大型スマートフォンカメラセンサーの長所と短所

今日、スマートフォン会社はより多くのメガピクセルを携帯電話のカメラに詰め込んでいます。 5年前、20メガピクセルのカメラを搭載した携帯電話はたくさんのように見えました。しかし、今日では、100台を超えるスマートフォンが見られます。

メガピクセル数が多いほど、画像あたりのピクセル数が多くなり、画像が鮮明になります。しかし、それはより良い画像につながりますか?ここでは、スマートフォン写真の背後にある科学のいくつかと、メガピクセルを増やすことが写真に最適ではない理由について詳しく説明します。

スマートフォンのカメラセンサーはどのように機能しますか?

スマートフォンのカメラは、さまざまなコンポーネントで構成されています。カメラのセンサーは光を吸収する部分であり、従来のカメラのフィルムに相当します。ほとんどのデジタルカメラは、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)を使用しています。

スマートフォンのカメラのセンサーは非常に小さく、通常、対角線で.4〜.59インチの範囲です。これは、フォトサイトと呼ばれる一連の小さなコンパートメントに分割されており、各コンパートメントは1つのピクセルを表します。

写真を撮ると、光はレンズを通ってフォトサイトに直接流れ込みます。個々のフォトサイトは、ごくわずかな量の光を吸収します。その光のビットは電流に変換され、プロセッサに送られます。次に、プロセッサはすべてのフォトサイトから情報を取得し、それを最終的な画像にコンパイルします。

写真撮影の背後にある科学についてもっと知りたい場合は、画像センサーとその仕組みを調べたこの記事をチェックしてください。

より多くのスマートフォンカメラメガピクセルの利点

より多くのピクセルの主な描画は、より詳細な出力画像です。これは、大きなバナーに表示される場合など、画像を拡大したり拡大したりする場合に最適です。

ピクセル数の多いセンサーは、細部が細かく複雑な被写体の写真を撮るのにも適しています。草、髪の毛、細粒、その他の詳細が表示されます。

より多くのピクセルの短所

しかし、それはすべて良いニュースではありません。センサーのピクセル数を増やすと、画像の鮮明さだけでなく、それ以上の効果があります。

より多くのメガピクセルを備えたスマートフォンカメラを使用することの悪影響は以下のとおりです。

暗い画像

十分な光を確保することは、写真撮影において最も重要なことの1つです。写真を適切に照らすには、センサーに当たる十分な量の光が必要です。画像のピクセル数が多い場合は、より多くのフォトサイトをセンサーに押し込む必要があることを意味します。

より多くのフォトサイトをセンサーに配置する必要があるため、それらを小さくする必要があります。フォトサイトが小さいほど、吸収できる光は少なくなります。それらはより少ない光を吸収するので、プロセッサに送られる電気信号は弱くなります。これにより、全体的に暗い画像になります。

より多くのデジタルノイズ

画像が全体的に暗いため、ソフトウェアが起動して補正します。 ISOがクランクアップされ、画像が明るくなります。これにより、より多くの光がフォトサイトに当たっているような錯覚が生じます。

ただし、これは別の問題につながります。デジタルノイズです。デジタルノイズとは、画像全体にランダムな色のピクセルの層が散在しているように見える場合です。これは、ソフトウェアが低照度を過剰に補正した場合に発生します。

マイクで録音していて、ゲインを上げていると想像してみてください。聞こえる音は大きくなりますが、それを聞くとヒスノイズが聞こえます。これはデジタルノイズに似ています。ソフトウェアは、実際のデータの不足を補うためにそれだけのことを行うことができます。

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適切な処理の重要性

企業がセンサーで使用するメガピクセル数は関係ありません。画像処理が悪いと画像が悪くなります。写真をつなぎ合わせる実際のソフトウェアは、最終結果を生成する責任があります。

会社が異なれば、携帯電話のセンサーを通過する光を処理する方法も異なります。たとえば、Samsungは、より彩度の高い色と強烈な過度のシャープネスを備えた画像を生成することで知られています。一方、アップル製品は、より自然な色でシャープネスの少ない写真を作成することで知られています。

スマートフォンの写真:メガピクセルが多いほど良いとは限りません

紙の上では、より多くのピクセルを持つセンサーを持っている方が良いように聞こえます。しかし実際には、高品質の写真に寄与する要因は他にもあります。レンズの品質、照明条件、および写真撮影のスキルはすべて、写真が良いかどうかを決定します。

高品質の写真を作成するために、ピクセル、照明、画像処理の間のスイートスポットを見つけることがすべてです。写真に関しては、少ないほうが多い場合があります。