デジタルカメラ|イメージセンサーのサイズの違いが影響する点とは？

デジタルカメラ| イメージセンサーのサイズの違いが影響する点とは？

デジタルカメラ|イメージセンサーのサイズの違いが影響する点

デジタルカメラのイメージセンサーのサイズの違いは、下記の点に影響します。

イメージセンサーはフィルムにあたる基幹部品

イメージセンサーとは、下記の部分です。

イメージセンサーはフィルムカメラのフィルムにあたる部分で、デジタルカメラの心臓部といえる精密な基幹部品です。

イメージセンサーの役割は、レンズで捉えた被写体、光景を受け止めて記録しデータを生成しています。

ですので、撮影した写真・画像の「質」は、イメージセンサーの性能が大きくかかわっています。

イメージセンサーは被写体、光景を受け止めるためには、よりサイズが大きい方が物理的に有利です。

どれだけ、より多くの被写体、光景の情報、光の量を取り込めるかが写真・画像の「質」を決めます。

つまり、イメージセンサーのサイズ・大きさが、最も写真・画像の「質」を左右する条件になるわけです。

イメージセンサーのサイズ・大きさが、そのカメラで撮れる写真・画像の最高画質を決めます。

写真・画像の「質」にこだわる方、再現力、描写力、臨場感、立体感など、クオリティーを望む方にとっては、最重要といえるポイントです。

イメージセンサーの代表的なサイズを図で比較

イメージセンサーの代表的なサイズは下記の図のようになっています。

中心を基点にして、それぞれのサイズを重ねた図です。

下記のは、それぞれのサイズの数値です。

メーカーなどにより多少の違いがあります。

上記のそれぞれのサイズを重ねて比べてみると、面積の差は下記のようになります。

「1/2.3型」は、一般的なスマホで使われているサイズです。

「1.0型」は、スマホやデジタルカメラで使われているサイズです。

「マイクロフォーサーズサイズ」、「APS-C」、「35mmフルサイズ」は、デジタルカメラで使われているサイズです。

「1/2.3型」と「APS-C」との面積の差は、約13倍もあります。

「1/2.3型」と「35mmフルサイズ」との面積の差は、約30倍もの差があります。

これだけ面積に差があるので、カメラが取り込める被写体・光景の情報量である光の量には必然と物理的な差が生まれます。

カメラが記録し生成する画像データのクオリティーの高さは、取り込める被写体・光景の情報量＝光の量に比例します。

フィルムカメラと同様に、デジタルカメラもより光を取り込めるように設計されているのはそのためです。

イメージセンサーのサイズの違いが影響する、それぞれの点を簡単に解説

イメージセンサーのサイズの違いが影響する点を、１つづつ簡単に解説します。

「階調」の情報量

イメージセンサーのサイズの違いは、カメラが記録できる「階調」の情報量に影響します。

写真の色調の再現力は「階調」の情報量で決まるので、クオリティーにこだわりがある方にとっては、もっとも重要な点になります。

写真の色調の再現力、描写力、臨場感、立体感などのクオリティーは、カメラが記録する「階調」の豊富さ、情報量にかかっています。

「階調」が色調を決める

「階調」とは、濃淡・明暗の変化のことです。

イメージセンサーは肉眼で見たままの被写体・光景の色をダイレクトに記録しているわけではありません。

レンズが捉えた被写体・光景の濃淡・明暗の変化である「階調」を記録しています。

そして、写真の色調（すべての色と濃淡・明暗）は、その「階調」によって再現されています。

つまり、写真の色調の再現力、クオリティーは、カメラがどれくらい豊富な情報量の「階調」を記録できるかにかかっています。

もし、カメラが被写体・光景の「階調」を記録できていなければ、写真として色調の再現は不可能です。

「階調」の情報量は、カメラが保存するjpg画像や現像・色調補正にも影響する

カメラが記録する「階調」の情報量の差は、カメラが保存するjpg画像やRAWデータに影響し、撮影後の写真・画像の現像、色調補正、画像編集の幅にも影響します。

つまり、「階調」の情報量が少ないと、再現したい目標の色調への補正、編集中に「階調」が破綻しやすくなるため、これ以上は再現できないという局面を迎えることがあります。

「階調」の情報量が豊富であれば、色調補正、画像編集の幅は広くなるので写真の再現力、描写力、臨場感、立体感など、色調のクオリティーの高さは増しますし表現の幅も広がります。

