平成30年度プライバシーマーク®制度 貢献事業者

 弊社は、2006年のプライバシーマーク®制度認証取得以来、2018年9月8日の付与適格性決定を受け、7回目(14年間)の更新となりました。

 今般、長きにわたり、自社の個人情報保護マネジメントシステムの維持、向上の努め、プライバシーマーク®制度の推進に貢献したしたとして、感謝状をいただきました。

 個人情報保護にかかわる弊社の活動につきまして、多大なご協力を頂き、お客様及び関係者各位に深くお礼申し上げます。

認証書 感謝状

 
 個人情報保護にかかわる弊社の活動につきまして、多大なご協力を頂き、お客様及び関係者各位に深くお礼申し上げます。

しずおかイーブックス

Shizuoka ebooks

静岡県内の“自治体が発行する印刷物”を中心とした電子書籍
ポータルサイト「しずおかイーブックス」が2013年12月10日オープン!
~静岡県内の刊行物を電子書籍化し、ひとつのWebサイトに集約~

商業印刷事業を主力とする星光社印刷株式会社(本社・静岡県静岡市駿河区、代表取締役社長・藤ヶ谷衛)は、印刷会社の強みを活かした電子書籍変換・掲載サービスを行う地域特化型電子書籍ポータルサイト「しずおかイーブックス(http://www.shizuoka-ebooks.jp)」を2013年12月10日(火)グランドオープンしました。

■しずおかイーブックスとは
「しずおかイーブックス」は、県内自治体が発行する印刷物を中心に、産学官民が発行する印刷物を電子書籍化し、ひとつのWebサイトに集約した「県民のためのポータルサイト」です。
また、「しずおかイーブックス」は地域特化型電子書籍ポータルサイトのネットワークである「Japan ebooks(http://www.japan-ebooks.jp)」に加盟しており、現在静岡県を含め22都道府県(東京は多摩地区のみ)にて運営され、将来的には全国の都道府県からの情報発信を目指しネットワーク化を推進しています。

■県民のための電子書籍サービスを実現
印刷物では発行部数などの制約により、部数が足りなくて手に入れられなかったり、離れた場所の媒体を入手できなかったりと、もっと“知って欲しい”情報が“必要な人”に届いていないことがあります。
「しずおかイーブックス」はこれら印刷物の制約を解消するために、「印刷物の電子書籍化サービス」とポータルサイトでの「掲載サービス」を提供いたします。
これまで自治体各々が発行していた印刷物を電子書籍ポータルサイトとして「しずおかイーブックス」へ“集約”することで、より効率的で信頼性の高い地域情報サービスを実現していきます。サイト利用者の電子書籍閲覧は全て無料です。
また、急速に普及が進むスマートフォンやタブレットPCでの表示にも対応し、Facebook、Twitterを活用したシェアなど情報拡散に向けた“関係づくり”にも力を入れています。

■「静岡」をキーワードとした媒体活用をご提案
県内で発行される印刷物には「地域の想い」が詰まっています。「しずおかイーブックス」では自治体・民間企業問わず「静岡」をキーワードとした、地域観光や地場産業、防災情報、地域スポーツ振興など幅広いジャンルの企画コンテンツを展開し、県民のニーズに合わせた新しい情報発信チャネルをご提供いたします。

「しずおかイーブックス」では“印刷物の新しい未来”に向けた実績をもとに、電子書籍による新しい地域ブランド戦略をご提案いたします。


【このニュースリリースに関するお問合せ先】 担当:荒木/赤堀
〒422-8027 静岡県静岡市駿河区豊田2丁目4-30
TEL:<054>284-9100 FAX:<054>288-7471

○しずおかイーブックス:www.shizuoka-ebooks.jp

はじめに

簡単なデジタルカメラの原理内容から、印刷への利用方法など随時更新しながら、我々印刷会社やデザインスタジオで使うプロ用機器から、アマチュア用コンシューマ機に至るまで、分かりやすくご説明していきたいと思います。
お供させて頂くのは、我が星光社印刷の遊歩人とも言われております、このわたくし太田原が皆様をご案内させて頂きます。

ところで、個人的にデジタルカメラをお持ちの方も多いかと思いますが、どんな時にお使いですか。彼女とのデート、家族の旅行、子供の運動会などの記念写真?結構手軽じゃありませんか。
或いは会社でプレゼンテーションする時のインパクトを強くする手段としてデジタルカメラ画像を利用するなど、アイデアを出せば仕事で物にもなるかも知れませんよ。
私たち印刷デザイン業界にもデジタルカメラデータの利用度も増えつつあります。
私どもの会社でも自社スタジオのデジタル一眼レフ撮影だけでなく、アマチュアの方のデータの入稿もあるのですよ。
「俺は芸術肌で、趣味で20年写真を撮り続けている。写真にかけちゃうるさい。○○の賞もとった事がある!。」とおっしゃるマニアのお父さん。最近デジカメ1眼レフをご購入。「デジカメ用の応募写真コンテストの覧が少ないじゃぁないか!」と言ったとか言わないとか。
最近Web上にもそういう写真コンテストのサイトがありますよ。

ここ数年デジタルカメラの普及には目を見はる物があります。それは一般向けアマチュアコンシューマ機、プロ用一眼レフや大型ビューカメラ問わず、その技術進歩と低コスト化には驚かされます。特に500万画素クラスのレンズ交換式高級1眼レフは銀塩と何ら遜色ありません。いやぁ素材としたらそれ以上かも、個人的な主観がちょっと強いかな。でもプロ用の1600万画素なんてすごいカメラが輸入されるくらいです。
そのうちカメラ台数は銀塩カメラを上回り銀塩フィルムのアナログカメラの方が希少価値になる日も近いかもしれません。
じゃあなぜデジカメが増えてきたのでしょう。便利だから?流行だから?パソコンが家電並みに扱われるようになったから?まあいろいろ考えてみましょうか。

第1回 デジタルカメラの便利さって何?

