BLOG: Katte Kimama

  • 岩本貴志

ニコンZ9 すごいカメラが出てきた!!! とかいって内容は視力と画素数のお話

Updated: Aug 22


進化し続けるカメラ


しばらく、何ヶ月もブログを書いておりませんでした。

管理人の現在の居場所はナイロビ、元気に生きています。

ロケや、編集やと、ブログを書く気力が沸いてこなかったのがしばらくブログを書かなかった、理由です。


あまり新しいものにはこだわらない管理人ですが、今回ニコンから出てきたZ9、あまりにも超がつくほどのド級だったので、ちょっと取り上げる事にしました。

中盤から、視力とモニターの関係に話はそれてしまいましたが...


 

以前書いたブログで、今でも一眼レフを使う理由とか書いた管理人。

写真用には一眼レフ、動画用にはパナソニックのミラーレスと使い分けていた。


ニコンから発売されるZ9の性能を見て、今までの考えを改めなければ、と思ったりしたので紹介する。


動画撮影にはGH5など、ルミックスを使ったりしていた、その理由は4K60Pでの撮影が出来るのと、動画での使いやすいフォーマットサイズがその理由。


望遠を多用する管理人にとって、マイクロフォーサーズはメリットが大きい。

つい最近まで、4K60Pがすげー性能だと思っていたが、それは、すでに一昔の事のようだ。時の流れというか、最近のカメラの寿命の短さをまざまざと感じる。


Z9の動画性能を見てみると、将来的なファームアップで8K、60P、12bit RAW記録がカメラ内で出来るようになるという、GH54k60P、8bitのスペックをはるかに越える。

これがカメラ内で録画出来てしまうというから驚きだ。

何でもかんでもカメラ内で出来るようになると、外付け録画出来るモニター類も、消えていってしまいそうだ。


さらにはオートフォーカスの性能、暗所オートフォーカス能力、D6をはるかに凌ぐようだ。

星空モードなど使うと、EV-8.5 まで焦点を合わす???あまりにもすごすぎる。

カメラのエンジン、CPUの性能も、以前比10倍というから、とんでもないなーミラーレスが一眼の性能を上回るというのは、既にずっと昔の事となってしまったようだ。


こんな動画を再生や、編集処理するPCマシン、とんでもないパワーが要求されそうだが。

こちらのスペックに関しても、今の段階ではという事なのだろう。


管理人自身、ソニーのミラーレス、α7SⅢが気になっていたが、ニコンZ9の発表と共に、そんな気もどこかに消えてしまった。


とにかく、現状の常識を打開するようなモンスターマシンというのは間違いない。

これはほとんどのカメラマンが、感じている事だろう。


さらにはメカシャッターも取り外し、完全な電子シャッターを採用した画期的マシン。

これを最初にプロ機に採用して出してくるとは、堅実でありながら、突拍子も無いところで飛躍するニコンさんの底力を感じる。


なんでこれを、ソニーパナが最初にやらなかったが不思議だ。



一眼にはまだまだメリットはあるのだけれど



管理人としては、野生動物の撮影など、タイムラグ無く外光と完全一致の明るさ、凝視し続けても眼の疲れなりのファインダースクリーンを持つ一眼とに軍配が上がると思っていた。

今回の発表までは。


しかし、度肝を抜かれたZ9の性能をみてみて、考えを改めなければと感じている。

実際、手にして見なければ本当の事は分からないのだが。

Z9をまだ、手にした事の無い管理人、触るのがとても楽しみだ。


それにしてもニコンさん、やってくれますね。


2014年4K撮影出来るパナソニック、GH4発売から7年でここまでの進化。

こんな進化した、Z9のようなモンスタースペックも、近い将来、当たり前になっていくように思う。

スマホで手軽に高画質の4K動画が撮れる時代が来るとは、一昔前には思いもよらなかった事が起きている。

必要かどうかは別としてだが。


裏を返せば、メカシャッターが無くなり、カメラに機械部分が無くなったマシン、マウントの精度などあるだろうが、端的にボディに関して言えば、箱と基盤さえあれば出来てしまう事になる。

