センサーサイズが大きいほど画質がいいのはなぜですか

質問

http://bbs.kakaku.com/bbs/K0000845247/SortID=19489486/
レンズの解像度以上に高画質化する理由は何でしょう

回答No.4

okok456

ざっくりと私なりの解釈を
イメージセンサー（撮像素子）は
１画素毎にレンズ、赤、緑、青のカラーフィルタ、受光素子が有ります。
http://av.jpn.support.panasonic.com/support/dsc/knowhow/knowhow27.html
http://blog.phototechnic.jp/blog-entry-13.html
同じ画素数の場合センサーサイズが大きいほどレンズ・カラーフィルタ・受光素子は大きくできます。
１画素当たりの光の量（情報量）は大きいほど多くなりますね。細かな色の違い、明るさの違いを識別し易くなるでしょう。
薄暗い条件の場合弱い光も捕らえ易いでしょう。受光素子が小さいほどと黒潰れし易いのでしょう。
また、感度を上げるとノイズの量も増えるので大きい方がノイズが少ないでしょう。
明るく光量が強い場合、受光素子が小さいほど飽和して白飛びを起こし易いでしょう。
また、レンズ・カラーフィルタ・受光素子が大きい程、レンズとレンズとの隙間、カラーフィルタとカラーフィルタとの隙間・受光素子と受光素子との隙間の割合が少なくなりより効率が良いと想像できます。
http://wwwb.pikara.ne.jp/ogawa-giken/image_process/image_022.html

ただし、映像は総合的なものです。レンズ、イメージセンサー、画僧処理回路、画像処理プログラムなどのバランスで高画質が成り立ちますね。

イメージセンサーの大きさがレンズの解像度以上に画質影響するかは分かりません。
イメージセンサーが大きくなるとイメージサークルの大きなレンズが必要になりレンズの精度の差が目立つようになります。
http://www.geocities.jp/wanko_70k/image_circle.html
低レベルのレンズは周辺は歪み、暗くなり、解像度も低いようです。
https://www.olympus-ims.com/ja/microscope/terms/classification/
粗悪なワイド・コンバージョンレンズを付けると画質の低下がハッキリわかります。

FDR-AX55と同じ大きさの1.25型イメージセンサーを３枚使った業務用8K/120p撮影対応3板式カメラシステムが発売になるようです。
https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201709/17-086/
3板式の仕組みを
http://www.ediusworld.com/jp/pimopic/cat2_129.html

余談１
小さなイメージセンサーでも写真ならデジタルカメラやスマートフォンにはHDR（ハイダイナミックレンジ合成）と言って
明るさを変えた複数枚の写真を撮影し、それらを合成することで白飛びや黒つぶれの少ない画像を作る機能があります。
http://setsuzoku.nifty.com/koneta_detail/161216000196_1.htm

余談２
初期のカラー映画のカメラもプリズムで光を三方向に分け赤青緑それぞれのフィルターを通した画像を別々に3本のモノクロフィルムへ同時に記録してから1本の映写用フィルムを作成していたそうです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%86%E3%82%AF%E3%83%8B%E3%82%AB%E3%83%A9%E3%83%BC
http://vidiot5.blogspot.jp/2016/02/blog-post.html
現在、多くの映画は映画用デジタルビデオカメラで撮影しているようですが
アメリカでは長期保存はデジタル映像を赤青緑に分け保存用白黒フィルムに起こしいるそうです。
https://www.jobweb.jp/blog/student/2049689/19147

回答No.3

i-q

センサーが大きくなると、色の再現性上がり、ノイズが減ります。
これは間違いないです。。

では何故かなのかは自分にも分かりませんが。
センサーは光を電気に変えてますが、変換率は100％では無いので、
光を取り込む部分が大きいほど、元の色に近くなるのでは無いでしょうか？

ノイズも同じく、
小さいとセンサーが拾える光子も少なく微弱な信号しか取り出せないので、
信号を大きく増幅するため、センサー自体のノイズも大きくなるのでは無いでしょうか。。

以上素人考えですがm(._.)m

回答No.2

fjdksla

センサーサイズ＝キャンバス（画用紙）と思ってください。
デジタルの場合、この画用紙を縦横に仕切ってマス目をを作ります。
１マス１色ですので・・・
簡単に、何も区切らず1画素とします。
レンズから入った光を一つの色で表すと・・・
山を写したら・・・・単色の緑一色。なんてことになります。
それを印刷すると、緑一色の写真になるわけです。
なんのこっちゃ？って写真になりますね。
これを縦横10マスに区切ると100マスになります。
100マスをいろんな色で塗ると、多少濃淡が出来ます。
1万マスに区切ると絵の様に見えるでしょう。
100万マスにすると絵画の様になるかも・・・
でもそれ以上区切れない。となると・・・
画用紙を倍の大きさにして400万マスに・・・もっと大きくして1600万マスに・・・
これを観る為に目から離して観ると綺麗な写真になります。

マス目は細かい方が綺麗に見えますが、
細かさの限界に来たら画用紙を大きくしてマス目を増やして
同じ大きさで見えるようにレンズを入れるとかした方が綺麗に見えます。

回答No.1

441moe

拡大倍率です。
撮影素子のまま見ません。20インチや40インチに拡大して見ます。
同じ画素数でも、撮影素子面積が２倍のカメラでは、２０インチに拡大すると、拡大率が半分で済みます。
レンズ解像度は画素数には直接反映しません。
むしろ撮影素子サイズ、拡大率に反映します。
4K対応カメラと撮影素子サイズ4倍の２Kでは、理屈上2Kの方が高画質です。撮影素子１ケの情報が４倍有ります。
撮影素子の小さいスマホカメラと同じ画素数のデジカメではデジカメの方が高画質です。
現在出来処理技術が進んでいますので、差が少ないです。