最新のセンサー技術ではメガピクセルが重要ですか？

より多くのメガピクセルは良いですか？

メガピクセルがもっと悪いですか？

メガピクセルを増やすとディテールが増えますか？彼らは私の画像をよりシャープにしますか？一方、多すぎる点はありますか？メガピクセルはノイズの増加やその他の問題を引き起こしますか？印刷および表示サイズはどのようになりますか？

広く普及しているインターネットフォーラムの知恵は、6メガピクセルがスイートスポットであるというものでした。それ以下では十分ではありませんでしたが、それ以上ではあまりメリットがありませんでした。ファイルサイズは大きくなりましたが、ノイズやその他の問題により詳細が失われました。引数は、あまりにも多くのピクセルを小さなセンサーに詰め込むと、各ピクセルが小さすぎて実際のメリットを提供できず、メガピクセル以上のセンサーはとにかく安価なレンズを解決するというものです。（APS-C DSLRについて説明している場合は6の代わりに12、フルフレームの場合は24に置き換えてください。）

2011年までに、導入されたすべてのカメラは12〜18メガピクセルの範囲でした。2016年には、ほとんどが16〜24メガピクセルの範囲でした。確かに6にはもう誰もいません。スマートフォンにも8メガピクセルのカメラが搭載されています。これは、その古い「スイートスポット」に対して実際の改善を提供しますか？技術は「知恵」を更新する必要があるまで改善されましたか、それとも私たち全員がマーケティングに苦しんでいますか？または、いくつかの点でスイートスポットを通過しましたが、これまで議論されていなかった点があるので大丈夫です。（例：より多くのノイズ、確かに、しかしより詳細にも。）

16〜24メガピクセルの今日の一般的な範囲内で、同じセンサーサイズに対して、ハイエンドに実際の利点はありますか？今日の技術では、メガピクセルはどのように画質に直接影響しますか？利点は何ですか、いつ適用されますか？どのような欠点があり、ときない彼らが適用されますか？カメラのメガピクセル数に基づいて、テクニック（および期待値）を調整するにはどうすればよいですか？

純粋に理論的な観点から：より多くのメガピクセルが良い。

多くの人は、メガピクセルセンサーが現在ほとんどのレンズをどのように解決しているのかをよく話します。これは必ずしも真実ではありません。システムの解像度は、レンズの解像度とセンサーの解像度の積です。したがって、一方を改善すると、もう一方に関係なくシステムの解像度が改善されます。最終的には収益が減少しますが、理論的な観点からは、回折効果が引き継がれるまでセンサーはレンズを分解できません。

理論的には、固定の最終出力サイズの場合、ノイズはセンサーの解像度に依存しません。はい、より小さいピクセルはより少ない光をキャプチャするため、ピクセルごとのノイズレベルは高くなります。ただし、高メガピクセル画像のサイズを変更して低解像度画像と一致させると、ピクセル値が平均化されるため、ノイズが均一になります。100％で画像を表示すると、ノイズの多い高メガピクセルコンパクトに不満があります。しかし、それは完全に不公平な比較です。

実用的な観点から：より多くのメガピクセルが悪くない

実用的な観点からは、ノイズの状況はより複雑ですが、私が見た証拠は、同じ画像サイズで比較した場合、高MPセンサーはそれほどノイズが少ないことを示唆しています（上記参照）。いくつかのリンクを調べます。

[ほとんど]センサーが色で見えないため、解像度の状況は複雑であり、したがって、アンチエイリアシングフィルターを必要とするベイヤーグリッドがあります。サンプリング周波数が信号（画像の詳細）周波数と一致する場合、エイリアシングは最悪です。信号周波数の増加よりも速くメガピクセル数を増やすと、エイリアシングが改善され、従来のエイリアシングフィルターを削除できるようになります。

センサーから追加の詳細を抽出する能力に関連する他の実用的な問題があります。

• 1 /焦点距離の規則は、メガピクセルを大きくすると適用されなくなり、被写体の動きがはっきりとわかるように、安定性を高め、シャッター速度を上げる必要があります。

• Airyディスクよりもピクセルが小さくなるにつれてメガピクセルを増やすと、回折がより大きな問題になります。

• データ処理とストレージの要件が高くなります。

画像は常にサイズを小さくすることができ、メガピクセル数が少ないカメラと比べて何も失われないため、メガピクセル数が多いことの欠点ではないことを強調する価値があります。例外はカメラのデータ処理です​​。静止画の撮影時にカメラがセンサー全体を読み取って、何らかの方法でこの情報を処理する必要があるためです。