そう遠く無い未来、スマホのようにコモディティ化してしまう気もしないではない。

既に、スペックが高く、値段も安くなっているブラックマジックなどが存在しているし。

これから、中華メーカーなども格安高性能カメラに参入してくる事だろう。

ハイテク技術も、あちら側への工場進出によって、吸い上げられている事だし。

多くのパナも、ソニーもハイテクカメラがあちらがわで生産されている事から、想像がつく。



最新スペック、ニコンZ9と比べると、パナソニックGH5のスペックが玩具のように見えてしまう。

実情、動画撮影は4K60Pあれば十分なのであるが。

というか個人的にはフルHD30P、60iでも十分だと思っている。

必要なのはクライアントさんの必要とするスペックがあればいいだけ。

個人的に見るにはHDで十分だと思っている。



さて、Z9の動画画質はというと


8K動画の解像度は 7640x4320 画素数で言うと3300万画素

既に写真画素と変わらない。

諧調も、動画で12ビットRAW、動画の圧縮方式など違ったものなので一概には比べられないが写真のJPEG以上だ。JPEGは8ビット。

そんな画質の写真が、音声と共に、秒間60コマで連続表示されるのだ。

フルハイビジョンの画面を縦に4個、横に4個と、合計16個分の情報量!


動画でこんな写真と変わらない画像が撮れてしまうとなると、今後、更に進んでいきそうな紙媒体の退化を考慮すると、あえて写真で撮るという意義も大きく変わってきそうだ。


GH4が出た2014年当時は、4Kが撮影出来るすげーやつが出た、と思っていたが。

7年ばかりで8Kが主流になってくるとは、時代の流れハイテクの進化、恐るべきである。

まだ主流では無いか。


それにしても、8K、60P、12bit RAW 、はたして動画でこんなスペックいるのだろうか?


そもそも、今でもフルHD画面でみる、DVDの画質きれいだなーとか思ったりしている管理人。DVDはSD画質、画素数は720x480しかない。

管理人自身、YouTubeの鑑賞も、データ節約のため、画質は、144とか、240の低画質で鑑賞、贅沢に鑑賞したい時に360に設定してみるぐらい。480を使用する事はほとんど無い。

(ケニアの現状、最近プリペイドも安くなり、7.4ギガバイとが200円、90ギガバイト1300円ほどにねさがり、ケチるほどでもないのだが。)


ユーチューブにそこまで高画質で見たいコンテンツがあまり無いのもまた理由。


という事で、時々見る480x720のSD画質のDVDでも感動してしまう。

要は画質よりも内容だと思っている。



視力と、モニター解像度の関係を考察してみた


果たして8K動画を、ちゃんと解像して見るためにはどれだけの視力が必要だろうか?


そもそも日本人、視力そんなにいいのかな?

それも、刻一刻と変化を続ける動画画面。

写真だったら1枚をじっくりと隅から隅まで時間をかけて、近づいたり、離れたりして鑑賞するので、高画素が生きる場面がある。

はたして、残像を脳裏に焼き付けていく動画にそのスペックは必要なのだろうか?



という事で、視力と画面フォーマットの関係を計算してみた


視力1.0の人は、ランドルト環、あの視力検査で使われる隙間の空いたCマークが5メートル離れて1.454mmの隙間が見えるという事だそうだ。

この1.454mmという数字は、視野角1分、1度の1/60という事。

解像力1分角という事だ。


日本だと1.5mmにしてるとか?でも、今回は全て、1分(’)1.454mmで計算した。


視力2.0の人だと、その半分の0.5分、5メートル離れたランドルト環の0.727mmの隙間が見えるという事になる。

一般的な視力検査の最高値。


学生の頃、視力2.0あった生徒はクラスに数えるほどだったと思う。

管理人はだいたい、左右、1.21.5だったかな。高校に上がるころ、0.30.4に一度下がったが、矯正せず、もともとの視力に戻すことが出来た。

視力維持、復活の方法など、そのうちブログで取り上げようかと思う。


ケニアのマサイなんかで3.5ぐらいある人もいるそうだ。

最近はそんなマサイも、スマホに囚われた状況になっているので、視力は落ちてきている事と思われる。それにもかかわらず、今でもサバンナでの動物を探す彼らの眼力は管理人の能力をはるかに凌ぐものがある。


サバンナでの野生動物の撮影の際、彼らの視力が非常に重要になってくる。

僕らに見えていない野生動物が、彼らにはしっかりと見えているのだ!



