ま、適当に

思いつきで書くよ

色収差によるヘニャラケ感

おいらが毎度言っている解像感の阻害要因である”色収差”について、「ドットピッチが狭くなると色収差が激しくなるって理屈がよくわからん。図に書いて説明しろ」って言われちゃいました。普段ならこんな阿呆の要望など無視して終わるところですが、「ブログ上で図示して説明する」ってところがなんだかとってもチャレンジングで面白そうなので、今回だけは特別に対応してみようかと思います。(感謝しろよ、おい。)

まず、センサー上に並ぶ画素(ドット)を○や●で表現します。背景が暗いんで混乱しそうですが、○が光のない暗い状態、●が光に満ちた明るい状態だと思ってください。そして、ドットピッチの広い・狭い(≒画素の大きい・小さい)はその大きさで表現することにします。即ち、センサー上から同じ面積を切り出したとき、5Dみたいにドットピッチの広いセンサーは

○○○
○○○
○○○


こんな感じになります。そして、近頃のAPS-Cみたいに狭いドットピッチ(小さい画素)は

○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○


こんな風です。(微調整が利かないのでサイズが多少異なってしまいましたが、3x3も7x7も全体のサイズ(面積)は同じだと思ってください。)

この2種類のドットピッチについて、それぞれを代表するカメラの名称を利用して、前者を5D、後者を7Dとでも命名しておきましょうか。それぞれのセンサーの同一面積分を切り出したとき、5Dは3x3=9ドット、7Dは7x7=49ドットの画素が並んでいるということですね。これを見ただけでも、5Dセンサーの一つ一つの画素ってのは、光を受ける面積が大きくて余裕ぶちかましていることがお分かりになるかと存じます。

ただ、ちょっとこの比較はフェアじゃないので正しくお伝えいたしますと、5Dと7Dとの画素のサイズ差はここまではありません。実際は面積比で4倍程度です。実態に忠実にあわせるなら、7Dの方は6x6=36ドットで表現して然るべきってことです。ただ、6x6にするとこの後の説明ができなくなっちゃうので7x7にしたわけなんですが・・・・って、ま、これは余談。

(センサー上に並んでいる画素の基本的知識をお持ちの方にはあらかじめご了承いただきたいのですが、一つ一つの画素は原色1色にしか反応しないとか、ベイヤー配列がどーだとか何とか、そういう事実をここでは全部吹っ飛ばして、各画素がRGB全ての光を取り込むという前提で説明を繰り広げます。細かいことは気にしないようお願い申し上げます。)

さて、ここでまず、7Dセンサーのど真ん中に真っ白な一筋の光が入射してきたとしましょう。真っ白な光、即ち光の三原色RGBそれぞれの成分が最大の光量だということです。すると、理論上は真ん中のドットが反応して、

○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○●○○○
○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○


こんな感じになるはずです。

でも実際にはこうなりません。レンズってのはRGBそれぞれの成分の屈折率が異なりますので、RGBそれぞれの入射位置が微妙にずれたりします。例えば

○○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○
○○○○○○
○○○○○○
○○○○○○○
○○○○○○○


こんな風になるわけです。ど真ん中に入るべき光の三原色成分がそれぞれ勝手な方向にずれてしまう。これがおいらの言う”色収差による色ズレ”です。んじゃ、真っ白に表現されるべきど真ん中のドットが実際にはどうなるのかっつーと、その逆のことが起こる。即ち、その周辺にてんでバラバラに位置する三原色成分を寄せ集めた色になっちゃいます。これが何色になるかは周辺の状況次第。神のみぞ知るってことです。

一方の5Dセンサーの方だって、同じレンズを使っていれば同じように入射光の各成分が勝手な方向にずれます。でも5Dセンサーの方は画素一つ一つがとにかく大きいですから、微妙なズレ程度ならど真ん中の画素の範囲内でおさまっちゃったりします。上図の赤・緑・青の点が、3x3の図ではど真ん中のドットの範囲内ってことですね。

○○○
○●○
○○○


結果として5Dの方では被写体の状態に忠実な(=解像感の高い)画像が得られるわけです。どうだろ?こんなんで伝わったかな?

