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2018年12月

2018年12月31日 (月)

・同じ高感度でも夜だとノイズが目立つ理由

ここ最近、カメラのセンサの性能が上がり
高感度でのノイズが少なくなったり
ダイナミックレンジが広くなったりしています。

高感度ノイズは前の機種より1段分良くなったとか
よく聞きます。
一段良くなるとは、
例えば今までISO 3200までしか
ノイズレベル的に許せなかった人が
ISO 6400まで許せるようになるという事です。

5年前のカメラでのISO 3200
Resize165991
最新のカメラでのISO 6400
Resize165990

拡大
左:古いカメラ 右:新しいカメラ
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しかし人間の欲は深く、良いものが出ると
やはり、ISO 3200までしか許せない、
となることが多い。

本題ですが、同じISO 6400でも
昼間に撮影したISO 6400の画像と
夜に撮影したISO 6400の画像では
夜の画像のほうがノイズが多く感じます。

昼間のISO 6400
Resize165989

夜のISO 6400
Resize165987

拡大
1_2

これは撮像素子のベースノイズと
信号の比 SN比によるものです。

13

このグラフでは横軸を明るさ、
縦軸を信号量としています。
このグラフの例では、明るいところの信号量は
150-255でノイズ量は0-3程度、
だいたい、比率だと1%ちょっとなのでほとんど無視できます。

しかし、暗い領域では信号量が0-50程度なので
ノイズ量は10-20%程度となり、かなり気になってしまいます。

夜間の撮影では暗い領域が多いので
同じISO 6400でもノイズが多く感じるのです。

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2018年12月26日 (水)

・動画のレンジ リミテッドとフル

これまで、このブログでは主に写真という静止画について
触れてきました。
しかし、最近は、カメラマンにも動画を撮るスキルを求められています。
パソコンなどで扱えるよう量も増えて、
動画も撮れなければ食べていけないプロカメラマンも多いです。

ただし、動画は、映画系コンテンツと放送系コンテンツで
違う規格があったり、
表示デバイス(ブラウン管テレビ)の制約上、厄介な
制限事項が残ったままになっていたりします。

その一つが動画のレンジ問題。
レンジはダイナミックレンジのレンジと同じような意味です。

写真では当たり前のように、0-255の値(8bit)で画像を作っています。
0_255

しかし、動画のフォーマットの中には、
16-235の値で映像を作っているものもあります。
これはアナログの放送規格の時の制約が
そのまま引き継がれてしまっているためです。
アナログの時は白とびを255にしてしまうと
伝送の揺らぎとかで白とびしなくなってしまう恐れがあるので
余裕をもって235を白とびにしています。

放送系では16-235のレンジですが、
PCで画像データを扱うときは基本的に0-255です。
そのため、16-235の映像を0-255の映像として
間違って読み込んでしまうとコントラストのない
眠い映像になってしまいます。

間違って読み込んでしまったイメージ画像
16235

正しく読み込んだイメージ画像
0255

放送系の規格は
昔のテレビ機器でも見れるように後方互換を非常に重視しています。
HDR規格のハイブリッドログガンマも同様の考えで
規格化されています。

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2018年12月24日 (月)

・ファインダー視野率100%とは

デジタル一眼カメラではファインダーを覗いて
フレーミングを決める機種も多いですが、
一眼レフでは視野率というものが一つの重要点になります。

視野率が100%じゃないとどうなるのか。

Finder

上の図がファインダーで覗いたときのイメージです。

そして実際撮影できた画像
Resize165985_2

左端に余計な黒いものが写り込んでいます。
視野率が100%未満だと、
実際に写る画像と、ファインダー像の画角が異なります。

例えば視野率95%の場合。

11

実際に写る部分(緑部分)に比べて
ファインダーで見える部分(青部分)は
縦横で95%分しか見えないことになります。
面積比率が95%というわけではありません。

視野率100%のファインダーだとしっかり映る範囲が見えますが、
カメラの組立時に精密に組み立てなければいけなかったりなど
緻密な作業になるため、高級機にしか搭載されていません。
また、光学部品もペンタプリズムなど
高価なものが必要になります。

ペンタックスではエントリー機種から
視野率100%ですが、
これは手ぶれ補正のSR機構を利用することで、
撮影の瞬間に調整した中心にセンサーを
ずらすことで実現しています。
(そのためレリーズタイムラグが他社よりある)

ミラーレスカメラでは撮像素子に当たる像を
そのまま電子ファインダーに出すため、
視野率は基本的に100%です。
※撮影時の画質設定がそのまま見えているわけではない。
 撮影時はセンサ駆動モードが違うことが多い。

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2018年12月19日 (水)