それで、あなたはどれくらい高く行くことができますか？350メガピクセルのフルフレームセンサーがf / 2.8である赤色光の回折制限開口の計算を見たことがあります（緑色と青色の光はさらに大きな開口を必要とします）ので、あなたは考えを与えます。個人的には、あなたの返品は50メガピクセルの35mmセンサーを超えて小さくなり、最大で75-100になると思います。f / 5.6で顕著な回折が得られると、人々は無関心になり、f / 2.8で鋭いレンズでf / 2.8まで開く必要があると、メガピクセルレースは終了します。

大きなフォーマットでは、回折が始まる前にメガピクセルを増やすことができます（特定のf / stopで）が、同じf / stopでは被写界深度が浅く、被写界深度をさらに絞る必要があるため、次の場合には本質的な利点はないようです。回折になります（ただし、大きなフォーマットの場合、回折限界開口部でシャープなレンズを作成する方が簡単です）。

80メガピクセルの中判カメラの存在は、十分なガラスがあれば、回折に関しては可能だという事実を示しています。このようなカメラのユーザーは80MPを利用するのがどれほど難しいかを指摘しているが、これは理論的なものではないとしても、実用的な制限として良いことを示している。

メガピクセル以上の質問に対する別の見方は、「端から端までの画像の鮮明度が向上している」ではなく、「余分なビットでできることはあるか」ということです。私が見ているものの1つは、トリミングされた画像がまだほとんどではないにしても多くの目的のために十分な解像度を持っているため、トリミングによって画像を再利用する柔軟性です。

そして...レンズがハイエンドセンサーのセンサー解像度と一致する場合（すべてのレンズが最上位のDSLRセンサーよりも優れているとは思いません）、おそらく追加の解像度が得られます。

「より多くのピクセルがメディアへの保存に時間がかかる」という感情を反映して、これはアクションを撮影するときと、少なくとも1つの他の（エッジ）ケース：ハンドヘルドHDRで問題になる可能性があります。

私は長い間、通常のユーザーにとって、メガピクセルを増やしても「現実世界」のメリットはないという意見を持っています。

より多くのメガピクセルの長所：

• 詳細を失うことなく、より大きく印刷できます。
• 詳細を失うことなく画像をトリミングできます。（<-個人的に私がよく使うもの）
• レビューで細かな部分をたくさん選ぶことができます。
• シーンの詳細情報を記録します。

より多くのメガピクセルの短所：

• シーンでキャプチャされる情報の増加は、何かのエッジなどのコントラストの領域では、非常に多くの情報がキャプチャされるため、一方から他方にすばやく「変更」されないことを意味します。これは、画像を確認すると、低メガピクセルのカメラの写真ほど鮮明ではなく、柔らかく見えることを意味します。この経験は、8mp EOS 350D対18mp EOS 7Dです。7Dはあらゆる点で技術的に優れていますが、同じレンズを使用しても、350Dで撮影した写真はよりシャープに見えます。
• より多くのメガピクセル=より大きなファイルサイズ、特にRAW。そのため、より多くのディスク容量が必要になる場合があり、CPUをロードするためにより強く（/長く）動作します。
• 一部のレンズは、このような高解像度カメラで欠陥を示し始めるため、カメラを最大限に活用するには、より高価なガラスに投資する必要があります。
• ピクセルがセンサー上により密に詰め込まれ、長時間の露出でより多くのノイズが発生するため、低照度のパフォーマンスが低下し始める可能性があります。

そのため、A1サイズまたはそれ以上（広告の買いだめなど）に爆破する目的で写真を撮影している場合を除き、メガピクセルは必要ありません。画面上で定期的に表示したり、家族のアルバムを印刷する場合、メガピクセル（8〜12）を低くするだけで十分であり、より鮮明な結果が得られます。

これらの感情は、実際の使用法に関する私自身の観察のみに基づいていることに注意してください。彼らは決して科学的ではありません...

一般に、メガピクセルは多いほど良いです。ただし、カメラの画像の鮮明度には複数の要因があります。たとえば、500メガピクセルの画像がある場合、レンズは依然として画像の鮮明度をはるかに低い解像度に制限します。多くのポイントアンドシュートカメラには、十分なメガピクセルと十分に安価なレンズが搭載されており、ピクセルの数ではなくレンズが明確な要因です。

メガピクセル数が多いことの軽微な欠点は、カメラからコンピューターへの転送が遅いこと、コンピューターとメモリカード上のファイルが大きいことです。通常、カメラで画像サイズを小さく調整できますが、これはRaw画像に影響しない場合があります。

画像サイズの不便さと追加費用を除き、メガピクセルが多すぎても何も害はありません。

誰も光に敏感な領域の問題に触れていないようです。センサーは前面または背面から照明することができ、これによりピクセル数を増やすと異なる効果が得られます。

前面照射センサー

前面照射型センサーには、センサーの光に敏感な側にトランジスターと電気経路があります。これらのコンポーネントはセンサーの一部を覆い、光に敏感な領域を減らします。より多くのピクセルを追加すると、より多くのトランジスタと減らされた感光エリアを意味します。

