他のすべてが等しい場合、DSLRでは、より大きなセンサーはより鮮明な画像を生成しますか？

先ほど、レンズの「スイートスポット」について質問したところ、「シャープネス」、光の物理、および一般的な画質についての非常に興味深い議論に至りました。

最初の質問

映画の世界では、大きなフォーマットのフィルムは、小さなフォーマットを超える一定の品質のシャープネス、ダイナミックレンジ、および忠実度を提供することで知られています。

最終結果は明らかに顕著ですが、説明するのは困難です。

デジタルの世界では、大型センサーは小型センサーよりも大型フィルムと同じ利点を提供しますか？

質問の明確化、および警告（読んでください）

• この質問は現在のDSLRのみを対象としているため、「中型」ハッセルブラッド型センサーまたは実験用センサーは無視してください。

• 質問は「他のすべてが等しい」と言うので、「それはツールではなく、写真家だ」、または「レンズとガラスがすべてだ」という考えを無視してください。

• 「シャープネス」と「画質」は、特にそれらを測定しようとする場合、問題のある概念であることを知っています。フィルムのサイズの関係を試してみて、それらを質問に適用してください。

2番目の質問

私は伝統的に映画で撮影し、それが「品質」であることを愛しています。しかし、デジタルニコンであるD50からアップグレードしたいのです。

最初の質問を念頭に置いて、D700からその忠実度の高い画像品質を「獲得」するか、新しいD7000で十分ですか（サイズが重要でなく、技術が新しい場合）。

乾杯！

明確化：

第一に、シャープネスは主観的であると述べるのは正しいですが、カメラシステムの細部を解決する能力を測定することができ、この測定は知覚されるシャープネスに強く関連しています。互いに近づく黒と白の線をイメージすると、それらは最終的に灰色のブロブにマージされます。黒と白のコントラストがある程度失われる前に、どれだけ近い線が得られるかを測定することで、シャープネスを測定できます。画像の高さに対するライン間の距離を表現すると、式から最終的な出力サイズが削除されます。このシャープネスの測定値は、区別するのに十分なコントラストを持つ画像の高さあたりの最大ラインペア（つまり1つの白と黒）です。

最初の質問：

すべてのものが同じ（同じレンズ、被写体、設定、最終出力サイズ）であれば、センサーが大きいほど、フレームの中心部のピークのシャープネスが高く、フレーム全体の平均シャープネスが高い画像が生成されます。レンズによって投影されたイメージサークルの鮮明さが中心から離れるほど大幅に低下する可能性があり、大きなセンサーがレンズイメージサークルの極端な部分をキャプチャするため、小さなセンサーイメージよりも角が柔らかい場合があります。

たとえば、8mp Canon 30Dと22mp 1DsMkIIIを使用する場合、30Dのピクセルサイズはほぼ同じであるため、画像は1D画像の中央を切り取るようになります。ご想像のとおり、中央を切り取ってから画像を拡大して同じ出力サイズを得るには、アップスケールしてシャープネスを失う必要があります。

たとえば、12mp 450Dと12mp 5Dを使用する場合、小さい450Dのピクセル数は同じですが、はるかに小さいため、レンズによって投影される画像の占める量が少なくなるため、画像の中心を吹き飛ばすようなものですレンズによって投影され、再びシャープネスを失います。5Dセンサーの大きなピクセルは、レンズ画像を遠くから効果的に表示し、レンズの解像度をあまり必要としないため、より鮮明な画像を生成します。

dpreview lens testsに反映されるより大きなセンサーのこの傾向を見ると、異なるセンサーで同じレンズのMTF（レンズの解像力、またはシャープネスの尺度）を確認できます。

http://www.dpreview.com/lensreviews/nikon_50_1p4g_n15/page3.asp

Nikon AF-S 50mm f / 1.4Gレンズのテスト結果とDX（1.5クロップ）形式をFXと比較します。f / 4では、DX（小さい）センサーは、中央で画像の高さごとに1500ラインペア、角で1250ラインペアを解決します。同じ開口部のFXセンサーは、中央で2200 lp / ph以上、隅で1500以上を検出します！

2番目の質問：

2番目の質問では、同じセンサーサイズでメガピクセル数を増やすとシャープネスが向上します（したがって画質が向上します）。ただし、メガピクセル数が増えると改善は小さくなります。そのため、ある時点でより大きなセンサーに移動する必要があります。D7000がシャープネスのニーズを満たすかどうかを判断するのは難しいので、1つ試してみてください。