デジタルカメラ|イメージセンサーのサイズの違い・「階調」の差とは？

画質

よく、画素数が多くなると画質が高くなると誤解されますが、実は小さいイメージセンサーほど画素数が多くなると画質は低下します。

理由は、小さいイメージセンサーでは、画素数が多くなるほど1画素あたりの光を取り込める量が減少してしまうからです。

画質は、イメージセンサーが光を受け取り込める量が多いほど高くなり、少ないほど低下します。

画質の差は、特に暗部に現れます。

暗部の再現の質は、イメージセンサーの感度がかかわっています。

例えば、画素数が同じであった場合、イメージセンサーのサイズが大きいほど感度が上がります。

なぜなら、イメージセンサーの面積が広くなるので、より多くの光を受けとめ取り込める量が多くなるからです。

光を取り込める量が多くなり感度が高くなると、粒子状のノイズが発生しづらくなります。

特に写真の暗部は粒子状のノイズが発生しやすいため、画質が悪化しやすくなります。

しかし、イメージセンサーがより多くの光を取り込めるほどノイズの発生は低減します。

ノイズの発生を低減できれば写真の階調は自然で滑らかになり画質は向上します。

小さいイメージセンサーでは、画素数が多くなるほど1画素あたりの光を取り込める量は減少してしまいます。

光を取り込める量が少なくなるほど感度が下がるため画質は低下してしまいます。

交換レンズ

一眼レフカメラとミラーレスカメラは、撮りたい写真に合わせてレンズを選んで交換することができます。

カメラを購入する時にレンズが付いてくるセットやキッドがありますので、最初はそちらを選んでも良いのですが、使っていくうちに撮りたい写真に合わせてレンズを購入される方は多いです。

風景など広い範囲を撮ることができる広角レンズや遠くのものをアップで撮ることができる望遠レンズのほか、色々な特徴のレンズがあります。

レンズを選ぶ際、気をつけなければならないことがあります。

それは、カメラに合った規格のレンズを選ぶ必要があるということです。

カメラとレンズの接合部には規格があり、メーカーやカメラによってサイズや形状も異なっています。

難しそうに感じるかもしれませんが、どのメーカーもホームページなどでカメラに合った規格のレンズを紹介していますので簡単に選ぶことができます。

この円状の接合部分をマウントといいます。

マウントのサイズ、規格がカメラと同じレンズであれば交換することができます。

同じマウントであれば、35mmフルサイズ用のレンズをAPS-Cサイズのカメラにつけることができます。

また、その逆に、メーカー、カメラの機種によっては、APS-Cサイズ用のレンズを35mmフルサイズのカメラにつけることもできます。

ただし、このようにカメラのイメージセンサーのサイズとは異なるレンズで撮影する場合、「画角」が変わってしまいます。

「画角」については、下記で解説します。

画角

画角とは、写せる範囲のことです。

同じ焦点距離のレンズで撮影した場合、小さいサイズのイメージセンサーのカメラの画角、写せる範囲は狭くなります。

大きいサイズのイメージセンサーのカメラに比べ、写せる範囲は狭くなりますが被写体をより大きく写せます。

一方で、大きいサイズのイメージセンサーのカメラは、画角、写せる範囲を広く写せます。

35mmフルサイズのイメージセンサーのカメラは、APS-Cサイズよりもセンサーの面積が大きいため、より広い範囲が写せることになります。

下記は、同じ焦点距離のレンズで撮影した時の35mmフルサイズのカメラの画角とAPS-Cサイズのカメラの画角を比較した画像です。

上記のように、同じ焦点距離のレンズで撮影した場合、35mmフルサイズのカメラの画角は広く、APS-Cサイズのカメラの画角は狭くなります。

APS-Cサイズのカメラは、レンズの焦点距離イメージが 35mm 換算で約1.5〜約1.6 倍相当になるので、画角は望遠寄りに拡大になるため狭くなります。

例えば、35mmフルサイズの焦点距離が16mmの場合、APS-Cサイズでは約26mm相当の大きさになります。

50mmの場合は約75mm相当、200mmの場合は約300mm相当になります。

ですので、焦点距離が同じレンズの場合、風景を撮る場合など広い範囲を撮りたいときは35mmフルサイズのカメラが有利ですし、被写体を大きく写したい時にはAPS-Cサイズのカメラの方が有利になります。