(1) 撮影がその場で見れるよー。
ご存知のごとく最大のメリットは、撮影直後の画像をそのまま瞬時に確認できることです。かなり低価格のカメラ以外はカメラ本体に液晶モニターがついてます。これで被写体の様子からアングル、露出、色味(ホワイトバランスの調整)を見て、う-んいまいち、じゃあもうワンショット行こうかな。と言ったぐあい。
実際、プロカメラマンでもポラ撮影時にしっかりしたパソコンモニターで確認できる事で撮影効率も上がったという声も多いのですよ。立ち会うクライアントにも説得力がありますし、フィルムロットが変った場合や、ラボの違いによるCCフィルタの補正の必要がない事もその要因といえます。もうデジタルに移行したら銀塩には戻れないという意見があるくらいです。
高級一眼レフを除いて、カメラのモニターは通常ファインダーを兼ねていますので、リアルタイムに実写レンズでの撮影状態の絵を確認することができます。それ意外に光学式のファインダーも備えている機種も多い様です。
うちの会社のK次長。なけ無しの小遣いで買ったカメラには光学ファインダーがついて無いのですよ。
子供の運動会でカメラ構えたら、「日中の明るさで液晶ファインダーが見えないよ~」とおっしゃっておりました。

カメラの液晶モニター
太田原愛用のCoolPiXの背面
NikonD1xの背面
モニターを使ったスタジオでの撮影風景
NikonD1xの液晶モニター部分
液晶モニターで画像一覧表示
デジタルカメラにはパソコンとオンライン接続する端子がある。これはD1XにパソコンのFireWireケーブルでつなげたところ

(2)撮影データはメディアの中、消去再利用は自由自在
フィルムが無い(当たり前!)。その代りに画像をデジタルデータとして記録するメディアを備えています。これをパソコンに簡単に取り込む事が出来ますし、取り込んだ物を個々で消去するのも自由自在。
銀塩ではフィルムをDPE店で現像という事になりますが、当然デジタルカメラはDP代は無し、時間もかかりません。保存もパソコンやCD-ROMなどで簡単に管理保管できますし、データ保管しておけば、プリントのように色あせたなんてことはありません。記録メディアはプロスタジオユースのビューカメラは別として、高級一眼レフからコンシューマ機まで非常に小型で取扱いが楽な形になっております。種類は機種メーカーによって様々。
容量もマイクロメディアの様に1GBなどの大容量の物もあり、高画素時代を反映しています。
もちろん高価なメディアを初期化して何回も使用出来ますから、惜しみなく撮影できます。撮影途中でのメディア交換もできるので、報道関係の方には有利な機材です。

記録メディアの種類
コンパクトフラッシュ
スマートメディア
メモリースティック
SDカード
記録メディア(コンパクトフラッシュ)をカメラから取り出す
Macへとコンパクトフラッシュを入れる
PowerBookへコンパクトフラッシュを挿入するPCカード利用

あるプロカメラマンの話。
スタジオ商品撮影の合間、ちょっと表に出たら何と素敵な夕日だろと思った。制作意欲が掻き立てられ、早速カメラを持ってきてシャッターを押す。そのままメディアを自分のノートパソコンに入れて自宅パソコンにネットで送る、帰宅してプリントアウト。「やっぱ俺って写真が好きなんだなぁ。」

(3)小さなデジカメをポケットに。
高級1眼レフクラス以上はちょっと関係ありませんが、デジタルカメラは小型化しやすいのです。なぜなら撮影有効面積と言われる物が小さいからです。
撮影有効面積とは銀塩で言えばフィルムサイズの事。6×6版ブロニーより35mmスチルカメラの方が小型である事でも分かるように、有効面積が小さければ焦点距離だって短いし、レンズ口径だって小さくなります。10万円以下の一般コンシューマ機の撮影有効面積はAPSフィルムより小さいのです。でもこの有効面積の小さいという事は(レンズも含めて)、画質レベルがその大きさに影響を受けている事もフィルムと同じ。この事も忘れずに。

手のひらに乗るコンパクトさと持ちやすさ

小さなポケットにも入る手軽さは、コンシューマ向けカメラの持ち味、何か気に入った対象物があれば、いつでも逃さずシャッターを。

(4)撮影画素数で残り枚数を加減しましょう。
「あ!このフィルム残りあと数枚だ。まずいなぁ慎重にいかなきゃ。うわぁ、いけねぇまたつまらん所でシャッターを!」
フィルムは36枚24枚と決まった規格。カメラの記録メディアの容量サイズも32MBとか64MBなどのスペックにより撮影枚数が決まります。しかし撮影画像の画素サイズと圧縮記録レベルを変える事により、撮影残り枚数を変化させる事ができます。画素サイズを小さく圧縮率を高くすれば画質は落ちますが、記録容量を節約する事ができます。撮影内容により1枚1枚調整するのもデジカメの一つのテクニック。ここぞという時はフルサイズで。
もちろん予備の記録メディアで持って交換できれば、それにこしたことはありません。
失敗撮影をその場で消す事もできますが、
「あれ~、今日確かあそこで撮影したんだけど、無いよ~、無い! もしかしてぇ。いやな予感」
くれぐれも誤消去には気を付けましょう。

残り記録枚数を表す液晶モニター
デジカメでは撮影直後でも1点1点画像消去ができます
同じ記録メディアでも容量は何種類か揃っている

撮影枚数は記録メディア容量と画素数および画像圧縮率により決まります

今回はこれくらい。ごくごく当たり前の事で申し訳ありませんでした。
次回も「デジタルカメラの便利さパートⅡ」フィルムにゃ真似出来ないこんな事。
どうぞよろしくお願いいたします。