もちろん、レンズがヘボけりゃ5Dセンサーだってこの色ズレは起きます。ただ、同じヘボレンズを7Dセンサーで使えば、5Dで起きたものより遥かに大きい色ズレが起きてしまうんです。実際には、レンズの色収差が酷ければ酷いほど5Dと7Dの画質の差は大きくなっていきます。こればっかりは是非ご自身の手で試してみてご確認ください。色収差のより酷い安物のレンズで5DとAPS-Cの差がより顕著に現れるという事実をご自身の目で確認しさえすれば、色収差の大小が画質の高低と極めて密接な関係にあるなんてことは、誰にもすんなり理解できようかと存じます。

その対策ですが、同じレンズでも入射位置が異なれば色ズレの程度も異なります。更に、被写体が近いか遠いかによっても、色ズレの程度は異なってきます。従って、この色ズレって現像ソフトなどを使って後から補正しようにも出来ないんですよ。結局、この色ズレを防ぐには、色収差を極力排した超高性能レンズを使用するか、F値を絞りまくって使うか、センサーのドットピッチを広くする以外にない。昔のカメラだろうが最新のカメラだろうが関係ありません。いくらカメラにダストリダクション機能が付いてたって、いくら優れた連写機能を持っていたって、いくらDIGICのバージョンが上がって演算の質・速度が上がったって、そんなの全く関係ありません。こればっかりはドットピッチの大小にのみ由来する物理現象なのですから。

この色収差によるヘニャラケ感ってのは、画像上では特に被写体のエッジに現れやすい(エッジで確認しやすい)ッス。色収差の少ない画像ってのは、例外なく立体感が出てエッジが立ちます。一方、色収差の酷い画像は境界がグズグズ・パサパサしている。なんかこうノワ~ンとしていてピリッとしない。(擬音表現ばかりで申し訳ない!)絞りを少し開けただけですぐに全体がゆるくなるし、なんちゃらフリンジだって出てくる。7Dとかで撮影した画像をよく見てください。それも一枚だけじゃなくて何十枚も立て続けに見てみるといいと思います。繰り返しますが、安物のレンズなんか使って5D画像なんかと見比べちゃえばテキメンです。誰だってすぐにわかりますよ、こんなの。

あっ、言っときますけどLレンズを使ってのJPEGの撮って出し画像なんかで見たらダメですよ。廉価レンズでRAWで撮ってできれば等倍で評価してね。それも、光が潤沢にあるピーカン環境の画像ではなく、薄暗い状況下の写真なんかだとより分かりやすいかと存じます。とにかく7Dの吐き出すJPEG画像って、へなちょこっぷりがばれないように必死でシャープネスとかコントラストを上げてますからね。その技術は結構巧みなので、明るいところで撮ったあの画像をそのまんま鑑賞するならそれなりの価値はあるってことは認めましょう。ただその画像ですら、おいらみたいにいじくることを前提としているオヤジにとっては残念ながらお話にもならない。ちょっとでもいじくろうもんなら、たちまちのうちに画質が破綻しますからね。暗いのはもちろん、明るい画像でも階調とかが人工的に既にギリギリの状態みたいなんで、とにかく使えないッス。

とまあこんな感じなんですけど、ご理解いただけましたでしょうか。

まあこんなの、実際に自分の手でシャッターを押した画像を見ていくだけで自然と理解出きるんですってば。頭の中だけで屁理屈をこねくり回している暇があったら、つべこべ言ってないでいろいろ撮り比べてみるのが一番早いッス。例えば

 ・APS-Cって、フルサイズに40%のデジタルズームをかけた状態に等しい。
 ・一方、フルサイズ用レンズの開放絞り値というのは、フルサイズでの描写許容レベルギリギリで設定してある。
 ・従って、フルサイズ用レンズの絞り開放なんぞ、APS-Cじゃ金輪際使えねえ。

なんて事実がありますけどね。いろいろ撮ってりゃこんなこと、あんたのような阿呆だって、理屈構築以前に直感的にわかるでしょ?その直感を後から屁理屈で補強する。そうやって得られた知識ってのは、誰が何と言おうと揺るぎないものとなるわけで・・・・あっ、また偉そうでしたか?すいませんです。アホが勘違いしていい気になっているだけなので、なにとぞお許しください。

それでは。


PS:

これまたフェアじゃないと思われるのはイヤなので一応書いておきます。

上で7x7の絵を7Dと命名しちゃった関係上、”7D”って言い方を連発しちゃってますけど、おいら自身は7Dを使用したことはありません。おいらが使用したことのあるAPS-Cデジイチは、1回だけ使ったことのあるようなものを除けば(複数回使用した経験のある機種に限ると)、キスデジ、キスデジN、キスデジX3、20D、40D、そしてニコンのD・・・(なんだっけ?)です。ここに最新の機種はありませんけど、最新機種のサンプル画像はいくつも確認した上でこれを書いています。

世間的には7Dの評判がいいようですが、7D所有者の撮った公開サンプルを散々見て、おいら的には全然そうは思っておりません。確かに機能スペック的には優れてますがね。画質の方はね。等倍で見りゃすぐわかりますって。「なんじゃこりゃ!」って。こんなの、トリミングして使えるレベルにねーし。あしからず。

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  1. 2011/05/16(月) 20:22:03|
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