人間の目も構造的にはカメラと同様。


人間の眼も、デジタルカメラとほとんど一緒の構造をしている。

水晶体、硝子体(レンズ)があって、網膜(撮像センサー)があって、そこに像が結ばれ、その情報が、神経(配線)で(エンジン、モニター)に行き、目に見えるという仕組み。さらには角膜(保護フィルター)が付いている。

フォーカスは、毛様体筋の緊張と緩みで調整、絞りは光彩瞳孔で調整。


さてその、人間の目カメラのスペックはというと


瞳孔が開ききった状態でその直径(口径)は、7mmとか8mmとか。

という事で口径7mm、焦点距離は17mm、イメージサークルは24mm(某ユーチューブチャンネル、カメラについて部からの情報)


理論上、口径は大きいほど、解像度、分解能は上がっていくのだ。

これは、小さなスリットを光が通過する際、エッジの部分で回折し、点像の周辺にリング(エアリーディスク)が発生してしまうため、光の波としての成分が干渉して、画質的に悪さをするもの。


さて、人間の目の口径が7mmとして、どこまで解像出来るのか、分解能を計算してみる。

分解能は、天体望遠鏡で、2重星、非常に接近した二つの星がどこまで近づいているものまで分離して見る事が出来るかを現したもの。


式は実測を元にしたドーズ限界より

分解能(″) = 115.8 ÷ 口径(mm)


これを口径7mmの人間の目に当てはめてみると、


分解能 = 115.8 ÷ 7

分解能 = 16.5(”)= 0.275(’)


この分解能で、ランドルト環の視力に置き換えると

1 / 0.275 = 3.64

人間の目の理論限界分解能での視力は、3.64という事になる。


口径が大きくなれば、より分解できるという事で。

瞳孔が8mm開いていると、115.8 ÷ 8 = 14.475(”) = 0.241 (’)

1/ 0.241 = 4.15


この口径、年を取るほどに小さくなると聞く。

子供とか8mm開いているのかな?

その口径での理論限界視力、4.15 すげー。

これは完全無収差の完璧無欠レンズ、だとしての話。


実際瞳孔が開いているのは暗いとき、明るくなるほど瞳孔が閉じていき、角膜へ届く光を調整される。炎天下だと瞳孔はかなり小さく閉じるので分解能は落ちているはず。

とりあえず、瞳孔が3mmに絞られた時の視力は


同様に計算すると、分解能は0.64分、視力は1.56になってくる。


この計算を使うと、レンズが理論分解能に達していない、高画素センサーを積んだ、スマホカメラが結構ある事が分かる。

何も考えていないと、画質が伴わな無、意味に高画素のカメラがいいと騙される。画質が伴わないのに、写真データは重くなる。

センサーサイズよりも大きな画素数を謳うスマホもあったりと、物を知らないと簡単にだまされてしまう。

知らぬが仏という言葉もあるぐらい、それはそれでいいのかもね。


カメラの収差と同じで、人間の目ももちろん大なり小なり収差があるはず。瞳孔が開ききった状態よりも、多少瞳孔が絞られたほうが、解像度が上がり、よく見えるという事になるのだろう。

収差ゼロの場合、絞り開放が最も解像度が上がるが、収差の残るレンズは多少絞ると画質が上がるのと一緒。



視力3.5のマサイは、5メートル先のランドルト環、0.242mmの隙間が見分けられるという事になる。


ちなみに、日本の普通自動車免許を取る基準が、詳しくは割愛するが、片目で0.3以上、両目の合計が0.7以上

その視力の解像力は、0.3で4.85mm、0.7で2.08mm (それぞれ、5メートル先のランドルト環の隙間)



