デジカメの画素数、解像度に差がないのは？

質問

十万円くらいする一眼レフカメラと1万円くらいで買える安価なコンデジを比べて

値段が10倍も違っていても、画素数、解像度が20～30%程度しか違わないのですがなぜなのでしょうか？

一眼レフの方が数倍大きな受光素子を使っているので、画素数も数倍大きくできるはずなのに
そうしない、あるいはそうできない理由は何なのでしょうか？

簡単に調べたところ、画素数が増えると、発熱が増える、読み出しに時間がかかるなどの問題があるそうなのですが、
価格が10倍も違っても解決できない問題なのでしょうか？

回答No.10

noct_nik · ベストアンサー

いえ、これからも進歩します。
ただ、質問者さんの考えとはベクトルが全く異なる方向です。画素数だけがデジカメを決める要素ではありません。

イメージセンサひとつとっても、ここ数年でセンサ内に位相差AF用のセンサを組み込む、これまでのベイヤー配列と異なる配列のセンサ、SIGMAのフォビオンセンサのようなRGB3層のセンサなど、ユニークなセンサが次々登場しています。

各社の特許を見るだけでも、これから近い将来の各メーカーのセンサへの取り組みがわかると思います。
ブログ、エンジニアの嗜み（http://egami.blog.so-net.ne.jp/）では、各メーカーの特許が取り上げられていますので、ここを見るだけでも、将来どのような方向に進んでいくか分かるはずです。

画素数だけで言えば、現在の光学レンズでは、より高画素のセンサに対応できなくなってきます。
私も3630万画素のNikon D800を使用していますが、古いレンズの一部では解像感が不足するものもあります。
より高画素化した所で、レンズの性能が追いつかなければ、ただただデータ量ばかり増えて処理するデータが無駄に膨大なものとなります。

それに、これから6000万画素や8000万画素と上げてていった所で、多くのユーザーがそこまで必要とは思っていません。風景写真家やスタジオ撮影と言った、ニッチな分野でしか需要がないからです。D800ですら、あんな大きな画素数はいらないというユーザーも多いです。

回答No.11

mac1963

むやみに画素数だけ大きくしても奇麗な映像にはなりません
一つの画素が大きいほど鮮明な画像が生成されます
高級機のセンサーが大きいのに画素数がコンパクト機と変わらないのはそのためです
コンパクト機と同じ密度の画素にしてしまったらやたら画素数だけが大きいつまんない映像が生成されます

回答No.9

hayasi456

＞もう今後デジカメが進化することはないということなのでしょうか？
色調表現、ダイナミックレンジに関して向上を目指すと思います。

室内撮影の場合、色々な色温度の光が混ざり（ミックス光）色温度が合わない場合が有るようです。
オートホワイトバランスの能力アップは研究していると思います。

１シャッターで露出を変え複数画像を撮影し合成して白飛び、黒潰れの少ない１画像にする機能が有ります。
一般的なデジカメにも搭載されています。
http://fujifilm.jp/personal/digitalcamera/f/finepix_f900exr/features/
しかしあまり告知はしていないようです。
http://trendy.nikkeibp.co.jp/article/column/20111027/1038456/?P=1
スポーツなど動きの有る被写体の撮影に向けではないでしょう。

おまかせモード
風景、ポートレート、スポーツ、夜景、花火、・・・・・・・と色々なモード設定があり
多くのカメラに総てカメラに任せる「おまかせモード」がありますが、各モードも選択できるようになっています。
「おまかせモード」の精度は上がっていくでしょう。

デジカメは設定項目が多すぎます。機械が苦手な人向けのコンパクトデジカメには
画素数５００～１０００万画素固定で、操作ボタンは電源、ズーム、シャッター、再生
で充分でしょう。
操作ボタンがほとんど無くカメラおまかせで綺麗に撮れれば、写るんですを使う人は減るでしょう。
カメラ店でバッテリーを出し「現像捨て欲しい。」と言う人がたまにいるそうです。

特殊な使用目的のカメラ
すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ
http://subarutelescope.org/Topics/2013/07/30/j_index.html

