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ペンタのK-3IIIを買って、自分の用途では問題のない高感度画質を確保した。
でも、一般的には、評価レビューサイトの数値がものをいう。
Photons of Photosの同機の低照度ISOが11433と、これまたとんでもない数値なのだけれど、
素とかNRとか等倍とか鑑賞サイズとかで、皆さんご持論ある模様。
もちろん自分にもそれはあるわけで、ここにちょっとまとめておこう。

2021/5/2 16:23  [2311-42]   

センサーは光を受けて信号を発生する。
これがRAWになるまでに色々なノイズが入って、さらに画像処理が入る。
各測定サイトが使用するのは、この画像処理結果のRAWファイル。

ノイズは、固定で発生するノイズと、ランダムで発生するノイズがある。
熱由来のノイズとか途中の配線や機器レイアウトに起因するノイズはほぼ固定。

高速連写などで電源やアースが不安定になるとかの場合、
ランダムなノイズが発生することがある。

ISOを上げると、信号と一緒にノイズレベルも上がる。


現像プロセッサに届いたノイズ付き信号は、
ベイヤーなどのセンサ配列から計算で各画素ごとのRGB値に変換される。
像面位相差AF画素やピクセルマッピングでの欠損画素などの補完も行われる。
その際に各社最低限のノイズリダクションをかけたりするが、
そのかけ方(どの部分にどんな方法のNRをかけるか)は各社で異なる。
この結果がRAWに記録される。

評価サイトでは測定結果に一貫性を持たせるため、
同じ被写体を同条件で撮ったものを同一サイズに縮小して
信号レベル/ノイズレベルをダイナミックレンジとして計算して、
それが一定値を上回るISO値を指標として用いている。

2021/5/2 16:42  [2311-43]   

ノイズリダクションには、ディティールを失うものと失わないものがある。

画像をぼかす。ノイズと判断したピクセルを周辺色で塗りつぶす。
画像1枚で行うノイズリダクションはほぼこれ。ディティールは失われる。

多重露光で「平均値」を求める。
固定ノイズは消せないが、ランダムノイズが撮影枚数に応じて下がるので、ディティールは残る。
なお、夜景の比較明合成では、ランダムノイズが加算されて画質が悪くなる。

高画素で撮影する。
単一の画素サイズが小さくなるので等倍ノイズは悪化するが、
高画素なので元のディティールも詳細に記録できる。
鑑賞サイズに縮小する際のノイズ低減が上回るため、
鑑賞サイズでのディティールは残る。

ダークノイズ減算(長秒時NR)
主に夜景や天文で使われる。
撮影画像の他に、同条件でシャッターを閉じた状態の撮影画像(ダーク画像)を用意する。
ダーク画像にはセンサや回路による固定ノイズが含まれるため、
撮影画像からダーク画像を減算することで信号分を取り出す。
天文では複数枚の撮影画像を用いて画像を生成する関係で、
ダーク画像を都度撮影する必要は少ない(合成画像の最後にダークノイズ減算すれば良い)。
ディティールは残る。

その他NR
個々の回路で発生するノイズ量をあらかじめ計算または測定しておき、
条件に合わせて減算する。ディティールは残る。

2021/5/2 17:03  [2311-44]   

各評価サイトは、過去の測定ならびに計算による理想的なセンサ性能表を保有しており、
各機種の測定データがこれに対して不自然な場合は、
ノイズリダクションがかけられていると判断する。

この場合にどう評価するかは、サイトにより異なる。
RAWにはなるべくノイズリダクションがかけられていないことを望むサイトでは、
ディティールの有無に限らず、NR量によって評価が下がる。

撮影画像の評価が中心のサイトでは、
ディティールの有無に重きを置いた評価となる。

2021/5/2 17:08  [2311-45]   

鑑賞画質と等倍画質で、価格.com掲示板が荒れることがある。

これは、評価サイトの評価軸がほぼ鑑賞画質であるために、
等倍で画像を見た人が違和感を覚えることが発端のことが多い。

全体の鑑賞画質なのか、等倍画質なのか、
評価サイトの数値なのか、自身撮影での評価なのか、
何をどう撮影した結果か。

各人持論があるわけで、統一見解なんか出るわけがない。
なので自分も、自身の考えをここに書いている訳。

みんな違うから面白い。

2021/5/2 17:14  [2311-46]   

実は、ここまでが前振りです。

評価サイトの低照度ISOは鑑賞サイズでの話。
なら、等倍サイズ鑑賞での低照度ISOでいろいろ見てみよう、という提案。

方法は簡単で、
測定サイトの低照度ISOを、そのカメラの有効画素数(万単位)で割る。
ここではこれを等倍低照度ISOとします。
自分はPhotons of Photosさんの情報を基に計算してみました。

