解像度とデジカメラ選び１

高解像度＝高画質なのか？

デジタルカメラは何故高解像度、1000万画素とか1400万画素等と解像度を前面に押し出して画質が良いことをPRするのでしょうか ？

はっきりとした数字で表現できるので、消費者に分かりやすいから・・？

それもあるかも知れません。

しかし、本当に高解像度＝高画質と言い切れるのでしょうか？

答えはYes　＆　No　です。

解像度だけでは高画質とは言い切れない。

誰でも経験があると思うのですが、出来上がったプリントを見て「あれ、色がもっときれいだった」とか「本当はもっと濃いブルーの海だった」とか。

色も画質を語る上での大きな要素。どんなに顔のしわ1本１本までくっきり写っていても、顔の肌色がなんだか良くない場合、写真としての質は良くないと感じる。

色の感じ方は個人的な感覚に負う所が大きいのも事実。しかしながら雑誌やポスター等、プロフェッショナルにキャリブレートされた写真の色が変と感じることも少ない。個人的な誤差は有るにしても感覚的な基準はあるようです。

いずれにせよ、色と言う基準で考えるなら高解像度＝高画質ではない。

そもそも高解像度とは一定の幅の中に何本の線が認識できるかと言うような基準です。フィルムのカメラの時代はそうでした。

ではデジタルカメラで言う解像度とは？フィルムカメラとはちょっと意味が違い撮像素子であるCCD（CMOSも含めて以降CCDと表記）の受光センサーが何個あるかという意味です。

受光センサーがたくさんあった方が細かいところまで表現できるから高画質ということが出来る。その意味では高解像度＝高画質です。



一般的なCCD受光部のRGBの配列



殆どのデジカメのCCDが上図のようにRGBの各色センサーが縦横に並んでいます。

ここに、このタイプのCCDを採用している殆どのデジカメが抱える問題があります。
コンパクトタイプも一眼レフもこの問題は同じ。

偽色（演算で作られた実際には存在しない色）と言う問題です。

例えばCCDの青を感じるセンサー部分にセンサーより細い黄色の棒が写ったとします。

黄色はRGBのR（赤）とG(緑）の濃淡の組み合わせで作るわけですが、B（青）のセンサーにセンサーより細い黄色の棒が写ったとしたら、理論上この黄色の棒はB（青）センサーの部分では無かったことになります。

現実的にはありえないと思える状況ですが、この考え方を基本に考えると遠くまで広がる草原を写した場合、遠ければ遠いほど草1本1本は細くなります。

レンズを通してCCDに達した映像の草の1本1本が各色センサーより細くなることは、容易に察っせられます。

・・ではどうしているのか？ここで登場するのが、グラフィックエンジン等と呼ばれているマイクロコンピュータとローパスフィルター。

ローパスフィルターはCCDの前にあって、1つの受光部にのみに色情報が入るのを防ぐため、光を拡散して隣にある別のカラーの受光センサーにも情報を渡します。

このようにローパスフィルターによって分配された光の情報と周りのセンサーが感じとった情報とを元に論理的な計算で、本来、感じ取れなかった色を演算して絵をつくるのです。
早い話が少しぼかしている感じです。

現在のテクノロジーでは、殆ど大な問題は起きないレベルまで完成していますが、風景で細部に極端に細かな物が写っている場合、破綻して実際にはありえない色が出現することもあります。

この現象はローパスフィルターが無い場合に顕著に出ます。遠景に規則正しく並ぶ梯子状の鉄柵等にはモアレのように現れることがあります。

ここにローパスフィルターの功罪があります。無ければ偽色に悩まされ、あれば本来のシャープネスが犠牲になります。

このあたりのさじ加減も各社各様であり、腕の見せどころといった感じでしょうか。

*極端な拡大をせず見る分にはまったく問題はありません

そこで画質にこだわるなら、各メーカーの機種ごとのサンプル画像を良く観察することで、そのカメラの描写力を見ることが出来ます。

当然、レンズの性能も大きな要因ですし、色の再現性や偽色をどれくらい抑えられているか、シャープネスはどうか等

各メーカーが高解像度のCCDの搭載にしのぎを削っている理由のひとつに単なる画像の解像度だけでなく、この偽色の問題解決も入っているのではないでしょうか。

RGB3色全体でセンサー上の幅がレンズの解像度を超えたとき、理論的に偽色の発生はなくなりますし、ローパスフィルターも不要になるのかもしれません。

しかしながら、現在の技術では物理的に受光部を小さくすればするほど、1つの受光部が光を受ける量が減り、出力する電気的エネルギーが低くなればそれだけノイズが増えるという矛盾が生じます。

今後の技術革新に期待しましょう。

一方、このようなベイヤー配列ではなく、フィルムに近い構造のCCDが唯一存在しています。その名はFOVEON・・・（続く）

（文／中尾）