第2回 フィルムにゃ出来ないこんな事

カメラに付いているISO感度変更メニュー

(5) コマごとに変えられるISO感度。

ISO感度とはフィルムの外箱には必ず記入されている国際規格の指標で、フィルムの光に対する感度を数字で表しています。昔はASAなんて表示でしたよ。まあ簡単な話ISO400はISO100より光に敏感でその分、絞りを2段絞ることや、シャッタースピード1/60を1/250などと高速に出来ます。この当たりはデジカメでもフィルムカメラでも基本は同じです。
フィルムカメラでは撮影前にフィルム選択するわけですから、1本撮り終わらなくては感度を変えられません。周りが暗くなってきた時に、「あ~、400のフィルム入れてくれば良かったなぁ」
つまりISO感度はフィルム単位。しかしデジカメならば被写体、撮影条件によって1コマ毎撮影感度を変える事ができるのです。
だからシャッタースピードや絞りをよりコントロールしやすいのです。これにより暗いところから明るい所のモデル撮影、スポーツ現場とオールラウンドです。
え、それがどうかしたかって?
だって、だって、ポートレートの時は感度を下げた分、絞りをあけてバックぼかすことできるし、屋内のスポーツ写真の時は、感度を上げればシャッタースピードを速くできます。
撮影中はISO感度の事なんか気をまわしていられるか、と思いでしょうが、オートに設定もできるし、これって「フィルムにゃできない」デジカメ特有の効果で、結構有効なテクニックの一つなんですよ。
ここで忠告がひとつ、感度は上げられますが、上げた分だけノイズが出たり画質が若干落ちることも頭に入れておいて下さい。まあISO400位なら問題ないでしょうけど、暗くてブレちゃうよりいいですよね。

※こんな効果がある。ほんの一例ですよ
下の写真Aはバックの三重の塔をぼかしたいと思い、ISO100で絞り優先にてF2.8の開放で撮影、シャッター速度1/125となっています。仮に後ろの三重の塔までをピントに入れたい時は、絞り込めば済むことなのですが、その為にはシャッター速度が1/15となってしまい、手持ち撮影ではちょっと苦しい状況となってしまいます。そこで感度をISO400に上げてF8に絞り、シャッター速度1/30で撮影すれば写真Bの様な感じになります。2つの写真のバックのぼけ足の違いがお分かりでしょうか。
これはISO感度をかえられる事で、より自由なコントロールが可能になると言う、一例でした。

写真A  拡大表示(36K)
写真B  拡大表示(43K)
ISO100
ISO400
ISO100 1/125 F2.8 f11mm撮影
ISO400 1/130 F8 f11mm撮影
三重の塔をぼかして「ゴーヤマン」とキユーピー君のインパクトを強くしてます。
「ゴーヤマン」とキユーピー君だけでなく三重の塔もそのピント範囲に入れてちょっとはっきりさせました。

(6)ホワイトバランス(WB)が調整できる。
銀塩フィルムでカラー撮影する時、曇り空と晴天では色の感じが違いませんか。電灯光や蛍光灯下と日中を同一フィルムで、という時も経験をされるかと思います。それは周辺の光が寒色性や暖かみなどの色見をもっているからで、これを光の色温度と言います。この色温度をフィルムが最初から設定して作られている為に環境により写りが変わってしまうのです。ですからフィルムは電灯光ではタングステン用を、太陽光下ではディライトを選択する。又はCCフィルターで補正しなくてはなりません。 しかしデジタルカメラでは自動で光源色温度を測定し、色かぶりを取り除くようになっています。またマニュアルでの設定も可能です。白い物が白く写るようにする訳です。この事をホワイトバランスセット(WB)といいます

日中の(ある晴れた日ぃ~)太陽の下でホワイトバランスの設定をかえた場合の画像
プリセットホワイトバランスにて設定
電球モードの設定
雲天モードの設定
太陽光モードの設定
電球モードの設定
スピードライトモードの設定

本日、休日出勤の続いたわたくし太田原は久々の土曜休み。おまけにとても良い天気なので、写真を撮りに公園に行きました。ところで公園で遊んでる子供たちは土曜日ずっとお休みなんですね。
上の写真を御覧下さい。この晴天下ではホワイトバランス(WB)設定はオートor太陽光(カメラによっては晴天、昼光)or被写体でのプリセットモード以外で撮影すると、このような悲惨な結果になってしまいます。
環境により周りの光はこれだけ色味が違うという証拠です。
電球(カメラによってはタングステン)モードでは太陽光よりカメラは低い温度に設定するのに対し、実際は電燈光より高い色温度の太陽光がレンズから入ってくる訳ですから、当然青くなってしまいます。
スピードライトモードでは、太陽光より若干高い色温度設定ですので、少し赤味が入ります。
とにかく環境にあったWBを設定しましょう。

でもこれをうまく利用してこんなことも出来ます。
レストランなどの照明は比較的暖かみのある白熱電球を使っているお店が多い様です。昼光色の蛍光灯等では青みがかかって美味しく見えないからで、一種の演出でしょうか。
これをデジタルカメラで撮影する場合、先程のようにWBは電球モード?。よりも太陽光などの方が暖かみのある写真になります。
日中に電球モードで撮った時の逆の現象でカメラの設定より低い色温度の環境光なので、赤味が増えるのです。、これを利用するのも面白いかもしれません。

写真C
写真D
電球下での撮影、WBを電球モードにした。白のバランスはちゃんと取れているが、何となく冷たいオムレツで、子供たちは食べたくないと騒いでいます。
WBを太陽光モードに設定、ちょっと赤味だが、料理としては美味しそうに思えませんか。

カメラのホワイトバランス設定メニュー
プリセットホワイトバランスに設定し撮影時の色温度をとるカメラのメニュー

この中でホワイトバランスを白い紙でとる方法があります。プリセットとかカスタムホワイトバランスなどと言いますが、撮影光源の下で白紙をカメラにシロと認識させるモードで、同一環境では一番確実でしょうか。