センササイズに関係なく、面白いくらい、グループ分けができます。

高画質(等倍低照度ISOが4以上)
ソニーα7S (35mm)  :4.99
ソニーα7Sm3(35mm)  :4.50
ペンタックスK-3m3(APS-C):4.44
シグマfp(35mm)    :4.01

中画質(等倍低照度ISOが2以上)いわゆるフルサイズ画質
ソニーα7m3(35mm)   :2.65
キヤノンEOS R6(35mm) :2.52
ペンタックスKP(APS-C)  :2.50
ルミックスS5(35mm)  :2.47
ソニーα9m2(35mm)   :2.36
ニコンZ6m2(35mm)   :2.16
ペンタックスK-1m2(35mm):2.11

標準画質(等倍低照度ISOが1以上)いわゆるAPS-C画質
フジフイルムX-E3(APS-C) :1.49
ソニーα7Rm3(35mm)   :1.36
ルミックスG9(m4/3)   :1.33
フジフイルムX-T3(APS-C) :1.25
オリンパスE-M1m3(m4/3) :1.21
フジフイルムGFX50R(中判):1.21
キヤノンEOS R5(35mm) :1.21
ソニーα6600(APS-C)   :1.21
ニコンZ50(APS-C)     :1.15
ソニーα1(35mm)     :1.04
フジフイルムGFX100(中判):1.02
ペンタックス645Z(中判) :1.00

等倍より高画素優先画質(等倍低照度ISOが1未満)
ニコンZ7m2(35mm)    :0.91
ソニーα7Rm4(35mm)   :0.78
キヤノンEOS M6m2(APS-C) :0.69

その他
ペンタックスK-3m2(APS-C):0.58
ペンタックスQ7(1/1.7型):0.32 ※自分のメイン機

こうやって見ると、良いm4/3が通常のAPS-C以上の等倍画質を持つこともわかるし、
高速連写機は等倍画質で不利なのもわかるし、
今のソニーセンサーがAPS-C2600万画素の等倍画質を基準にスケールしていることもわかる。

2021/5/2 17:58  [2311-47]   

で、K-3IIIが、多分ソニーAPS-Cセンサーなのになぜ等倍低照度ISOが4以上名乗って部分。

考えられるのは
・アクセラレータ
・一眼レフなので露光時以外非通電(温度が上がりにくい)
・高速連写といっても秒12コマどまりなので、データ転送に無理をしていない
だと思う。

アクセラレータは、多分
K70の頃に出願された特許出願 2014-129510をもとに、
分割申請して特許6551590として登録された技術。
https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1800/
PU/JP-2018-182764/C895F54EF7272A59E3BD1D
81887A9315FB5F8CDA997C4464C41ADF9A857640
A3/11/ja


ざっくり書くと、上記ダークノイズ減算用の画像を前もって画像DBにしておいて、
ISOやSS、センサ温度などに応じてこれを使って減算する技術。

想像通りなら、
センサと回路で発生する固定ノイズとランダムノイズのうち、固定ノイズ部分を、
信号のディティールを残したまま、ほぼ消去できることになる。

これを実現するためには、
カメラの組み立てが終わってファームなどを入れた後、
SR位置の調整などと同じレベルで、カメラごとのDB登録をしているはず。
特許中では減算画像が2種あるので、
片方がすでに分かっている特性からのダーク画像DB、
片方がカメラごとの特性からのダーク画像DBとして、
これを計算で減算用ダーク画像とすると想像している。


まぁ、実際、実用面で大きな問題がなければ
理論なんて使用者には関係のない話。

それに、等倍低照度ISOとか求めても、
正直、0.5違うならちょっと違うかもと言えるかもという程度の差。

今後、もっともっと各社低ノイズ高ディティールのカメラになるだろうし、
これが低くても、今でも普通に撮れるわけで、
気にしすぎないのが大事。

2021/5/2 20:05  [2311-48]   

3カメラを追加。

ニコンZ9(35mm): 0.91 等倍より高画素優先画質(等倍低照度ISOが1未満)
Z7m2と同レベルなので、この辺りがニコンの考える等倍画質下限なのかも。

キヤノン EOS R3(35mm) : 2.75 中画質(等倍低照度ISOが2以上)いわゆるフルサイズ画質
EOS R6を上回る辺りに、キヤノンの文化(性能特化より全体底上げが好き)を感じます。

OMDS OM-1(m4/3) : 1.18 標準画質(等倍低照度ISOが1以上)いわゆるAPS-C画質
高速分E-M1m3を下回るが、しっかり画質を確保しているのはさすが。


2022/4/7 11:27  [2311-78]   


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