35mmフルサイズ用のレンズですと、レンズに記載されている焦点距離の数値通りの画角で撮影することができます。

ぼけ量

上の写真のように、手前の被写体にピントを合わせて、奥の背景や遠くの被写体はぼかした写真をご覧になったことがあると思います。

ぼける量はセンサーサイズが大きい方が強くするぼかすことができるので、ぼけを使った表現力はセンサーサイズが大きいカメラの方が有利に働きます。

カメラの大きさ・重量

カメラをストラップで首から吊るしている方は多いと思います。

大きく重くなるほど、長時間の持ち運びでは疲れやすくなります。

ですので、大きさ、重量は持ち運びの利便性の点で重要なポイントだと思う方は多いと思います。

イメージセンサーのサイズが大きくなるほど、カメラとレンズの大きさ、重量は大きく重くなります。

また、カメラの種類やメーカーによっても大きさ、重量は大きく異なります。

デジタルカメラには、下記のように大別して3種類あります。

① 一眼レフカメラ

レンズ交換式のフィルムカメラと同様でカメラの中にある鏡（レフ・ミラー）に被写体・景色を反射させ、ファインダー越しに被写体・景色を見て撮影することができる構造のカメラです。

カメラ本体の大きさはフィルムカメラと同じで、3種類の中で最も大きく重いタイプのカメラです。

もっとも高画質、高クオリティーで記録できるカメラです。

② ミラーレスカメラ

レンズ交換式のカメラで、フィルムカメラの鏡（レフ・ミラー）がなく、被写体・景色を映像として電子ビューファインダー、または、液晶モニターに写して撮影することができる構造で一眼レフカメラを小型化したカメラです。

カメラ本体の大きさ、重さは一眼レフカメラより、かなり小さく軽く、持ち運びに非常に有利です。

しかし、一眼レフカメラと同様の性能で、同様の高画質、高クオリティーの写真・画像を記録できます。

メーカーによって、大きさ、重量が異なります。

③ コンパクトカメラ

レンズとカメラ本体が一体型の小型のカメラで、もっとも手軽に写真を撮れるカメラです。

イメージセンサーは一眼レフカメラ、ミラーレスカメラより小さいため持ち運びに適しています。

記録できる写真・画像の画質、クオリテイーは一眼レフカメラ、ミラーレスカメラには及びません。

「一眼レフカメラ」と「ミラーレスカメラ」の重量・大きさの数値

高画質、高クオリテイーで記録できるカメラは、「一眼レフカメラ」と「ミラーレスカメラ」です。

下記では、「一眼レフカメラ」と「ミラーレスカメラ」の大きさと重量のおおよその数値をご紹介します。

先に、結論から言ってしまうと、「一眼レフカメラ」より「ミラーレスカメラ」の方が大きさ、重量ともにかなり小さくて軽いです。

さらに、特定のメーカーの「ミラーレスカメラ」は、他のメーカーより優れたイメージセンサーを搭載しているだけでなく、大きさと重量はもっとも小さくて軽いです。

下記が、大きさと重量の数値です。

※レンズは除いたカメラ本体のみの数値です。

イメージセンサーのサイズによって、重量・大きさが変わるので、「35mmフルサイズ」と「APS-Cサイズ」を搭載したカメラの重量と大きさを別々にしています。

「一眼レフカメラ」と「ミラーレスカメラ」は分けていません。

大きく重い方が「一眼レフカメラ」の数値です。

小さく軽い方が「ミラーレスカメラ」の数値です。

重量はレンズは除き、バッテリー、カードを含むカメラ本体のみの数値です。

大きさは、レンズは除き、カメラ本体のみの大きさです。

価格

価格は、イメージセンサーが大きくなると高く、小さくなると安くなる傾向にあります。

メーカー、カメラの機種、解像度、性能などによって、かなり異なります。

高画質、高クオリティー、高解像度、性能と持ち運びの利便性を求める方には、特定のメーカーのカメラが突出しています。

イメージセンサーのサイズの違いを例えるなら・・・・

イメージセンサーのサイズの違いを例えるなら、軽自動車と普通車の違いのようかも知れません。

軽自動車でも普通車と同じように走ることはできます。

しかし、走行性能、居住性、安全性などにおいて、格段に違いがあります。

この違いもボディーやエンジンのサイズの違いによるものです。

どちらもの車も同じ目的地へは行けますが、カメラの場合は写真の仕上がりの目標のクオリティーが高くなるほど、同じ目的地へは到達できなくなります。

デジタルカメラ|イメージセンサーのサイズの違い・「階調」の差とは？

※本稿の画像は、「Adobe Photoshop」を使って補正、制作しています。

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