センサーサイズとレンズ解像力

デジタルカメラ

はじめに

かつて某所に書き込んだことのある内容をここにまた記しておきます。

フルサイズセンサーの価値は高感度だけだと考えているカメラユーザーは多いと思います。
高感度性能なら旧世代のフルサイズカメラに新型APS-Cカメラが勝つなんて下克上もあるでしょう。
ですが、物理的な大きさの優位な要素はもう一つあり、解像しやすいという利点があるのです。

画素ピッチと解像力の関係性

センサーサイズ(による画素ピッチ)は高感度性能だけではなく解像力にも大きな影響を及ぼす。

結論から言うと、一般的にフルサイズセンサーの方が解像力が高いといえるのです。

フルサイズセンサーとAPS-Cセンサーの画素数が同じなら、原理的にフルサイズの方が良く解像しやすいのです。何故ならばレンズの解像力は画素ピッチに左右されるからです。

画素ピッチの計算と実例

センサーの目安となる寸法
実際にはメーカーやモデルにより多少の違いはありますが、大体こんな感じの大きさとなります。

センサーサイズ 長辺 短辺
フルフレーム(フルサイズ) 36mm 24mm
APS-C 24mm 16mm

フルサイズは長辺と短辺はそれぞれ1.5倍の余裕があるのが分かります。
画素数が同じならば1.5倍の画素ピッチになります。

実際に画素の大きさを計算してみましょう。簡単な計算です。

2400万画素ジャストなら6000x4000pxです。

フルフレームの場合
長辺36mm/6000=0.006mm  短辺24mm/4000=0.006mm
画素は0.006mm2 であり画素ピッチは6マイクロメートルです。

APS-Cセンサーの場合
長辺24mm/6000=0.004mm  短辺16mm/4000=0.004mm
画素は0.004mm2 であり画素ピッチは4マイクロメートルです。

画素ピッチとレンズの解像力の関係性

6μmと4μm(平方マイクロメートル)の画素にレンズが正確に光を導くとしたら、どちらが厳しい条件でしょうか。

的(まと)は小さい方が射るのが難しいですがレンズも同じです。

同じ画素数でもレンズの解像しやすさは同じではなく画素ピッチに余裕のあるフルサイズセンサーの方が遙かに有利なのです。

この場合のAPS-Cレンズはフルサイズの1.5倍の解像力があって同等となります。

レンズの開発者による図解と見解

特集記事 REPORT
PASHA STYLE

>APS-Cと35mmフルサイズが同じ画素数の場合、同じ解像感の画質にするには、APS-Cは35mmフルサイズより1.5倍解像度をあげないといけません。

2400万画素 APS-Cセンサーの現実

フルサイズでもR5やα7R3などは生半可なレンズだとカリッとして解像してくれませんが、
APS-Cの2400万画素はフルサイズ4500万画素付近のR5やα7R3より更にピッチが小さい(狭い)。
それだけAPS-Cセンサーの2400万画素という数字はレンズにとって厳しい条件であると言えます。

レンズの解像力が容易に上げられるのならば問題とはなりませんが、現実はそう甘くはない。
初心者が手を出しやすい数万円のレンズでは殆ど期待出来ず、相応の価格帯になることが多いはず。

現実に組み合わされる環境はどうでしょう。

一般的なAPS-Cユーザーが良く使うレンズと
ハイエンド寄りのフルサイズカメラユーザーの使うレンズを想像してみましょう。

一般的なAPS-Cユーザーが良く使うレンズと
ハイエンド寄りのフルサイズカメラユーザーの使うレンズ

前者の方が解像力の面で条件が厳しいにもかかわらず安価なレンズが使われることが多く、
後者の方が条件が緩いにもかかわらず性能の良いレンズを使われることが多い。
これが現実であると私は思います。

APS-Cのカジュアル層が使うレンズと2400万画素センサーにミスマッチがあると私は考えます。
多くのユーザーがセンサーの持つ高画素の利点を引き出せていないというのがAPS-Cユーザーの現状という話です。

私の個人的なイメージですので、自分は違うという人は居るでしょう。
(むしろ違うという人ばかりであってほしいものです。)
三脚を立てて望遠を構えている層は本件には当てはまらないとは思います。

画素ピッチ抜粋

主張のまとめ

画素ピッチに余裕がないAPS-CやMicro Four Thirdsこそ高価で解像力のあるレンズが必要です。

APS-CやMicro Four Thirdsのユーザーにこそ良いレンズを使ってほしい。
という願いです。


あくまでカメラ性能面での話です。
色んな要件がありますので、フルサイズがベストだと言うつもりはありません。
超望遠域などフルサイズでは大きさ重さ価格面で体力的、金銭的に厳しい面があります。
山岳に持っていく人も居るでしょう。
そういった事情は容易に想像出来ますし、これらを卑下する意図は無いです。
私自身もAPS-Cを幾つか所有していますし、古いMicro Four Thirdsも一台手元にあります。

おまけ

古めのフルサイズと小型単焦点で撮影した画像。
天気は小雨が降り出す直前、コンクリートの斜面や蛇腹ホースなど構図も良くないけれど、解像感がメインのサンプルとして載せておきます。。

画像自体が原寸サイズを開くリンクになっています。
リンク先の画像は重いですのでご注意を。

同じく小型単焦点で。
昔に手直ししたつもりでも若干傾きが残ってる。奥の葉っぱまで解像する感じが好き。

カメラ+レンズで1kgを超える機材は殆ど持ち歩かなくなりました。
そんなわけでフルサイズミラーレス&小型単焦点が多いです。
普段は割り切ってスマホで済ますことが増えました。
私もすっかりカジュアル層です。

 

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