デジカメの解像度とS/N比

デジカメは光学素子の大きさが同じだとすると
解像度が高いほどS/N比が悪くなるため、
一眼レフでは解像度を大きくせずに
光学素子を大きくすることで綺麗な写真を撮れるようになっています。

それで質問なのですが、
同じデジカメでも解像度を選択することができますが、
解像度を小さくした方がS/N比が高く綺麗な写真を撮ることができるのでしょうか？
あるいは、これはカメラによって異なるものなのでしょうか？

例えば、SonyのRX100の場合でどちらなのか教えていただけますでしょうか？

No.6 回答者： ev8c 回答日時： 2014/07/10 23:24

>デジカメは光学素子の大きさが同じだとすると

>解像度が高いほどS/N比が悪くなる

と考えた根拠は？
解像度とは？

>一眼レフでは解像度を大きくせずに
>光学素子を大きくすることで綺麗な写真を撮れるようになっています。

どこのメーカーのどの機種がそうなのでしょう？
貴方の言う綺麗な写真の定義は？

>同じデジカメでも解像度を選択することができます

raw データでそのような事のできる機種があるのなら教えて下さい。で、

>例えば、SonyのRX100の場合でどちらなのか教えていただけますでしょうか？

何と何が”どちら”なのでしょうか？

No.5 回答者： mac1963 回答日時： 2014/06/26 14:02

>同じデジカメでも解像度を選択することができますが、解像度を小さくした方がS/N比が高く綺麗な写真を撮ることができるのでしょうか？

そもそもセンサーが同じなので関係ないです内部処理をして生成する画像のサイズを小さくしているにすぎません
一眼レフの場合センサーの一部主に中心部だけ使用して疑似望遠を作り出す物も有りますがこれもセンサーそのものは同じなので関係ありません

No.4 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2014/06/21 14:49

訂正

誤）隣接する７個のセル情報から色を推測
正）隣接する８個のセル情報から色を推測

No.3 回答者： RandenSai 回答日時： 2014/06/21 14:45

それは、カメラが出力画像をどうやって生成しているかという質問ですね。

これは公表されていなければわかりません。

言うまでもなく、撮像素子の解像度は作られた時に決まってしまうもので、後から変えることはできません。従って、最大解像度未満の画像を生成するにはデータを縮小することになります。この縮小の時に、いつも最大解像度で撮るけど素子から上がってくるデータを間引いて縮小するのか、上がってきたデータを全部使って画像処理エンジンでまじめに縮小するのか、それとも撮像素子のピクセル複数を束ねてデータを減らすのか・・・

最後のやり方を初めて採用したのは、確か富士のFINEPIXシリーズだったと思いますが、これはピクセルを4つ束ねて受け取る光量を4倍にし、夜景などの高感度撮影でもノイズが少ないと言うのを実現するものでした。当然ながらこれをやると、解像度が縦横ともに半分になりますが効果はありました。しかしそれを昼間にも使う（解像度を犠牲にしてS/Nを稼ぐ）と言う発想はありませんでしたね。この方法は十分な光量が得られる昼間だと、白飛びを心配しないといけなくなりますので。ND入れる？すげ～本末転倒！

ごくごく普通のライトユーザーに、そんな「解像度を犠牲にしてもいいからS/Nを上げろ！」なんて発想をする人などいませんし、そう言うことを要求するユーザーは特に小細工をしなくても、一定以上の画質が出る機材を使っているのではないでしょうか？

「どうせコンデジなんて解像度の額面通りに解像しないんだから、画素をまとめてS/N稼ぐ方がいいに決まってんだろが」という意見には賛成しますが、だったら思い切って最初から世代を巻き戻した、400万画素とかのカメラを出してくれた方がいいかも。

No.2 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2014/06/21 14:41

＞同じデジカメでも解像度を選択することができますが、

解像度を小さくした方がS/N比が高く綺麗な写真を撮ることができるのでしょうか？

ノー。解像度を下げても、S/N 比の改善にはなりません。

センサーの画素子（セル）は、明暗しか検知できません。
そこで、個々のセンサーに、赤１・青１・緑２の割合で市松模様上にカラーフィルターを掛けて配列します。（ベーヤー配列の場合）
http://panasonic.jp/support/dsc/knowhow/knowhow2 …

これを、画像処理プロセッサー（エンジン）で、隣接する７個のセル情報から色を推測、画像の元となる画素に生成します。
この時の画素数が、貴方の言われる解像度で、これは、カメラ側の設定で変更する事ができます。

方や、センサーのセル数は一定です。ですから、一つ一つのセルの開口面積は変えられません。
ただ、一部のカメラでは、複数のセル信号を合算する事で、実質、開口面積を広くし、S/N 比を向上させるカメラも過去には存在しました。（セル結合技術）
ただし、解像度は、本来の画素数の1/4 になります。

ちなみに、セルの開口面積以外にも、画像処理プロセッサーの処理性能のアップや、CCDからCMOSへの変更等センサーの性能アップで、S/N 比の改善が図られています。

No.1 回答者： HALTWO 回答日時： 2014/06/21 14:14

殆ど全ての Digi'Came' は、例えば 12M Pixel の解像度を 3M Pixel にすると 3M Pixel 分しか Photo Diode を使いませんので高解像度と低解像度とで S/N 比に違いは出ません。

12M Pixel の Photo Diode を 4 つずつまとめて (4 倍の出力にして) 3M Pixel とすることにより S/N 比を稼ぐ手法は VPS (Variable Pixel Size) と呼ばれて FOVEON 社 (現 SIGMA 社が所有) が特許を持っています。

12M Pixel で撮影した画像を Photoshop の 16bit Mode で読み込み、3M Pixel に縮小して 8bit Mode に戻せば 上から 9bit 目以下となる Noise 部分が足切りされることにより S/N 比の向上が図れますが、Dynamic Range は 8bit＝6dB×8bit＝48dB であることに変わりなく、48dB 以上の S/N 比を持っているというわけではありません。

S/N 比 48dB (8bit) 以上にするには Data そのものも 8bit 以上の色深度を持っていなければならず、RGB 各 8bit の JPEG 画像である限り 48dB 以上の S/N 比は意義のあるものではありません。

素敵な Camera Life を(^_^)/