同じカメラ設定は、異なるセンサーサイズで同じ露出になりますか？

micro-4 / 3rdカメラとフルフレームカメラがあり、両方ともf / 2.8で1/60に設定し、同じ照明で同じシーンの写真を撮るとします。センサーのサイズが異なるにもかかわらず、露出は両方のカメラで同じですか？

私が尋ねている理由は、マイクロ-4/3センサーとフルフレームセンサーの被写界深度の違いによるものです。マイクロ4/3カメラと同じ被写界深度でフルフレームカメラで特定のシーンの写真を撮るには、絞りを大きくする必要があることがわかりました。 ISO。

はい。露出は、エリア全体の総光量ではなく、センサー（またはフィルム）の任意のポイントに当たる光量に基づいています。（コーナーに当たる光は、中心に当たる光、または他の場所には影響しません。）または逆に言えば、フルフレームセンサーはより多くの全体的な光を記録しますが、同じ露出に対しては、より多くのセンサー領域があるのと同じくらい多くの光。

このように考えてください。フルフレーム画像を撮影し、中央から小さな長方形を切り抜いた場合、そこでの露出（口径食と光の減衰は無視）は、全体の露出と同じになります。

ここで、トリミングする代わりに、フルフレームセンサーをより小さなセンサーに置き換えることを想像してください。同じ露出、わずかに記録された画像の少ない。

もちろん、トリミングされた画像は全体的に光が少なくなります。秘密は、拡大するときに「チート」することです。領域ごとに記録される実際のフォトン数が「ストレッチ」されている場合でも、明るさは同じに保ちます。つまり、センサー上で、正方形に集められた2億個の光子が中程度の灰色を表す場合、正方形が10 "×10"になるように印刷する場合、明るさを広げずに暗くします。明るさなので、同じグレーです。

また、そうです、より大きなセンサーでより深い被写界深度を得るために、より小さな絞りで同じ最終画像輝度を得るために、ISO（またはシャッター速度）を上げる必要があります。しかし、ほぼ同等の技術を想定すると、より大きなセンサーは、より小さなISOが低感度でしたのと同じくらいのノイズをその高ISOで与えるはずです。

以下の長いコメントスレッドに譲歩して、私は追加します：実際の世界で2つのカメラの組み合わせを文字通り比較している場合、正確な露出はいくつかの理由で異なる場合があります。これらの1つは、特定のFストップでの特定のレンズの実際の光透過です。レンズ要素自体は完全ではなく、一部の光を遮断します。これはレンズごとに異なります。第二に、レンズメーカーは、口径を述べるときに最も近い絞りに丸めますが、完全に正確ではない場合があります。第三に、ISOの精度はメーカーによって異なります。あるカメラのISO 800は、別のカメラのISO 640と同じ露出になる場合があります。これらの要因はすべて、ストップよりも（累積的にも）小さくする必要があります。そして最も重要なことは、これらの要因はすべてセンサーのサイズとは無関係であり、無関係です、それが元の答えからそれらを除外した理由です。

micro-4 / 3rdカメラとフルフレームカメラがあり、両方ともf / 2.8で1/60に設定し、同じ照明で同じシーンの写真を撮るとします。センサーのサイズが異なるにもかかわらず、露出は両方のカメラで同じですか？

はい-同じレンズの場合、または両方のレンズの透過率が同じで、「同じ露出」と言うことで、同じISOレーティングを使用していると仮定します（センサー効率の差を均等にするため）。

警告：

• 同じISOは同じノイズレベルを意味しません。

  同じISOレベルで動作する異なるセンサーは、異なる量の光をキャプチャしますが、それらを同じ露出に変えます。ただし、露出が同じであっても、ノイズの詳細を解決する能力は異なります。ISO評価システムは、センサーの効率の違いを考慮して設計されているため、サイズや効率に関係なく、センサーをISO200に設定して同じ露出を得ることができます。これを実現するために、ISO200で動作するフルフレームセンサーは、同じシーンに対してISO200の4/3センサーよりもはるかに多くの光を集めており、シーンを同じに変換するために異なる量のゲインを内部的に適用しています輝度値。

  最終的な結果では、露光量の点ですべてが同等に見えますが、より多くの光情報で開始されたため、フルフレームのノイズレベルが低くなります。同じサイズのセンサー間でも効率に違いがあることに注意してください。したがって、センサーのサイズだけに関係するわけではありませんが、それが主要な要因です。つまり、FFのISO 800は4/3のISO 800 と同じ露出ですが、センサーの効率が同じではないため、ノイズとダイナミックレンジが異なります。

• 同じ絞り値は、必ずしも同じレンズ透過率を意味するわけではありません。

  レンズを通過する光の量を決定する一般的な方法は、Fストップです。ただし、この測定はアパーチャの直径に基づいていますが、レンズ要素の透過特性（つまり、レンズ内のガラスによって吸収される光の量）は考慮していません。レンズガラスはすべて、一部の光を吸収します。複数のコーティングが施された最新のレンズは、吸収量が少なく、シンプルな最新のレンズが光の99％以上を透過することも珍しくありません。

  フィルターを使用しない場合、最新のマルチコートレンズの透過損失の影響は非常に小さいため、ほとんどすべての場合無視できます。無視できない場合には、映画館での撮影が含まれる場合があります。映画では、非常に異なるレンズを使用しても、連続した複数のショットが同じ露出になるはずです。それがTストップが発明された理由です。それらはすべてのガラスの透過特性を考慮に入れているため、Fストップのようなものです。