→カメラの前に白紙を置いて、プリセットモードにて設定しているところ

(7)撮影画像は後でゆっくり料理する。
デジカメにかぎらずデジタル画像データを扱う醍醐味はやはり画像処理です。
最近はパソコンの高速化大容量化が進み、安価な処理ソフトも豊富です。
印刷会社など15年くらい前は写真のような大型コンピュータを、クリーンルームに入れて処理を行なっていました。価格も億単位の機材で印刷会社が社運をかけて運用していたものです。今では10万そこそこの価格で、プロで使用するに有り余る能力を備えたソフトを一般家庭の中で楽しめます。
暗い撮影や逆光は後でトーン修正、青白い肌色はやや赤めの健康色に、せっかく撮った我が子の写真頭から木が生えてる、スタンプツールで消去しちゃいましょう。ついでにほくろも取りましょうか。写真合成だってお手の物。
プロのデザイナー、印刷会社のDTPオペレータのテクニックを取得して、簡単な社内報などの出版物も作れますよ。

その昔、太田原のおじさんが太田原君と呼ばれていた若い頃の時代。
そう15年前の画像処理風景です。
CPUは汎用ミニコンを使用し、コンピュータ用のクリーンルームという恐ろしく大きな部屋に置かれてた、バカでかいハードディスク(大きくても数百MBしかない)で作業をしていました。
価格も、ん!千万~よりご用意されておりました。
ところでこのオペレータの女の子今頃どうしてるのでしょうね。

画像処理
コンピュータの今昔

Apple Macintoshでの作業風景
もちろんDeskTop(机上)です

現在では大きな部屋で無く机の上に乗せて,作業ができます。もちろん自宅で。これこそDTPの世界。コンピュータもお手ごろ価格です。

画像処理すれば地球を手で持ったり、
車でサッカーやったり自由自在ですよ

子供のかぶったヘルメット、いろんな色はあるけれど、よく見りゃメットの顏はみな同じ、わざわざヘルメットかぶり直さずとも悪戯すれば、こんなもん。
カラフルになったよ、いかがかでしょ。
ところで本物はどれでしょう。

ちょっと見の、恐いご面相のお兄さん、
じゃなかったこのおじさん。(何のことはない太田原でした)
よく見れば頭のバンダナ信号機
本物と思われる写真をクリックして下さい。

(8)撮影画素数をいろいろ有効利用できる。
デジタルカメラの撮影データは加工する事により、色々なジャンルに使用出来ます。一般的なインキジェットプリンタでの出力はもちろん、プロラボでのプリント出力。画素サイズを変え圧縮を施してWebでの写真に、パソコンのPowerPointに画像を貼り込みプレゼンテーションの説明に、商品の電子カタログでもブラウズ閲覧ソフトとの組み合わせで利用できますし、社内の広報や掲示、取扱い説明書など、もちろん印刷会社へデータ入稿しての印刷も可能です。
1つのデータから色々な方面に活用する。このような事をワンソースマルチユースといいます。
これは元のデジカメデータがRGBチャンネルの為に、条件としては有利です。元データ(ソースデータ)を変換する事で色々なジャンルに持っていく事が出来るのです。例えば我々のようなプロセスインキでの印刷ではYMCKという4チャンネルデータを使用しますが、一般的にはRGB方が利用範囲が広いのです。プロセス印刷については当然YMCK変換を行ないます。

デジタルフォトフロー
銀塩写真でのフロー

(9)写真をネットで送る。電子送稿
年々ネットワークでの環境が良くなり、速度(bit/秒)、価格とも以前と比べ物にならなくなってきました。当然一般向けデジタルカメラは撮影記録時点で圧縮がかかっておりますから、かなりの高画素データも簡単に送れます。点数が多くなければ家庭でのインターネットでも全く問題ありません。印刷会社へのデータ入稿も時間との勝負といった場合には、断然有利といえるでしょう。
実際プロの撮影スタジオでも撮影データは専用ファイル形式(RAW)ですが、画像補正後は取り回しの事を考えて、圧縮ファイル形式(JPEG)にして送稿するケースが多いのですよ。
圧縮方式はJPEGという形式が多い様です。
これが時間勝負の報道関係等になると、カメラから直接JPEG圧縮された画像をネットで転送する等、まさにデジタルならではの早業と言えるでしょう。

いかがでしょうか。
デジタルカメラの有利さ理解して頂けたでしょうか。
次回はデジタルカメラの画像サイズと解像度について記載いたします。
デジタルカメラの?万画素って何?
デジタルカメラのしくみってどうなってるの?

第3回 デジタルカメラの構造 1

さて皆さん今年の暑~い夏から一転、秋も本番といったところいかがお過ごしでしょうか。
太田原は今年の夏の猛暑はシュノーケリングを大いに楽しみまして、というか、満喫し過ぎでそれが影響してか、このデジカメ読本3回目が遅れてしまい、深くおわび致します。
さて今回よりデジタルカメラの構造について2回にわたり、お付き合い願いたいと思います。
そこでごく簡単な質問、デジタルカメラのカタログ仕様に○○万画素ってあるけど、これって何でしょうか。

先ずはその前に簡単なカメラの仕組について。
自動車が発明された頃のT型フォードも最新型のフェアレディも、4つのゴムタイヤを回転させて路面を走る事ではしくみは同じで、ここ何十年変っていません。これと同じでデジタルカメラもフィルムのカメラも基本的な構造はみな同じです。
A図、B図の様に光をレンズに通して結像させる。この間には光量を調整する絞りや、光を制御するシャッターがあります。違うのは画像が写る受光面が異なるという事で、皆さんご承知のとおり写真としての記録が、かたやフィルム、そしてもう一方がデジタル処理による電子的記録法、つまりコンピュータ処理なのでありますねぇ。
これって飛行機でたとえると機体翼の流体力学で空を飛ぶ原理は同じだけど、プロペラレシプロ機からジェット機に進化した様に、エンジンが入れ替わった事で機体構造も変り、飛躍的に性能が上がった事に似ていませんか。大変な技術革新だと個人的に思うのですが、ちょっと例題が飛躍し過ぎたかな。

