第五章・ISO・ISO感度を動かすデメリット・画質

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ISO感度

フィルム時代はカメラに入れるフィルムがISO感度により別のものでした。ISO400よりISO200、ISO200よりISO100、ISO100よりISO50が高画質でした。(粒状性などは例外)

カメラがデジタルになり、ISO感度という言葉をそのまま使っていますが、もちろんフィルムのように素子が変わるわけではありません。
素子にあたる光は、F値とSSで決まります。ISO感度では変わりません。これはフィルム時代と同じです。

素子がフィルムのように変わらないデジタルカメラのISO感度とは何?

基準感度

素子には基準感度があります。カメラにより異なります。通常ISO64〜100〜200が基準感度です。
素子の設計上最も高画質です。


●デジタルカメラにおける高感度とは、素子にあたる光は同じです。そのデータを増幅しているだけです。
●デジタルカメラにおける低感度とは、素子にあたる光は同じです。そのデータを圧縮しているだけです。

高感度による画質低下

素子に光が当たると、電気信号に変わります。そして、機械の中の電気信号には必ずノイズが生じます。

例えば基準感度がISO100のカメラで、素子に四角10個分の光あたっているとします。
その時の素子のノイズが四角1個分とします。ノイズは黒い四角です。
SN比は、10:1です。

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ISO200で、基準感度と同じ明るさの写真を撮るためには、素子にあたる光は四角5個分でよいです。
素子のノイズは同じ四角1個分です。

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ISO200ですのでこの光りを2倍に増幅します。
光りは10個に増幅され、最初の基準感度の写真と同じ明るさになります。
しかしノイズは四角2個分になります。
SN比は、5:1です。

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6 7 8 9 10


基準感度より高感度で撮るという事は、少ない光を増幅して撮影します。そのためノイズも増幅されます。
そのままではノイズだらけなので、画像処理でノイズを軽減します。ノイズは減りますが解像度が下がり甘い絵になります。
これが高感度にした時、画質低下する理由です。

カメラが進化して高感度特性が良くなるという事は・・・
●素子上のノイズが、少なくなり増幅しても目立たなくなっている。
●増幅して多くなったノイズの画像処理が、うまくなり、画質低下が少なくなっている。

最近のカメラはとても優秀ですね。

低感度による画質低下

基準感度よりも低感度では、ノイズも圧縮されます。従ってノイズによる画質低下はありません。

基準感度ISO100で

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これと同じ写真をISO50で撮るためには、四角20個分の光で撮影します。これを半分に圧縮します。
圧縮後はノイズは四角0.5個分です。
SN比は20:1です。ノイズは減ります。

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11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


しかし素子には、四角20個分という多量の光が当たっています。そのため白飛び・色飽和してしまいます。
白飛び色飽和してしまい諧調が無くなった部分は、光りを圧縮しても、諧調はなくなったままです。
画像処理でも復活させられません。

基準感度より低感度で撮るという事は、多い光を増幅して撮影します。そのためダイナミックレンジが狭くなり、白飛び・色飽和してしまいます。
これが低感度にした時、画質低下する理由です。

減感・増感

フィルムの、減感・増感とは全く無関係です。
デジカメでは低感度・高感度と減感・増感は同じです。電気信号を増幅・圧縮しています。

なぜ常用ISO感度と異なる減感増感という言葉を使っている理由は
画質低下がひどいため、言葉を分けただけです。

特に機銃感度以下の低感度はすべて減感扱いです。
フィルム時代はISO100よりもISO50の方が高画質でした。
基準感度ISO100のデジカメでは、ISO50は画質が低下します。フィルム時代の考えでISO50の方が高画質であるという誤解を生まないために、ISO50と呼ばずに減感と呼ぶだけです。

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