Noise) Level と飽和出力 Level との比が小さくなって強い光から弱い光までの広さを示す Latitude が狭くなります。(正確な言葉ではありませんが Dynamic Range と言った方が解り易いかも・・・)

同じ Sensor Size のまま画素数を増やすということは必然的に Latitude が狭くなるということですので、実は Compact Digi'Came' では画素数の増加と共に絞りの制御範囲が狭くなってきているという現象が見られます・・・この辺りは素人はなかなか気付きませんので Maker は好き放題に画素数を上げてきますが(笑)・・・。

例えば画素数が 100 万画素なんて時代は F8 とか F11 といった絞り値の時でもきちんと絞り機構が働いていたのですが、1000 万画素などという現在の Compact Digi'Came' では絞り機構は F4.0 とか F5.6 ぐらいまでしか絞り込んでおらず、F8 や F11 は Sunglasses のような効果を持つ ND (Neutral Density) Glass というものを内部で被せるようにしています。

この結果 F8 や F11 の被写界深度を得たいと思っても Compact Digi'Came' では F4.0 や F5.6 に ND Filter を被せた画像にしか撮せないということになるのですが、素人には被写界深度をどうこうという感覚はありませんので、Maker もこの辺りの説明はしていません(笑)。

＞なるほど各カメラメーカはある意味無意味なことをして消費者に誤解を与え続けてきたということでしょうか

そのような商品市場は数え切れないほどありますので、当たり前と言えば当たり前のことかと(汗)・・・

例えば「大馬力の車ほど高性能と思わせる」「Clock の高い Computer ほど高性能と思わせる」「大出力 Amplifier ほど高級な Audio 製品と思わせる」というように・・・。

Computer を例に挙げれば Clock を 20% 高めた製品は Disk Drive Unit や Keyboard などまでに至る構成部品が全く同じものであっても 20% 近く高価な値段で売れますのでそれだけ利益率も大きくなります。・・・実際のところ Clock が 20% 高くなったところで Keyboard を叩いて文字を入力し、校正して Print Out を終了するまでの時間が 20% 短くなるわけではないのですが(笑)。

Digi'Came' の画素数増加は増やせば増やすほど売れることから今後も波長で制限される光学的 (物理的とも言えますが) 限界まで増えるでしょうが、光学的限界に達しても Tunnel 効果を利用した走査式電子顕微鏡のように光学的限界を超えるものも生まれるかもしれませんね(汗)。

Camera Shop の店員さんも売るのが仕事ですから「画素数の多い Camera ほど綺麗に撮れる Camera」と信じる素人だと思ったら即座に「こちらはもっと画素数が多いですからもっと綺麗ですよ(^_^)/」と言うに決まっています(笑)・・・内心では「詳しく説明しても理解できないだろうし、理解できないことを言って客を煙に巻く店員と思われては品物を売れないので、ここは一つ話を合わせるしかない」と思っていることでしょう。

さすがに画素数が多いほど高額で売れると言える時代ではなくなってきましたので、CANON などの Maker も Camera についての理解度が高い User 層向けの Camera は安易に画素数を増やす手法は採れなくなってきたようですが・・・。

しかし、限界に達してしまうとしても、神話的な名声度を持つ舶来 Lens Maker の名前を前面に出すとか(汗)「SLD (Special Low Dispersion) Lens を改良した Ultra LD Lens になりました」だとか(笑)「強力な LPF (Low Pass Filter) による滑らかな画像を達成！」だとか (爆笑)、素人を煙に巻く謳い文句を並べて購買欲を煽るネタは幾らでもあるでしょうね(滝汗)。

・・・というわけで「画素数が多いほどきれいに撮せる」というわけではなく「画素数以外の Total での性能」が画質を決定するものですので、購買層がそれに気付く頃が画素数増大の Boom が終わる頃だと思いますよ。・・・気付かなければ Maker としては光学的限界を超える手法を編み出さねばならないのですが・・・。

misawajp · Answer

またまた　追加します

フィルムカメラのプロ用はフイルムが　はがきくらいの大きさがありました
35mmカメラのフィルムは　35*24mm　です

撮像素子の大きさは　ディジカメの超高級品でも　20*15mm程度
高級品でも15*12mm程度　普及品では　8*6mm以下　携帯のカメラでは　4*3mm以下

300万画素は　2000*1500画素　これを上記の大きさの素子で実現するのです

同じ画素数も携帯と高級品では極端な違いがあることがお判りでしょう
さらにそれだけ細かいものをはっきり写すには、がその違いを現せるだけの能力が必要です
虫眼鏡のように周辺がぼける様では使い物にならないことも