●ここで2つの違いを見てみましょう

A)35mmフィルム一眼レフの内部
B)一眼レフタイプデジタルカメラの内部
《フィルムカメラでは》

フィルムの場合は化学的処理の現像により絵を見る事ができる事はご承知の通りです。ネガ、ポジともフィルムは薄いベースに感光性の乳剤が塗られている訳ですが、撮影するとカメラのレンズを通して光が入ります。この露光によりフィルムに絵が焼き付けられ、その後の現像でフィルム上に色が表われてきます。

C)カラーリバーサルフィルム現像のしくみ

フィルムの三層の乳剤面中のハロゲン化銀が、露光により潜像ができ、その後の現像で銀が黒化する。
第2露光発色現像にてハロゲン化銀を用い、各層のカプラーと言われる小さな粒子を発色させる。
漂白工程にて脱銀し、黄、紅(マゼンダ)、藍(シアン)の3色の色の粒子が残り、それをフィルムベース面に定着させて、リバーサルフィルム現像の終わり。
《デジタルカメラでは》

デジタルカメラの場合は受光面に映し出された画像を直接電気信号に変え、その後LSIなどで処理し、画像ファイルとしてメディアに保存されます。
ここでフィルムに代り登場するのが、光を電気信号に変えるCCD(Charge Coupled Deviceの略)と言われる電荷結合素子です。これはフォトダイオードでして、D図のようにシリコンチップ上に小さな感光素子が面状にならべてある平面センサーです。
最近ではCCDではなくCMOSという素子を使用するメーカーもありますが、やはりCCDが多いようです。
このCCDからの電気量(アナログ)は一時的に蓄積され、その後信号処理回路に転送し、読込ませた後デジタル信号に変換(AD変換)、画像記録データへと信号処理回路を通じてデジタル変換が行なわれていき、モニター表示したり、メディアに記録されていきます。
この処理には、とても重要なホワイトバランスとか色分解、モニタ表示するガンマ変換、圧縮処理などがあります。まあ早い話、デジカメの小さなボディの中は、フィルムカメラと比べ物にならないくらいに、処理装置がいっぱいあって、一つのコンピューターなのですね。

D)
《CCDの原理》

D図はデジタルカメラのCCDです。平面状のチップに碁盤の目のような格子状に並んだ多数の画素から出来ています。(トンボの目みたいに複眼なのですね。)これに光があたると半導体内に電子と正孔が発生、電子は電極に引きよせられ、蓄積されます。この電子は隣りの画素の電極の下に次々と転送され、読み出し装置で順番に電子数が電圧として読取られます。この電子数が光の強さを表わす事になります。これが画像を作る電子信号という訳です。

●デジタルカメラの画素数

さてレンズを通って受光面に絵を写すところまでは、基本的にフィルムカメラと変わらず、通常カメラのフィルムに相当するCCDが、デジタルカメラの重要なところ、そしてこの撮象した画像データの品質と大きさ、またその処理内容がポイントである事は、お分かり頂いたと思います。 そこで冒頭の何万画素というお話になってまいります。
CCDの説明でお分かりかと思いますが、デジタル画像という物はフィルムがアトランダムの小さな粒子で出来ているのに対し、CCDからの電気信号によって作られた碁盤の目状の四角なピクセル(画素)が並んで成り立っています。
デジタル画像をパソコンで拡大していくと、写真の様なモザイクになっている事が分かります。 デジタルカメラのカタログ仕様で必ず出て来る、「300万画素」などという言葉はこのピクセル(画素)の総数にあたります。
例えば413万画素のデジタルカメラでは、このモザイクが縦1734個、横2384個で単純に乗算して面積計算したものが413万という事になります。つまり画素数は、写真サイズそのもので、その情報量により保存画像データ容量も変わります。

(画素数)

下の【表1】にデジタルカメラの主要画素数を明記しました。
ここでの印刷寸法は350dpiで印刷会社で印刷した場合の寸法です。
【表2】はモニタの解像度です。
これはモニタがどれだけの情報を表示できるかを示すもので、ドット数が大きくなれば広いエリアが表示できます。その代わり同じ17インチモニタならその分、表示文字などは小さくなります。Windowsでは画面のプロパティ内のディスプレイの精細で、Macはコントロールパネル内のモニタで、それぞれ変更できます。
もしデジタルカメラの解像度指定の中でXGA(79万画素)を選んで撮影し、自分のパソコンのモニタ解像度を1024×768ドットにしてこの画像を背景に指定すると、そのままの絵が表示されます。192万画素での撮影では、モニタでは入りきれなくなります。これを頭に入れておけば、Webなどで見る画像がどの程度の画素数か、ある程度の目安になるかと思います。

【表1】 デジタルカメラの画素数について
デジカメ有効画素数
350dpiでの印刷寸法
画像ピクセル数
94万画素
116mm×87mm
1600×1200 pixel
321万画素
149mm×112mm
2048×1536 pixel
398万画素
165mm×124mm
272×1704 pixel
495万画素
186mm×139mm
2560×1920 pixel
610万画素
220mm×146mm
3026×2018 pixel

【表2】 ディスプレイサイズの画素数
規格名
縦横画素数(pixcel)
総画素数(画素)
VGA
640×480
30万
SVGA
800×600
48万
GA
1024×768
78万
SXGA
1280×1024
131万
UXGA
1600×1200
192万

MACでのモニター
解像度変更画面

Winでのモニター
解像度変更画面
E)

Canon EOS-1D
(ちょっと一言)

ところで一般的に画素数の高いカメラが高級高価格機に近いので、画像品質が良いように思われがちですが、決してこの画素数が高いから、品質が良いという訳でなく、画像品質はもっと別な複雑な要素(レンズ、データ処理のソフトハード能力、CCD自体の性能、使用感、システム、その他)により左右されるということです。
確かに画素数が多ければ解像面では有利ですが、色合い調子シャープさなどの複合的要素も評価のうちです。