福島原発内を無人で調査、記録する放射能の影響を受けないカメラも多分開発中でしょう。

回答No.8

i-q

進化できないのではなくて、
要らないから作らないのかと。。

実際２千万画素以上とか面倒なだけだろ、、
（容量デカイ、処理重い、実用性ない）

それにPCやスマフォでサクサク処理できない
ってのが大きいかと。。これをクリアした将来なら
でてくるかも・・・

回答No.7

hayasi456

一般的コンパクトの１/2.3画像素子6.2ｘ4.6ｍｍ、解像度約1,600万画素4600x3500ピクセルで
フルサイズの画像素子36x24mmにすると26710x18261ピクセル約4億8千8万画素になります。
さて一般的な一眼レフのシャッタースピード1/4000秒で4億8千8万の情報を処理する必要がありますね。
一般的シャッタースピード1/250秒でもカメラで処理画像エンジンで処理できるか疑問です。

ジナー４ｘ５カメラ用のデジタルカメラパック　48.0 x 36.0 mmでも解像度は8,000×6,000 ピクセル4,800万画素です。価格は460万円
１６ショットを合成して1億9200万画素の画像に出来るようです。
http://a-stage.jp/sinar/product_sinarback/product_exact.html
ペンタックス６４５Dは４４ｘ３３ｍｍで7264×5440ピクセル、約4,000万画素６～７０万円
http://www.pentax.jp/japan/products/645d/spec.html

大きな高解像度画像素子、大きなデータを処理するにはお金がかかるようですね。

仮にシャッタースピード最高速度1/250秒、３５フルサイズ4億8千8万画素のデジタル一眼レフが１０万円で発売されても、色調表現が一般デジタルカメラレベルだと用途はあるでしょうか？
4億8千8万画素の解像度に見合うレンズも開発する必要があり販売価格いくらになるでしょう。
使用目的を考えると、思いつくのは宇宙探査機、スパイ衛星の撮影機材ぐらいです。

ちなみに
A0サイズ８４１ｘ１１８９ｍｍを解像度３００dpiだと9933x1403ピクセル約1億３千万画素ですが、
２千万画素の画像をA0サイズでプリントしても離れて見るので画像の荒れはほとんど気にならないようです。

26710x18261ピクセル約4億8千8万画素の画像をphotoshopで作って見ようかと思いましたが、PCがフリーズしそうなのでやめました。

仮に
４０００万画素で色調表現は一般コンパクトデジカメレベルのカメラと、１０００万画素で色調が豊なカメラが同価格でどちらか一方を貰えるとしたら、どちらを選ぶでしょう。
私は１０００万画素のカメラを選びます。

お礼

ありがとうございます。

皆さんのご回答をまとめると、
もう今後デジカメが進化することはないということなのでしょうか？

回答No.6

Kon1701

コンパクトカメラと一眼レフを併用しています。機械的な違いも大きいのですが、撮像素子に限定します。
画素数は確かに大差ないのですが、一つの素子の表現力が高いです。色の表現がより的確になります。手持ちの一眼レフは各画素が14Bitです。1万6千段階ですね。実際にそれだけの諧調が正確に出せるわけではないですが、コンパクトカメラよりは滑らかに、より正確になります。実際に比べてみるとより豊かな色になります（”濃い”わけではありません。ご注意ください）　撮り比べた一例は菜の花の葉っぱですが、コンパクトカメラは葉っぱをまとめてぬり絵みたいに塗りつぶした感じになってしまいました。一眼レフは葉が1枚1枚別々に写っているような感じです。（乏しい表現力で申し訳ありません）
同じ画素数でも一目見ただけで良し悪しがわかるくらいの違いです。

実際のところ、コンパクトカメラの撮像素子、一つ一つが小さすぎて相当無理をしていますよ。日中の屋外でも増幅しているような感じらしいです。一眼レフの画素数が少ないのではなく、コンパクトカメラが限界以上に画素数を上げすぎている、というのがより的確な表現になると思います。カメラの違いを画素数でしか判断しない人もいるのでその方が売りやすいからでしょうね。

回答No.5

shintaro-2

＞2万×2万ピクセルとか大きな解像度をもったカメラも需要があると思うのですが。

そこまではやりませんけど、無いわけじゃないです。
↓の９ページをご確認ください。
http://web.canon.jp/technology/pdf/tech2012.pdf