解像度は如何でも良いから撮像素子の大きさに注目することです
カタログでは対角線の長さで表示してあります（1/3インチとか）

フィルムカメラは　フィルムサイズが決まっていましたから、このような目先だけを変える表記はできませんでした
ディジカメでは撮像素子の大きさは自由にできますから、中途半端な知識では簡単にごまかされてしまいます

さらに　レンズの表示も同様なことがあります
何mmのレンズ　と言うのは35mmフィルムカメラへ換算した数字です
300mmレンズと言っても実際は300mmではありません、高級カメラでも実際は120mm程度しかありません

siremono2496 · Answer

もうそろそろ、高画素化は物理限界に達しつつあると思います。というのは、画素1個の大きさが光の波長に近づいているからです。もし画素が光の波長よりも小さくなってしまったら、もはや光が入ってきません。つまり何も映りません。なので、光の波長が画素の大きさの下限を決定する要素だというわけです。

単純計算すると（あまり正確ではありません）、1/2.5インチの撮像素子の大きさは幅が5.7mmです。で、1200万画素だと画像は4000x3000ピクセルになるので、1ピクセルの大きさは、5.7[mm]/4000＝1.425[um]。可視光線で最も波長が長いのは赤で、だいたい0.75um。光の3原色を表現するためにはRGBそれぞれの画素が必要であり、実際にはRGBが均等の個数ではないのですが、それにしたってもうこれ以上画素を詰め込む余裕が物理的にありません。

あまりにも光の波長に近い大きさの画素では、入ってくる光子が極めて少なくなるために、感度が低くなります。また感度が低いと言うことは、ノイズの影響を受けやすくなることに直結します。画素を小さくすることは技術的に可能なんですが、入ってくる光子の数は物理的に決まっているので、感度を上げることには限界があります。実際問題、コンデジで撮った写真をピクセル等倍まで拡大すればすぐに解りますが、ぜんぜんピクセル単位で解像していません。隣のピクセルやノイズと混ざってぐちゃぐちゃに潰れています。なのでいくら1000万画素だろうがそれより上だろうが実効解像度は半分以下です。なのでxx万画素なんてのは、

「何も知らない客をだますための数字」

に過ぎません。ただし撮像素子が大きい一眼だったら、ぶれの影響がなくてかつ、まともなレンズを装着してさえいれば概ねピクセル単位で解像した画像が出てきます。

misawajp · Answer

＞携帯の200万画素デジカメなどは画素数がすくないのでかなり画質が悪くやはり最近の1000万画素のデジカメにはかないません。

やはり　無知な消費者の類から脱却できていませんね

形態のカメラの画質が悪いのは、画素数の関係ではありません
レンズの能力不足と撮像素子が50万画素以下の能力しか無いものを無理やり見た目200万画素にしているからだけです
きちんとした設計のカメラなら100万画素でも、最近の1000万画素のカメラに匹敵する画質です

質問者のように思ってしまう者が多いから、メーカは意味も無い画素数競争をしてしまう訳です

質問者の言動がそれを証明していることに気付くことです

DJ-Potato · Answer

#3です。

お礼に対して補足ですが、

ケータイの200万画素と、デジカメの1000万画素の画質の違いが、本当に画素数の違いによるものなのか、ということです。
他の回答者さんがおっしゃっているように、詳しくない人には高画素＝高画質、という神話が一般的なので、そのように思うのかもしれませんが。

ケータイの200万画素と、デジカメの設定で200万画素程度に落としてみて、それで同じ画質で撮れるのか、さらにそれを印刷したときに違いはどうか、ということも検討してみてください。
それなくして、ケータイの200万画素よりデジカメの1000万画素の写真がキレイだから、画素が重要、という結論には至りません。

ちなみに、ヒトの視神経の神経線維は100万本くらいだそうですよ。

x530 · Answer

> ところでデジカメの画質(画素数)はどこまで向上するのでしょうか
・まず、画質と画素数はイコールではありません。
ですが、現状では高画素化すれば、売れるのですから、ご質問の高画素化は、まだまだ続くと思います。