Canon PowerShotG2

極端な例ですが、“Canon EOS-1D”というプロ用のカメラは415万画素、かたやハイエンドアマチュア用カメラ“Canon PowerShotG2”は400万画素、解像度など品質的には“Canon PowerShotG2”も評判は良いのですが、同じ画素数でもやはりプロ機にはかないません。価格だってプロ用はボディだけで約75万、“Canon PowerShotG2”は全部で約11.5万円、カメラ本体もレンズ、画像処理なども、カメラとしての位置感、ランクが異なるので、評価する方が間違いかも知れませんが、要は画素数だけで品質評価できるほど単純なものではないと言う事です。

(ちょっと余談)

今年の日韓ワールドカップですが、スポーツカメラマンが雨中持っていたカメラ、“Canon EOS-1D”多かったように思いますねがねぇ。気がつきましたか?
なに!世界の一流プレーヤーのワールドチームなんて、めったに見られない。その試合が1日3回もあるんだ。カメラなんか見てられるか!おまえはどこ見てんだ!
ハイ、すいませんでした。

●CCDのサイズ(撮影面積サイズ)

カメラカタログに「2/3型524万画素CCDを搭載」とか「35mm判換算で34mm~102mm」と記入されている項目にお気づきの方もあると思います。これはカメラの撮像面積に関係する事です。

(1)
前者「2/3型」はフィルムカメラで言えば35mm版とかAPS版とか、ブロニー版、或いは4×5インチ版、撮影面積がそれぞれ違うフィルムの様に、デジタルカメラではCCD面積サイズの事をいいます。2/3型は対角線が2/3インチ=16mmの大きさになります。ただしこの寸法はCCD以前の撮像管の表示方式で真空管の直径を示しています。実際の撮像面の対角線はもっと小さくなります。
【表3】にコンシューマ機でよく使用される物と一眼レフタイプの物ををならべました。

【表3】 各種CCD(CMOS)のサイズ
CCD名
型番
対角線寸法
CCD面積サイズ
1セルの寸法
画素数(H/V)
画素数
SONY ICX282
2/3型
11mm
8.8×6.6mm
3.4μm
2658×1960pixel
524万画素
SONY ICX252
1/1.8型
8.9mm
6.9×5.2mm
3.45μm
2140×1560pixel
334万画素
SHARP RJ21R3BA
1/1.8型
9.1mm
7.0×5.7mm
3.1μm
2530×1659pixel
420万画素
  
1/2型
9.1mm
6.4×4.8mm
3.9μm
1715×1230pixel
211万画素
Canon D30
  
27.3mm
22.7×15.1mm
10.1μm
2226×1460pixel
325万画素
Nikon D1H
  
28.3mm
23.7×15.6mm
11.8μm
2012×1324pixel
274万画素
Nikon D1X
  
28.3mm
23.7×15.6mm
11.8×5.9μm
4024×1324pixel
533万画素
Nikon D100
  
28.3mm
23.7×15.6mm
7.8μm
3026×2018pixel
610万画素
Canon D60
  
27.3mm
22.7×15.1mm
7.4μm
3072×2048pixel
630万画素
Canon 1D
  
34.5mm
28.7×19.1mm
11.5μm
2664×1681pixel
448万画素
(ちょっと一言)

CCDは高いクオリティを要求され、開発製造コストもかかります。ですから一部のプロ用一眼レフカメラを除き、各メーカーは、特に一般コンシューマ機の場合、ある会社の製造するCCDを使用している事が多く、カメラメーカーが異なってもCCDサイズ、種類も同一のケースが多いのが現状です。でもCCDが同じだからといって、A社とB社で全く同じように写る訳じゃないのですよ。カメラ内での後処理するソフトによっても画質が変るのですね。

(2)
次に「35mm判換算で○○mm~○○mm」の意味なのですが、「35mmフィルム使用カメラの画角に換算する」と「○○mm~○○mmの焦点距離ズームレンズに相当します。」という事です。
標準レンズは画角40°前後なので撮影フィルム判の対角線寸法近くです。35mm判は約50mmです。当然フィルムサイズにより標準レンズは、ブロニー中判カメラが105mm近辺、4×5判では150mm以上になります。
で、デジタルカメラはというと、F図にあるようにCCD対角線寸法はかなり小さいので、当然標準レンズは10mm程度ですが、CCDサイズはもっかカメラによってさまざま、ですから焦点距離もいろいろでとり揃う事に、なっちゃったのです。そこで最もなじみの深い35mmフィルムのカメラを基準にして表わせば、皆さんが分かりやすかろうと、この表示が登場した訳です。

ちなみにプロ用35mm一眼レフシステムカメラでもF図にあるようにCCDサイズは通常APSフィルムサイズ(16.7×30.2mm)より小さいのです。ですからCCD専用でない広角として設計されたレンズも標準になってしまうのですね。
う~ん、ちょっと広角側の効果も、長焦点でのボケ味も失われ、ザ・ン・ネ・ン……かな。このために、長焦点のボケ味をデジタルカメラで表現できるように、わざわざボケ味を作るソフト市場に出てきたくらいです。
でも、コダックの”KodakDCSプロバック645”という1600万画素のブロニー判プロカメラに付けるデジタルカメラでさえ、CCDサイズは6×6cmでなく37mm×37mmなのです。
CCDは小さいのだ。

ここで注目のコメント)
最近でたぁ!(お化けじゃない~つぅの)コンタックスの”NDIGITAL”はとうとうCCDサイズ36×24mmのフルサイズを実現!やったねぇ。
などと言っているうちに、キヤノンが“Canon EOS-1Ds”という名称でフルサイズが発表されました。続いてコダックからもNikonベースの1眼レフが発表になるとの話もあります。
デジタル一眼レフの世界もすごいですね。

●CCDとフィルムの撮影面積寸法

F)