大きな撮像素子で画素数が増えれば歩留りが落ち、多分桁違いに価格があがります。

回答No.4

tsunji

2万x2万だと40億画素ですね。

1200万画素のRAWファイルが約12Mバイトなので、40億画素だとRAWファイルは4000MBぐらいですね。

スパコンレベルでないと処理できないですよ。あと連射も出来ないし。

回答No.3

bardfish

>屋外など明るい場所でしか使わない用途であれば、多少ノイズが多く感度が悪くとも、
そういうカメラを買ったとして、本当に明るい所でしか使いませんか？
そういう特殊用途の需要もあるでしょうが、大企業が利益が見込めると判断するかどうかはハッキリ言って疑問です。
特殊用途という点で言えば、天体撮影用途としてキヤノンがそういう機種を発売しましたが、後継機種が続かず思い出したように短発で発売されています。
※発売れているといっても20Daと60Daの2機種だけですが・・・

それと、デジタル一眼レフで使用されているセンサーサイズでコンデジと同じ画素密度で製造すると歩留まりが悪くなり、価格は今より更に数倍高くなるはずです。
発熱とか読み出し速度の問題以前に、製造時の技術的課題もあります。

もう一つ、価格の差はセンサーの画素数だけではありません。
安いコンデジはメカニカル的な可動部分が殆ど無いく、あったとしても精度が必要ない物だったりするので安く製造することができます。
一眼レフだとまずシャッターユニットが精巧なメカニカル機構でできているため、シャッターユニットだけで安いコンデジ1台分くらいの値段になります。
機械的に1/2000秒以上のシャッター速度で誤差を２～３％未満にするとなると工作精度を高めたり、高精度のスプリングとか高精度モーターが必要になります。
精度を1%あげるためには工作機械に１千万円以上の投資か必要とか言われることもあります。
イメージセンサーのもととなる半導体ウェハの加工も不良率を１割落とすための設備投資も同じような感じだったりします。クリーンルーム自体莫大な費用がかかりますからね。

だからSONYが量産化に成功した裏面照射型C-MOSイメージセンサーも、成功に至るまでに開発費が数十億以上かかったのではないでしょうか。

回答No.2

kuma-gorou

＞一眼レフの方が数倍大きな受光素子を使っているので、画素数も数倍大きくできるはずなのに
そうしない、あるいはそうできない理由は何なのでしょうか？

数倍どころじゃない。1/2.3型センサーと35mm判じゃ30倍も違います。
貴方の論法なら、1/2.3型の1,000万pixel（画素）は、35mm判だと３億pixelになります。
何で、そうはならないのか？
答えは簡単、レンズの解像度はそこまで無いから。勿論、読み出しに時間も掛かるし、一定割合で不良セルも出るので、センサーの歩留まりも極端に下がります。
ちなみに、発熱は、セルの数とは無関係。

まぁ、1/2.3型センサーだとレンズ性能バランスから言って400万画素も有れば過剰過ぎる程。
にも関わらず、高画素機の方が売れる。だから、メーカーも画素数競争せざるを得ない現実があります。

一眼レフのような大型センサーは、一つ一つのセル面積が広いので、高感度でも低ノイズ、明暗の再現幅（ダイナミックレンジ）が広いのです。
つまり、コンパクトデジは、画像処理プロセッサー（エンジン）で誤魔化しごまかし綺麗に見せるのに対し、大型センサー搭載機は、ゆとりのある絵で、RAWで弄れる幅が広く（レタッチ耐性に強い）融通が利く。
そう言う絵は、見る目があれば、すぐ解ります。

回答No.1

t_ohta

１画素の面積が大きいほどダイナミックレンジが広く滑らかな階調の画像が得られ、ノイズの少ない画像になり、高感度に対応できるようになります。

一眼レフは単に解像度を上げるだけでなくキレイな画像を得るために最適な設計を目指しているため、撮像素子が大きくても画素数を多くしていないのです。

お礼

ありがとうございます。

仰る通り、１画素の面積が大きいほどダイナミックレンジが広く綺麗な絵が撮れるわけですが、
これだけ様々なカメラが販売されているのであれば、

屋外など明るい場所でしか使わない用途であれば、多少ノイズが多く感度が悪くとも、
2万×2万ピクセルとか大きな解像度をもったカメラも需要があると思うのですが。