受光面積が小さくなると、パフォーマンスが低下します。

これは、マイクロレンズを使用することで多少軽減できます。

裏面照射型センサー

各ピクセルのトランジスタと電気経路は感光領域と同じ側にないため、ピクセルの数が増えたとしても、裏面照射型センサーの感光領域は同じになります。

ピクセル数が多いと悪い場合があります。

センサーのサイズに応じて、より多くのピクセルではなく、より良いピクセルが必要です。十分な数の光子をキャプチャできる十分な大きさのセンサーが必要です。

センサーは小さくなっていますが、ムーアの法則など、光子はそうではありません。

実用的および理論的には、より多くのメガピクセルが常に良好です。

まずメガピクセルは、百万ピクセルを意味します。これらの多くを使用しなければならないほど、より良い結果が得られます。常に。

議論されている制限は、悪い考え方です。写真家の類推を試みて作成するには：

他のすべての機能、デザイン、およびコストが同じ場合、42mp Canonまたは5.6mp Canonを使用しますか？

42mpで行ったに違いない。誰もがやったに違いない。レンズ、ディスクスペース、処理能力などの他の要素に起因する質問の信用を傷つけることは、実際の質問の接線的な問題のようなものです。

別の重要なことは、適切なマクロレンズを使用して、数百の個々のNメガピクセルフレームを1つの大きなフレームにまとめることができることです。みんなが楽しめる80ギガピクセルの画像があります。

これに言及する私のポイントは、潜在的な短所として人々が言っ​​ている問題のほとんどはメガピクセルの短所ではなく、他のデバイスの短所だからです。エッジツーエッジのシャープネスを得ることができないレンズは、この質問とは関係がありません。

それで、いつより多くのメガピクセルを探すべきですか？常に。フレームあたりのメガピクセル数が多いほど、良い結果が得られます。トリミングオプションが多いほど、必要なステッチが少なくなり、後処理などで簡単に選択できるようになります。

そして、誰かが言う前に、より大きなピクセルについてはどうでしょう-再びこれはすべてのものが等しいということです。カメラを決定する上で他の多くの要因がありますが、この質問はメガピクセル数についてのみ尋ねています。AppleやSonyなど、より大きなピクセルを作成することを検討している企業は歓迎すべき追加であり、コストを含めてすべてが等しい2倍の大きなピクセルを使用できる場合。毎回。

マットとスティーブの答えには完全に同意しますが、画像のポストプロセッシングを行うときに解像度を高くすることの大きな利点も考慮する必要があると思います。一般的に、後処理を最大限に活用しようとすると、メガピクセルが多いほど、より良い画像が得られます（もちろん、ノイズの多いカメラと多数のメガピクセルを比較するのではなく、より少ない数のメガピクセル、この質問は特に最新のセンサー技術に言及していることに注意してください）。

優れたカメラマンが最高のカメラで撮影した写真の解像度は、画質で正当化されるよりも少し高いことがよくあります。また、Mattが指摘しているように、完璧なレンズを使った完璧なショットでさえ、解像度が十分に高い場合、回折のために不鮮明になります。したがって、典型的な画像が既にピクセルサイズよりも長い長さスケールで不鮮明さを示している場合、解像度をたとえば10倍に増やすのが有用かどうか疑問に思うでしょう。

コントラストの領域の不鮮明さに関するマイクのポイントを考えてみましょう。明るさは、4ピクセルにわたって1つの値から別の値に急速に変化し、10倍の解像度では、この変化は40ピクセルにわたって徐々に起こると仮定します。後者の画像を考えると、10倍のデータポイントがあるため、ポイントスプレッド関数をより正確に計算できます。これにより、デコンボリューションを使用してより正確に画像をシャープにすることができます。デコンボリューションはアーティファクトを生成します。計算の精度が高いほど、復元された詳細と偽のアーティファクトのバランスが良くなります。

別のアプリケーションは、画像の小さな部分の輝度値が最大値に切り取られたときの露出過多を補正することです（未加工画像でも）。露出が異なる複数の写真の利点がなければ、HDR画像を構築することはできません。しかし、あなたができることは、写真の露出オーバー領域のエッジを考慮し、ローカル点広がり関数（近くの高コントラスト領域から計算しようとすることができます）で、正しい明るさ（勾配と高次も）を計算することができますデリバティブ）露出過度の領域に。

明らかに、これは、作業するピクセルが多いほど、また画像が完全に鮮明でない場合に、はるかにうまく機能します。このようなエクササイズの結果はかなり制限されますが（露出オーバーの領域内で詳細を復元することはできません）、Iい白い露出オーバーの領域の色を正しくするだけでこれは価値があると思います。