> 画素の少ない方から高い方などで並べてあるといいと思うのですが
> これは何らかのメーカや販売店の販売上の策略 ? 
・各社、最高機種＝最高画素数の機種では無くなったからです。
だから、画素数順に陳列すると、トップモデルが中間以下に並んでしまう。

キヤノンパワーショットなど、画素数別に並べたら、一番安価な機種３機が上位を独占してしまいます。
http://cweb.canon.jp/camera/dcam/comparison/index2.html

でも。。。
だけど、カメラに詳しくないお客さんも沢山います。
詳しくなくてもカメラは買うんです。
カメラに詳しくないお客さんは、高画素数＝高画質だと思い込んでいる。
だから、高画素数で安価だと、実際、数が出る、売れるんです。
そうすると、キヤノンのような不思議なラインナップになってしまうわけです。

大切なことは「デジカメの画質(画素数)はどこまで向上するか」ではなく「どれくらい画素数が必要か」です。
そして、一つ一つの画素データがしっかりと確実なデータであることが重要です。
その上で、必要な画素数は、出力側機器やサイズにより変わります。
ペーパープリントが目的なのか、パソコン液晶か、プラズマテレビなどへの出力が目的なのか？など。

家庭のインクジェットプリンタによるペーパープリントが目的ならば、ペーパー上へ吹き付けるインクの解像度は１インチあたり２４０ドット（２４０ｄｐｉドット／インチ）あれば充分です。

【Ａ４サイズ】
Ａ４サイズ（８．２７×１１．６９インチ）のプリントならば１９７８×２８０６ドット。
画素数５５５０２６８＝１９７８×２８０６
だから６００万画素（２０００×３０００ドット）あればカバー出来ます。

【Ａ３ノビ】
Ａ３ノビサイズ（１２．９５×１９．０２インチ）のプリントならば３１０８×４５６５ドット。
画素数１４１８８０２０＝３１０８×４５６５
だから１４５０万画素あればカバー出来ます。

そして、これ以上大きなプリントの場合、鑑賞距離も長くなります。
新聞見開き大の写真は、地図ではありません。
新聞見開き大写真は、目の前２０～３０ｃｍでは鑑賞できません。
大型プリンターの推奨解像度が９６ｄｐｉ程度に落ちるのは、この鑑賞距離の関係です。

以上よりホームユース向けデジタルカメラの画素数は、プリンタがＡ４サイズならば１０００万画素あれば十二分だと言えます。
近年の各社、デジタルカメラのトップモデルは、画素数よりも一つ一つの画素データからしっかりとした写真画像を作ることに力を入れています。

プロ用デジタルカメラの世界では。。。
商用印刷では、良く３５０ｄｐｉを求められます。
Ａ３（Ａ４見開き）の場合。
総画素数２３６９２６８０＝（２８９５×４０９２）×２ｐ
だから２４００万画素が必要になります。
ただし、プロの場合、撮影データの１．５倍程度の拡大ならば、充分な画質を保てます。
コレを見越し、ニコンＤ４（１６００万画素）、キヤノン１ＤＸ（１８００万画素）と控えめな画素数になっています。

デジカメの画質(画素数)はどこまで向上するか

商売としては、画素数はあればあった方がいい場合もあります。

画素数は前述の方が述べられてるように、ある程度あれば(1000万ぐらいかな目安として)大方の印刷A3ぐらいまでだったらそれより大きい画素数の仮に同じ仕様のカメラで撮ったのと比べて、

私は日本企業の発想の限界ではないかと思っています。

A No.12 HALTWO です・・・最近の News からちょっと追加(^_^;)・・・。

Film Camera が銀塩 Camera と呼ばれるように初期の Film は酸化銀を感光剤に利用しており、現在でも Film の表面には感光剤が塗布されていることは御存知のことと思います。

またまた 追加します

もうそろそろ、高画素化は物理限界に達しつつあると思います。

＞携帯の200万画素デジカメなどは画素数がすくないのでかなり画質が悪くやはり最近の1000万画素のデジカメにはかないません。

#3です。

> ところでデジカメの画質(画素数)はどこまで向上するのでしょうか

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