●CCDサイズと品質
アマチュア用コンシューマ機と1眼レフタイプのCCDの面積サイズですが、F図にあるように、1眼レフタイプの方が大きい物を装着しております。前にも述べましたように、画素数だけが画像品質を決めるものではありません。むしろ画素数よりもCCDの面積寸法が重要なのです。例えば、一般アマチュア用の最新型高級機“SONYサイバーショットDSC-F707”と、1眼レフタイプの“NikonD1xは”、同じ500万画素クラスですがCCDサイズは、かたや8mm四方、一方のD1xは長辺が23mmもあります。という事は、CCD中の一個づつの素子(セル)の大きさは“D1x”の方が、当然大きい事になります。セルが大きいという事は、その分多くの光量を取り入れる事になり画質、特に描写力優る事になります。G図参照
画像データが同じ情報量を持っていても、その写真はハイライトの白飛び、シャドーのつぶれなどにも差が出てきます。また感度の面でも差が現れます。
まぁプロや目の肥えたアマチュアの人たちの厳しい要求にこたえる様、一眼レフタイプは高い完成度を持ったメーカー独自の受光素子を、研究開発し装着しているのです。

G)

さて、だんだん込み入った話になってきたところで、今回はここまでといたします。
で、アマチュア機(コンシューマ機)とプロ機のお話しが出てきたところで、次回はもう少しその違いについてお話ししましょう。それからCCDのカラー表現について。
「またぁ、“トンボ”の目玉の話ばっかしやがって」
とお怒りの方いらっしゃるかもしれませんが、写真の“か・い・ぞ・う・ど”解像度も理解しちゃいましょうね。
じゃ、よろし~く。

第4回 デジタルカメラの構造 2

さてさて今回も引き続き、デジタルカメラのしくみについてお話していきたいと思います。この前は“アマチュア機(コンシューマ機)とプロ機(プロシューマ機)では一般的には画素数が同じであっても、セルサイズがプロ機の方が大きいのだ” “だから画像品質もその分よいのだ”というところで終わりました。
ですから、もう少しこの当り突っ込んだところからはじめましょう

(じゃあアマチュア機はプロ機と比べてどうなのか!)

アマチュア向け一般コンシューマ機は、このように小型サイズのCCDを使用していますが、それはそれで一般ユーザーに受け入れられる、使用目的に合った設計がなされています。それなりの特徴をつかんで評価して下さい。

A)一眼レフタイプとコンシューマ機のレンズ焦点距離の違い

1) 右図はレンズ交換型一眼レフタイプと、2/3インチCCDを備えた一般コンシューマ機の焦点距離を表わした図です。長辺23mmのCCDの一眼レフでは標準が30mm位、2/3インチCCDカメラの焦点距離は11mmです。という事は小さなCCDを使用したコンシューマ機は小さなレンズで済むという事です。望遠効果の高く明るい(F値)ズームレンズなどカメラボディに装着する事も容易になります。これによりカメラボディの小型軽量化につながります。
またCCDの小型化は省電力なので、長時間の使用面でも有利。感度だって一般撮影に支障のないレベルで、高画素が実現できるようになってきました。
これらは、コスト面に反映されてきます。オリジナル設計でない同一メーカーのCCDを使用する理由も、この当りを考慮しての事と思います。
おかげでずいぶん手軽に、使いやすい小型カメラを私たちは持てるようになりました。

2)コンシューマ機のもう一つ有利な点は、CCDに合わせたレンズ設計ができるという事です。
下図を見てください。撮影レンズは何枚かの凹凸レンズで構成されていますが、レンズ群の最終レンズから撮像面までの距離をバックフォーカスといいます。一眼レフでは、ミラーがあるので広角短焦点レンズでも、バックフォーカス距離は一定になるように設計されてます。また元々35mmフィルム用なのでCCDには関係無い周辺部も、収差などを押さえ画質が落ちない様に作られています。
レンズを通った光線はある角度を持って受光面に入ります。しかしここでCCDの性格上光の侵入角度は、できるだけ面に垂直の方が効率よいのです。この事を「テレセントリック性」が高いと言います。
でも汎用レンズはそんな設計がされておりませんから、またしたくてもレンズ本体が長くなり、設計にも無理がかかります。レンズにとってはフィルムよりCCDの方が分が悪い事になります。
その点コンシューマ機はレンズ交換もしないし、レンズ自体自分のカメラしか使用しません。ですからCCD専用の「テレセントリック性」の高いレンズ設計をする事により、よりCCDの性能を引出す事ができるのです。

35mmカメラを対象とした1眼レフタイプは、CCDへの光入射角度が大きいのに対し、デジカメ専用レンズのコンシューマ機はCCDへの入射角度が垂直に近く理想的
最新情報補足です
前回のデジカメ読本第3回でもの受光CCDの事は書きましたが、プロ用一眼レフタイプはフィルム一眼レフとレンズなどシステムを統一するために、ほとんど機械構造は同一です。しかし一部最新フルサイズカメラを除き、CCD寸法はフィルムより小さく、実際にはデジタルカメラだけで考えれば、レンズボディともこのような大きさのものは必要無いのです。
ところが今回「オリンパス」&「コダック」よりデジカメ専用レンズ交換式一眼レフの統一規格を発表されました(フジフィルムからも賛同の意向有り)。「フォー・サーズ」というそうです。
つまりCCD受光面寸法も、交換レンズマウントの標準規格とし、メーカー間の互換性を高くし、なおかつデジカメレンズ交換式一眼レフの小型設計が出来るというのが、このメリットです。
今後。好みのレンズ、ボディをメーカーの選択自由に、コンパクトな物を購入できる日も近いかも知れません。今後の動向に期待しましょう。
今年の初頭登場した「ミノルタディマージュX」、デザインがユニークで話題になりましたが、中身を見るとレンズが縦に配置されているのですね。これなどもテレセントリック性を高くする事と薄型ボディを両立させた一例です。