注：次の回答は、もともとこれと非常に似ているが、特に暗い場所での撮影時のセンサーサイズの違いに関係する別の質問に対する回答として書かれたものです。

1インチセンサーは、APS-Cセンサーと比較して、同じ絞りとISO設定で同じ露出を与えますか？

露出は、光のフィールド密度の尺度です。つまり、単位面積あたりにどれだけの光が取り込まれるかを表しています。

同じISO、F値、シャッター時間を使用している場合は、同じ露出になります。実際のISO、シャッター時間、および絞りに関するさまざまなカメラの不正確さ、およびさまざまなレンズを通過するときに失われる光の量の違いにより、わずかな違いがあります。しかし、クリエイティブな写真撮影の目的では、約1/6から1/3のストップ内のすべてが十分に近いと見なされます。

特に非常に暗い場所で撮影する場合、小さなセンサーで失うものは、収集される光の総量です。光のフィールド密度が同じ場合、各平方ミリメートルに当たる光の量は同じですが、面積で4倍の大きさのセンサーは、面積の4倍に広がる4倍の光子を収集します。焦点距離レンズが異なるため、両方のカメラで画角が同じであると仮定すると、各mm²の明るさは同じになりますが、センサーが大きいほど画像が大きくなります。これは、センサー上のサイズから表示したいサイズまで画像を拡大する場合に重要です。

両方のセンサーからの画像が同じ表示サイズに拡大される場合、大きいセンサーからの画像は小さいセンサーからの画像よりも小さい拡大を必要とします。画像がセンサーに投影されるサイズから拡大されると、すべてが拡大されます：センサーに投影され記録された光からの画像、カメラによって生成されたノイズ、光のランダムな性質によって作成されたノイズ、動きや焦点/ DOFの問題、レンズに起因する光学的な欠陥など。

結局、より大きなセンサーが提供するのは、同じディスプレイサイズに到達するために縮小する能力です。つまり、写真のすべての欠陥は、より小さなセンサーの場合ほど大きくなりません。

ただし、状況によっては、小さいセンサーと大きいセンサーの両方のパフォーマンスを改善できる手法があります。たとえば、露出を長くするために低いISOで撮影すると、フォトンショットノイズの影響が軽減されます。もちろん、カメラを安定させるために三脚などの手段が必要になる場合があります。ダークフレーム減算を使用すると、カメラによって生成される一定の読み取りノイズの影響を減らすことができます。同じシーンの複数の画像をスタックすると、各フレームのランダムノイズが減少します。スタッキングにはほぼ確実に三脚が必要です。ただし、小さなセンサーを使用して行う改善は、大きなセンサーを使用して行うこともできます。したがって、より大きなセンサーは、常にその光収集の利点を維持します 両方が同じテクノロジーに基づいている場合。

シャッター速度は、露出の理解しやすい要素です。シャッタースピードを半分にすると、センサーに当たる光量が半分になります。小さいセンサーの1/50は、大きいセンサーの場合と同じ平方メートルあたりの光量を生成します。大きなセンサーは、単にその大きな領域をキャプチャするだけです。

視野と絞りは、露出の興味深い要素です。これが、開口が焦点距離に対する相対的なサイズである理由です。そうでない場合は、変更するたびにポケットに電卓が必要になります。

開口径が5mm（78.5mm²の面積）であり、視野が2倍（30ºから60º）拡大すると想像してください。これにより、同じエリアに当たる光の量が4倍（pi.R²）増加します。つまり、ISOを4倍下げるか、シャッタースピードを4倍短くする必要があります。

ここで、物理的な開口サイズを視野に直接比例させると（焦点距離とセンサーサイズによって決定されます）、視野コンポーネントをキャンセルします。これは、Fストップが作用する場所です。今重要なのは比率です。たとえば、絞りが焦点距離のサイズの1 / 2.8の場合、焦点距離に関係なく、特定のシャッター速度で同じ量の光がセンサーに当たります。

これは、開口部が広角では物理的に小さくなり（ズームアウト）、小さい視野では大きくなります（ズームイン）。

これは、大小のセンサーでどのように機能しますか？大きなセンサーでは、同じ視野（光の円錐）はレンズの開口部によって同じ量に制限されますが、センサー上の大きな領域をカバーするように拡張されます。

一方、ISOは標準です。任意のシャッター速度と絞りで標準露出を決定します。

明確化のために編集

大きなセンサーがノイズの少ない露出を生成できる理由は、各ピクセルの面積が大きいためです（場合によっては大幅に大きくなります）。これが意味することは、各ピクセルに当たるノイズのレベルと比較した信号（光）のレベルが大きいことです。底に同じ量のすすがあるバケツの水と考えてください。5Lのバケツは2Lのバケツよりもすすよりも水が多く、そのバケツの有用性が増します。

これは、信号対雑音比（SNR）です。ポイントアンドシュートでは、信号とノイズの比率はかなり低くなります。すべての意図と目的のためにISOを2倍にすると、SNRが半分になります。デジタルSLRのこれらの大きなバケットフォトサイトにより、センサーチップに当たる光の量が同じでも、ISOはかなり高く拡張でき、ポイントアンドシュートよりもノイズを低減できます。

ふう。それは紛らわしいものです。