センサーサイズ間のシャープネスよりもはるかに大きな違いを生む別の要因があります。それは被写界深度です。繰り返しますが、すべてのものが等しい（最も重要なこととしてフレーミング）場合は、より大きなセンサーで約1.3ストップの浅い被写界深度が得られます。ほとんどの人にとって、これはより大きなセンサー35mm DSLRを使用する主な理由です。APS-C（D7000など）で50mm f / 1.4で撮影するFFカメラと同じ画像を取得するには、30mm f / 0.9のようなものが必要です。

シャープネス、または知覚されるシャープネスはいくつかの要因の影響を受けますが、センサーの影響は周囲の細部に少し依存します。通常、フルフレームセンサーは、APS-Cセンサーよりも大きな写真サイトを持ち、APS-Cセンサーは、ポイントアンドシュートよりも大きくなります。したがって、これを議論の基礎として使用し、説明した「典型的な」ケースには例外があることを理解してから、

ピクセルサイズを大きくすると、知覚できるシャープネス（ディテールの損失が少なくなる）に役立つノイズ制御の利点が得られますが、エアリーディスクのサイズを大きくすることで回折限界になるために小さな開口が必要になるという大きな利点があります長い間写真サイト。たとえば、キヤノンEOS 1Dはf / 16で回折限界になり始め、ニコンD70はf / 11で打撃を受けます。さて、センサーの物理的寸法がこれに特に影響を与えることはないことを覚えておいてください。これは、常にではありませんが、通常、現在のカメラではより大きなセンサーがより大きな写真サイトを持っています。詳細については、Cambridge in Colorの記事をご覧ください。

シャープネスのもう1つの要因はコントラストです。常にではありませんが、通常、より大きなセンサーはより大きなダイナミックレンジを持ち、通常はより良いコントラストにつながります。コントラストが優れている場合、シャープネスが向上します。もちろん、これは主題に依存します。その点で対照的なものがほとんどない場合、使用するカメラに大きな違いはありません。

欠点は、同じ焦点距離でより小さなピクセルサイズでより多くの詳細をキャプチャできるということです。ここで、クロップファクターまたは焦点距離の乗数が作用します。APS-C（1.5）クロップファクターの100mmレンズは、フルフレームの150mmレンズと同じ画角です。その画角内で、APS-Cは、回折限界ではない場合、フルフレームよりも多くのピクセルに相当するデータをキャプチャします。両方に100mmレンズ。ところで、浅い被写界深度が必要な場合は、これは不利な場合があります。それは、多くの人がポイントから素敵なボケを取り出して撮影するのに苦労する理由の1つです（それは可能ですが）。

しかし、センサーの「典型的な」状態を想定してこの応答を開始しましたが、これを取り巻く技術は劇的かつ絶えず改善されています。ソニー（通常はニコンとペンタックスを供給しています）とキヤノンは、センサー技術で大きな進歩を遂げており、ダイナミックレンジが改善され、ノイズが大幅に少ない高密度APS-Cセンサーを生産しています。たとえば、Pentax Kx（Sonyセンサー）などのカメラは、フルフレームセンサーと同じ球場にある低光量ノイズコントロールで絶賛されています。ですから、今日この分野ではフルフレームのカメラがいくつかの利点をもたらすかもしれませんが、それが必ずしも一定の真理であり続けるとは思いません。現在、これらは「プロ」カメラであり、他のカメラにはない他の多くの機能を備えているため、とにかく魅力的かもしれません。

ちなみに、中サイズのデジタルは除外しましたが、35mmのフルフレームのいとこに比べて、もう1つの利点があります。アンチエイリアシングフィルターがありません。フィルターはモアレに役立ちますが、ぼかしも発生します。この形式のユーザーは、センサーで最大のシャープネスを得るために、むしろ後処理のモアレに対処します。

最初の質問

「より大きなセンサー」とはどういう意味ですか？サイズが大きいか、ピクセルが大きいか？

1. サイズが大きい。ピクセルサイズが大きくなると感度が向上します。つまり、同じISO設定でもノイズが少なくなります。シャープネスは同じです。

2. ピクセル単位で大きい。この場合、効果は逆になります。ピクセルが小さいため、ノイズの多い画像になります。同時にシャープネスが向上しますが、これを利用するにはJPGではなくRAWを撮影する必要があります。