スマートフォンのカメラではメガピクセルとセンサーサイズのどちらが重要ですか?

スマートフォンで写真を撮るのが好きなら、スマートフォンのカメラのメガピクセル数が気になる仕様の 1 つです。しかし、それは本当に画質の信頼できる指標なのでしょうか?

一眼レフカメラやミラーレスカメラをスマートフォンと比較すると、一部のローエンドおよびミッドレンジのスマートフォンの画素数が高くても、画質は同じであることがわかります。

そこで今日の記事では、スマホ撮影において画素数とセンサーサイズのどちらが重要なのかを考えてみましょう。

カメラセンサーの仕組み

カメラセンサーのクローズアップ

議論中のトピックを掘り下げる前に、まずカメラセンサーとは何か、そしてそれらがどのように機能するかを理解する必要があります。デジタルカメラは撮影時に光を電気信号に変換する必要があります。これを行うには、レンズを使用して光をイメージ センサー上に集束させます。

ただし、イメージ センサーは単なる単一の光センサーではありません。代わりに、ピクセルと呼ばれる多数の小さな光センサーで構成されています。各ピクセルは受け取った光の量を測定し、信号に変換します。次に、カメラの内蔵コンピューターが各ピクセルから信号を取得し、そこから画像を作成します。

詳細にはさらにありますが、基本的にはこれがデジタル カメラが画像を作成する方法です。さらに詳しく知りたい場合は、イメージ センサーの仕組みに関する記事をご覧ください。

メガピクセル数は本当に重要ですか?

さまざまな色のSamsung Galaxy S22 Ultra

個々のピクセルが光を捉えるため、多くの人はメガピクセルが重要な要素であると主張するでしょう。それはある意味真実です。結局のところ、画像の印刷サイズはピクセル数によって決まります。たとえば、理想的な 300 ピクセル/インチの解像度では、8MP 写真から 8 x 10 インチの画像を印刷できるのは、ぼやけて見える前に限られます。

しかし、ほとんどの写真が携帯電話に保存され共有されることが多い今の時代、スマートフォンに 64MP カメラを搭載するのはやりすぎです。キヤノンのトップミラーレスカメラと一眼レフカメラの画素数は、それぞれわずか 24 メガピクセルと 20 メガピクセルです。ハッセルブラッドの中級プロ用カメラでさえ、50メガピクセルしかありません。

センサーサイズが画像に与える影響

ピクセルはセンサー内にあることに注意してください。したがって、1 億 800 万個のピクセルを 1/1.33 インチのセンサーに詰め込む場合、それらのピクセルは非常に小さくなければなりません。ピクセルのサイズを小さくすると、取り込む光の量も減ります。この減少は最終的な画像に影響を与えま��。画像の結果。以下のような効果が考えられます。

注: このセクションでは、カメラの用語について詳しく説明します。これらに慣れていない場合は、すべての写真家が知っておくべき写真用語のこのリストをお読みください。

1. ノイズを増やす

ノイズのある花とノイズのない花の画像

特定のピクセルが捉える光の量を減らすと、そのピクセルの S/N 比が増加します。ノイズは常に存在するため、センサーに実際の光信号を入力することによってのみノイズを克服できるからです。しかし、カメラが小さなピクセルを使用している場合 (小さなセンサーにできるだけ多くのピクセルを詰め込むことによって)、発生しているノイズを打ち消すほどの光データは多くありません。

2. 低照度性能

暗い場所で撮影する場合、センサーが小さいカメラは不利になります。センサーが小さいと、一定の露光時間中に取り込める光が少なくなります。そのため、見ているものを適切にキャプチャできるようにするために、カメラはより多くの電力を使用して ISO を上げたり (その結果、ノイズが増加します)、より多くの光を集めるためにシャッター スピードを下げたりします (つまり、三脚を使用するか、手を離さないようにする必要があります)。非常に安定しています）。

3. 被写界深度

ボケ味のある女性の写真

センサーが小さいと被写界深度が深くなることがよくあります。センサーが小さくなると、キャプチャできる領域も小さくなるからです。そのため、花の写真を撮りたい場合は、全体を捉えるためにさらに一歩下がって撮影する必要があります。

ただし、より大きなセンサーを搭載したカメラでは、より広い範囲をキャプチャできます。したがって、花をカメラのフレームいっぱいに収めたい場合は、花に近づくか、焦点距離の長いレンズを使用する必要があります。そうすると、画像の被写界深度が浅くなり、被写体が背景から飛び出すようになります。

4. 視野が狭い

センサーが小さくなると、画角も低くなります。したがって、広いシーンをキャプチャしたいがセンサーが小さい場合は、より広いレンズを使用する必要があります。ただし、レンズの幅が広いと、魚眼効果などの歪みが生じる可能性があります。

5. より安価でコンパクトなシステム

おそらく、小型カメラセンサーが大型センサーに対して持つ唯一の利点は、価格とサイズです。小型のセンサーは消費電力が少なく、製造に必要なリソースも少ないため、多くの場合、大型のイメージ センサーよりも手頃な価格になります。

さらに、これらのセンサーは大型センサーよりも物理的に小さいため、スマートフォンなどのより薄いデバイスに取り付けることができます。

また、より小さな直径のレンズも必要となるため、より小さなセンサーを搭載している場合は、携帯電話の背面に大きな穴を開ける必要はありません。

画像処理も重要

欠点にもかかわらず、スマートフォンのメーカーは依然としてカメラにできるだけ多くのピクセルを追加しようとしています。しかし、机上で印象的に聞こえるだけでなく、スマートフォン企業はコンピュテーショナル フォトグラフィーを活用するために自社のスマートフォンにピクセルを追加することにも興味を持っています。

スマートフォンは、チップと強力な AI を使用して、これらの制限の多くを克服できます。このため、現在の携帯電話は、小型カメラセンサーを搭載していても、優れた写真性能を備えています。

画像処理も重要

たとえば、Google Pixel 6 と Apple iPhone 13 Pro Max は、現在入手可能な最高の画像を生成できます。通常、出力は良好でノイズもありません。夜間の撮影でも鮮明でクリアです。これらのデバイスの人工的なボケ効果は厳密には現実的ではありませんが、世代が進むごとに改善されています。

ただし、スマートフォンのカメラのトレンドはセンサーサイズの大型化に向かっていることがわかります。これは iPhone ではっきりとわかります。iPhone 11 Pro Max のピクセル サイズは 1.4µm ですが、iPhone 12 Pro Max のセンサーは 1.7µm です。 iPhone 13 Pro Max はさらに大きな 1.9µm ピクセル サイズを備えており、おそらく現在入手可能な最高のカメラ付き携帯電話の 1 つとなっています。

メガピクセル数に騙されないでください。

多くの携帯電話メーカーは、潜在的な購入者を驚かせるためにピクセル数を使用します。ただし、実際には写真の品質を示す優れた指標ではありません。結局のところ、48MP の背面カメラを搭載したローエンドのスマートフォンでは、ひどい写真が撮れる場合があります。

多くのメーカーは、自社のデバイスをより興味深く、高級感のあるものにするために数字やその他の専門用語を追加しているため、どの仕様を考慮すべきか、どの仕様がただ楽しむためのものであるかを知ることが最善です。ただし、画質を求めてスマートフォンを購入する場合、選択する前にレビューや実際の写真サンプルを確認するのが最善です。