・画質確認チャートを少し改良

以前からよく使用している画質確認チャートを少し変えました。
どういう視点で変えたのかを簡単に説明します。

一番最初に造ったときの状態
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以前のチャート
Resize165979

新しくしたチャート
Resize165980

手前のフィギュアの配置などは
その都度変わるので気にしないでください。

変えた部分は、今まで画質評価にほとんど利用していなかった被写体です。

左が新しく配置したもの
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赤とピンクの彩度の高いフェルトです。
どの色も飽和しやすく、フェルトの細かい質感が失われがちです。
以前も小さいパッチとして存在しましたが
小さいと差分がわかりにくいので思い切って大きくしました。

その上にはわずかに紫がかった造花を配置。
この僅かな紫は、高感度になると
色ノイズ処理で色が失われがちです。

Dd
100円ショップで見つけた割とリアルな人工芝を配置。
以前から芝生の写真を貼り付けていたが、
光の当たりでディティールが難しい芝生は

カメラごとに差分が出やすい。
さりげなく、蛍光色のシールも貼っておきました。

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空をイメージしたグラデーション
本当はもっと広い面積で欲しかったが、
スペースの都合上ここにしか設置できず。
空に発生しやすい階調飛びを見るためのものです。

その他に、雪ミクのフィギュアの後ろあたりに
赤外線をよく反射する黒い布をおいてみましたが
今の所、使用方法が思いついていません。

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2018年12月13日 (木)

・青の洞窟のイルミネーションを撮る

渋谷の青い洞窟のイルミネーション、
このイルミネーションは撮影するのが非常に難しい被写体です。

Resize165975_3

・青色LEDはデジカメにとって難しい光源

渋谷の青の洞窟のイルミネーションを少し離れたところで見ると
イルミネーションの部分だけ視覚のピントが合わないように感じました。
カメラと同様に人間の眼も、青の単色光では
光の波長の関係でピントが合わせずらいのかもしれない。
「目がチカチカする」と言っている人も多かった。

上記の画像のRAWデータから、彩度やホワイトバランスを変えて
頑張って見栄えのする写真を作り出したのがこちら。

Resize165973_2  

夜空の部分は多少色がありますが、
青のイルミネーションの部分は青の情報しかなく、
これ以上良くするのは私では困難です。

また、カメラによっては、青の部分が紫色に色が回ったり
シアンに色が回ったりします。

Resize165976
上の写真はGoogleのスマホpixel3で撮影したものですが、
キヤノンも紫になりがちです。
これは、写真の絵作りの時に、
どの色を重要視するかの思想による物が大きいです。
青色LEDのような極端な光源はレアケースの為
重要視されず、別の色の色再現のしわ寄せがきているのです。

また、LED光源は目で見た感じだと真っ青なのですが、
写真で撮ると光が強すぎて飽和してしまい、
白くなってしまいます。

Mini

すでに撮影済みの画像から処理をして見栄えをよくするのには限界があるので
撮影時に工夫をします。

露出を変えた複数の画像からHDR画像を生成
Resize165971

LED電球が白とびしないように
かなりアンダーで撮影した画像も用いてHDR画像を作成しました。
全部で5枚のRAW画像を合成。

それでも写真としては微妙。。

さらにブラックミストフィルタを使用
Resize165972

微妙。

特殊環境すぎて、写真映えしません。
玉ボケなどをうまいこと利用するくらいしか

きれいに撮る方法が思いつきません。
または、ストロボなどで別の光源を足すなど。

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2018年12月 7日 (金)

・シャッター速度の表示について

カメラのシャッター速度表示で
意外と知らない人が多かったりするので意味について改めて説明します。

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上記のシャッター速度は 30 と記載されていますが
これは30秒ではなく1/30秒です。
基本的にカメラのシャッター速度は分数の分母を表記します。
4000 ならば、1/4000秒という高速シャッターになります。

また、30 と記載されていますが正確には 1/32秒です。
同様に 15 と記載されていた時は1/16秒です。

このことについて書いた記事

写真の露出で言われる一段、二段とかは
カメラに入ってくる光の量が2倍、4倍になることを示しているので
2の指数倍が正しい数値という事になります。

ところで、写真を撮るとき多くのシーンではシャッター速度は1秒よりも短いのですが
夜景など三脚を使うシーンでは1秒よりも長秒シャッターを切るときがあります。
この時にたとえば、10秒撮影したくて 10 に合わせたところ、
真っ暗で何も映っていない、という失敗をするかもしれません。

10秒だと思って 1/10秒で撮影してしまったためです。

10秒の時はどういう表示になるかというと下の図のようになります。
3

10" のように数値の後にダブルクオーテーションがある場合に
10秒を表します。

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