さて、この解像力を持った人間の目でどれだけテレビの画面を解像出来ているか見ていく事にしよう。


数字だけ見ても分からないので、フルHDテレビ、4Kテレビ、8Kテレビ

テレビというのも、最近は見ない人も増えてきているという事で、モニターと表現する事にする。

モニターサイズ、50インチで見てみることにしよう。

いまどき 16:9の比率は当たり前なので記す必要もないな。


50インチモニターの画面サイズは、高さが62.3cm、幅が110.7cm

ここに入る画素のピッチをそれぞれの、フォーマットで計算すると


  • フルHD(1080x1920)だと、1ピクセルの大きさが縦横 0.57mm

  • 4K(2160x3840)だと、             0.29mm

  • 8K(4320x7680)で、              0.14mm


50インチモニター、結構大きいから実際はもっと遠いかもしれないが、計算しやすいので視聴距離2.5メートルで計算。


視力1.0だと、2.5メートル先の解像度が0.727mm程度だから、ピッチ0.57mmフルHD画面ですら解像して見えないという事になるな。

1.97メートルまで近づけば、視力1.0の人が、50インチ、フルHDの画面が解像出来るようになってくる。


とりあえず、2.5メートル先の50インチのフルHD画面を解像してみるための視力を計算してみると、視力1.3

視力1.3あれば、2.5メートル離れた1080x1920ピクセルの50インチフルHD画面のピクセルがちょうど解像出来る事になる。


運転免許の基準、視力0.7の人が解像するには 5 x 0.57 / 2.08 = 1.10メートルまで近づくと、50インチフルHDモニターが解像出来事になるな。


そもそも50インチの画面、そんな近くで見ないな。


さらに高画質、解像度が2160x3820ピクセルの4K画面

同様に計算すると、解像度が2倍なので、視力も2倍にすれば答えが出てくる。

という事で2.5メートル離れた50インチ4K画面を、解像するには、視力2.6必要な事になる。


そして8Kだと、視力5.2 ドーズ限界を超えている。


視力5.2の分解能は、 

1 / 5.2 = 0.192 (’)= 11.52 (”)

これを分解するために必要な口径は、こちらの式に入れ込むと

分解能(″) = 115.8(″) ÷ 口径(mm)


11.52 = 115.8 / 口径

口径 = 115.8 / 11.52 = 10.05mm

最低口径10.05mmの肉眼の光学系が必要という事になる。

ここまで瞳孔が開く人、もしかしたらどこかにいるかもしれないが。

いたとしても普通の人間でなく、きっと宇宙人だろう。

縦長の瞳孔だと視力、解像度はどう計算するればいいのだろう?


50インチの8Kモニターはあまり一般的で無さそうだ。

という事で、ネットで検索すると70インチというものがあったのでこれで計算してみると。


70インチの画面サイズが、高さ87.2センチ、幅154.9センチ

ピクセルピッチの大きさは、ついでなのでフルHDから


70インチモニター

  • フルHD 1ピクセルの大きさ 0.81mm

  • 4K            0.40mm

  • 8K            0.20mm


上と同様に計算してみると、2.5メートル離れた70インチ8Kテレビを解像するには、視力3.64必要になってくる。


ちょうど瞳孔が7mmに開いた眼の理論限界値に等しくなった!


8k、70インチモニターを2.5メートル離れて視聴。

究極に目がいい人がやっと分解出来る、究極の設定かもしれないな。


別に分解する必要は無いんだな、きっと。

もしかしたらピクセルとして分解出来なくなる事によって、実物と変わらないリアリティが増すという事か?

その事から考えると、ピクセルが分解できなくなるまで画素数を上げる事が重要のようにも思えてくる?


視力1.0の人が70インチ8Kの画面だと、69センチまで近づけば解像出来てくる事になる。

70インチの画面を、69センチまで近づいて見るとは、ど迫力。

地場感が増すのは間違い無さそうだ。


その距離で見る70インチ、見かけの角度は、縦64.5度 横96.5度 対角104.2度

レンズの画角で言うと、フルサイズ、焦点距離16mmの超広角と同等になる。


これは8k画面を見るための視聴距離の目安に使えそうだ。

画面サイズに関係なく、8K画面視力1.0の人は、フルサイズ画角16mmの画角がちょうど分離出来る範囲という事になる。

フルサイズカメラに16mmのレンズを付けて覗いたファインダー像がちょうどそれにあたる。

視力1.0の人は、その画角になるように画面から距離をとればちょうどいい。

4Kモニターだと、視力1.0で32mmの画角、フルHDだと64mmとこんな具合。

視力2.0になればその焦点距離の2倍の画角、64mmに見れるようにすればちょうど解像限界の境界線。


これよりも小さな画面だと、解像出来ないという事だ。



さて、解像出来ないほど解像度が上がる事に意義があるのかな?


