カメラのしくみ「ノイズ」

2011年2月23日 2011年2月23日 asai

asai

RAWデータの現像をしてみようかとも思ったが、今回はノイズについて。
本当は、JPEGの話をしたかったのだが、調べていると興味深い話を見つけたので、「急遽変更」って誰も急いではないか。
デジカメのイメージセンサには1000万個ものセンサーが付いている。個々のセンサーが感じとった光の情報をSDカードに記録する。SDカードにはデジタルデータが記録される。これをPCなどに転送して画像をみていることになる。デジタルデータとなった画像は、基本的にコピーしても劣化しない。元のデータと全く同じものがコピーされる。PCに転送する際に、ノイズが入ってもデジタルデータなので、ノイズ分はきれいに除去される。
しかし、センサーが光の情報を電荷に変換するとき、ノイズが入り込むことがある。アナログからデジタルに変換する際なので、どうしてもノイズが発生する。特に、感度を上げるとノイズと本当の光の量の差が小さくなるので、ノイズが目立つようになる。
ノイズを除去するのが、ノイズリダクション。テレビにもついてますよね。テープレコーダーにも付いていたかも、ノイズリダクション。テープレコーダーっていつの話だか。
でもって、ノイズリダクションは、ノイズの部分だけをきれいに除去できるのが理想的なんだけれども、そんなに都合のよい方法はない。イメージセンサから上がってくるのはデジタルデータなので、デジタル処理でなんぼでもできそうなものではあるが、そう簡単ではない。高感度にしたときや、そもそも弱い光のときはノイズなのか、ちゃんとした信号なのか区別が付かないから。
レタッチソフトにもノイズリダクションの機能がある。やってみると、きれいにはなる。ざらざらした感じの部分がきれいにつるつるに仕上がる。やっていることは、多分、平均値やメジアン値を計算してまわりの色と同じようにする。といったことがなされていると思われる。
これと同じことがデジカメの中で行われる。ちょっと前に発見したD3000の「ノイズリダクション」機能がまさにそれ。ノイズは、高感度にしたときや、スローシャッターにしたときに発生しやすいのて、自動的にノイズリダクションフィルターをかける、というのも納得できる話ではある。
で、普段の撮影のときは、ISOも400くらいだし、スローシャッターにもならないので、ノイズリダクション機能なんてあったのか、としか思わなかったのではあるが、結構問題になることがあるらしい。
どうも、Nikonのデジイチは、ノイズリダクション機能を完全にOFFにできないようなのである。最近の機種やD3000でもそうなのかはよくわからないが、ちょっと前の機種はそうらしい。
ノイズを取ってくれるのだから別にいいじゃん、と思うかも知れないが、一部の人たちには大問題らしいのである。どういう人たちかというと、星を撮影している人たち。
星といっても明るさはまちまち。明るい星、暗い星がある。ノイズリダクションによって、暗い星が写らない、といったことになるそうな。暗い星の光がノイズと間違われてなくなってしまうわけね。これは痛い。
でも、天体写真撮らないからいいか。
しかし、興味はあるぞ天体写真。今度、一回撮ってみようかな。長時間露光で。
次回は、カメラのしくみ「ノイズその2」>>
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