先にも書いたように、高画素になって、粒子感が無くなる事によって、臨場感がでてくるのは間違いないとは思う。


個人的には、今のところ、モニター解像度はフルHDでよいように感じるけれど、高画素モニターを一度使ったら戻れなくなるのだな、きっと。


最近、PCでの写真編集には、ピント確認のためにあまり拡大せず、写真の広い範囲を見ながら作業出来そうなので、27インチの4Kモニターの導入を考えている。

どれぐらい近づくと粒子が見えるのか計算してみた。視力1.0として、

27インチの4Kモニターの画素ピッチは、0.157mm 

0.157 / 1.454 x 5 = 0.540 (m)

54センチの距離よりも近づいて、ちょうど分離出来る事になる。

デスク上のパソコン画面としては、ちょうど良さそうだ。



解像出来なくとも、FHDと4Kのモニター画面を見比べてみると、4K画面、粒状感を感じなく質感いいなーと感じる。

シャープなども立てず、自然な質感が出そうだ。

ただ、視力とかけ離れているほど高解像度だと、ヌメーとなって、メリハリがでにくくなる気もする。

逆に、程よく解像度の低いほうが上手い具合にシャープが立って、メリハリのあって印象的な画像になる事もあるかもしれない。


8K画質で撮られる方もたまったものじゃないなー、産毛やら吹き出物やらと見るほうもきつそうだ。

人物撮影には美肌モード、

顔認識、瞳認識が当たり前になった現在、自動美肌も当たり前になりそうだ。


そんな、こんなと語っている管理人、いままで4K、60Pでいろいろと撮影してきたが、まだ自分の撮影した動画を4K画質で見た事が無い。

それじゃ、語る資格無いといわれたら、ま、それまでだが。

見ていないから、夢が広がるのもあるかな。

という事で、このブログで語った事は、実際に視聴していない管理人による、妄想の世界。




最後に、


視力検査をする時は疲れるほどに、眼力を使い1点しか見ていない。

人間には1点しか、集中して見る事が出来ない。

さらに、検査では半分以上正解すればその視力になるというから、完全に見えるというより、ある程度あやふやに見えている境界線の判定。

広い範囲を一度に見ようとすると、ボヤーッと全体を見ていて、細かなところは見えなくなってしまう。

モニター画面は大抵全体を見るもの、一点を集中してみるわけでも無いので、実際の目の運用は視力検査の値ほど出していないだろう。

鳥は一度に2点にも集中して見る事が出来ると聞くが、人間が集中して解像出来るのはたった1点の狭い範囲だけ。非常に限られている。

そんな解像度の高い1点をきょろきょろ動かして全体を把握している、そんな人間の眼の仕組み、さらには全く見えない盲点まで存在する。

そんな、あまり性能のいいとはいえない人間の眼に対して、動画で8Kのような超高解像度が必要だろうか?


管理人は、いまだ疑問を多く感じるのであった。


普通に動画を撮る分には8K画質は人間にとってものすごいオーバースペックに感じる。

ハードが人間のスペックを越えていくいい例だと思う。

こんな感じで、あらゆる分野で、人間の能力をないがしろにマシンが人間を越えていくのだろう。

人間がロボットに置き換わった時代を見据えての事のようにも感じる。


あれば便利な超高画素動画機能

超高画質動画の8K撮影、いろいろと、必要と思われる場面もあるかな。

映画館やプラネタリウムなど、特別大きなスクリーンに投影するには非常に生きそうなスペックではありそうだ。

あとは、クロップして使用する際、ブレを補正したりと、ものすごい余裕が出きる。サッカーや野球などの、全体の様子は固定カメラで対応できるだろうし。FHDだったらその画面から4倍ズームが出来るのだ。


ブラックマジックからは12Kマシンとか既に出している事だし。

解像度はまだまだ、増えていくかもしれない。

光の波長ぎりぎりまで、画素数上がっていくのかな?