ミノルタディマージュXの前面図
ミノルタディマージュXの透視図
薄い平台状のボディ右側の縦型に置かれている光学系。入光部は右上端に見える。

薄型ボディを横から見たもの。
前面から来た光を90度下に向け、ボディ底部のCCDに導く。これで3倍ズームのレンズ群もスペースのじゃまにならないユニークな設計

毎度お馴染み太田原めのちょっと一言
ただしこれらの一般コンシューマ向けカメラのメリットは、受光面が小さいからできることです。 ところで小さなレンズを製造するのは、許容誤差も厳しくしなくてはならず、それなりに製作技術も高度になるという事も付け加えておきます。

図は「NikonCoolpix」1/2CCD搭載機のレンズ構成です。結構複雑でしょ。

C)Nikon Coolpixのレンズ構成図

表D)はCCD用レンズの解像度要求度を表わした物
APS-Cサイズの一眼レフと1/2サイズコンシューマ向けCCDが要求する、レンズに対して要求するレンズ解像度です。各画素数ごとに、この程度の精度は必要であるという数字です。レンズメーカーはMTFとか、OTFなどという関数で表したりするそうです。 実は大型一眼レフよりも小型コンシューマ機レンズの方が、mm当りの解像本数は多く、より高解像度でシビアな設計製造が要求されます。
D)CCD画素数と必要なレンズ解像度(要求値)
有効画素数
APS-CサイズCCD
1/2型サイズCCD
300万画素
44本/mm
125本/mm
400万画素
51本/mm
144本/mm
600万画素
62本/mm
176本/mm
800万画素
72本/mm
204本/mm
1000万画素
80本/mm
228本/mm

【またまた脱線太田原氏】
ところで話は180度変わりまして、いきなりデジタルからクラッシクなお話しに移ってしまうという一席。珍道中の様相を見せ始めた太田原めであります。早い話がちょっと“だっせん”でなのであります。
ふる~い昔のライカ、コンタックスを代表するレンジファインダー型のカメラ。(レトロだレトロ) これは一眼レフの様にミラーが無いからバックフォーカスを気にせずレンズ設計出来ます。レンズ構成もシンプルにでき、今のようにコンピュータが無い時代でも、小型で性能の良いレンズを製作できたのではないかと想像できます。自宅にあった”ライカIIIf”写り良かったですよ。
ついでだからミラーが無いのでシャッター音も静か、もちろんシャッターを切った瞬間のタイムラグ、一眼レフよりは有利でしたよ。しかもプリズムが無いから軽い。ロバートキャパも一眼レフ持たなかったですものね。(もっとも当時は一眼レフの商品化された物は少なく未完だった。)
望遠なんてぜいたくいわなきゃ、速写性抜群。スナップ撮影には持ってこい。今でもこのレンジファインダーの新しいカメラ(コンタックスG2など)、サブカメラとして使っている方おります。
でも、いるのですよ~。かたくなに「おれはデジカメなんか持たんぞィ」とおっしゃっているおっさんが近くに。
私が子供の頃からずっと見て親しんできた、スマートなレンジファインダカメラ。大きな一眼レフでなくて、ミラーが無く見やすいファインダーのカメラ。このようなものその物がデジタルになればと思う事ありますね。これ太田原の望みです。でもこれに近いカメラ、手ごろな価格で出てきてますね。

私のおとーさんが持っていた往年の名機ライカIIIf35mmフィルムフォーカルプレンシャッタースチルカメラの基礎を造ったカメラ。僕より2才年上です。
巻上げは摘み回し、低、高速二つに分けられたシャッターダイアル、パララックスの補正も無く、ピント合わせ専用の連動距離計と、レイアウト用に分けられたファインダ、のどかな物ですが、これ持ち味が良いのですよねぇ。
ちなみに最近の若いプロカメラマンに持たせたら、持ち方が分からなかったという結果でありました。

僕の大好きなNikonS3。最近この復刻版が2000年に続き再度ブラックボディで限定販売されました。昔の図面から忠実に再現したんだって。1950年代の名機カメラマニアにはうれしい限りです。

大いに脱線、ですが、たまには昔のことも振り返りましょうよ。ね~皆さん

事のついでだから、よそ見もしちゃおう。
プロとアマ機の差、こんな内容を述べている最中なんですが、某雑誌の先月月号には 同じような内容が特集で載ってましたね。
印刷された写真を見ると、コンシューマ向けはちょっと見きれいで、どちらかというと、プロ機より絵柄のインパクトが強く、私の会社の画像処理の社員にどちらが良いか聞いても、コンシューマ機を指差しました。でも個人的意見ではプロ機の方がディテールが繊細で模写も忠実、本当の色はこんな渋い色だろうな。でも修整すれば、好みに応じた絵柄になりそうな気がしました。絵柄の持っているポテンシャルとしては奥が深いというところでしょうか。

今回はよそ見したまま終了といたしとう存じます。
脱線、よそ見、はたまた、デジタルカメラとはちょっと遠い古いお話になったことここに深く反省いたすと共に、次回へのデジカメ読本への新たなる内容
大いにがんばりたく思う所存であります。

第5回 デジタルカメラのカラー表現

さてさて、今回は前回のCCDを取り巻くレンズその他のお話に引き続き、これにもう少し色を付け加えまして、まさしく
『カメラのカラー表現ってなんじゃぁ!』へと続くのであります。

[まずは色とはなんぞや]から
1図

自然界の白色光はいろいろな色(可視光内で波長430nm~780nmなんだって)が混じって白い光線になっています。

ところで光は色によりその光の周波数がそれぞれ決まっておりまして、波長が短ければ青紫側、長ければ赤い光となります。

さて、1図のように太陽の光をプリズムを通す虹色になるのをご覧になった方もいるかと思います。まあ7色の虹などと言いますが、この中のある波長が光量が強くなったり弱くなったりするそのバランスで、人の目は色を感じる訳ですね。2図は白い光がそれぞれの物体に当り反射した光の波長の強さにより、その物体の色が分かるという例です。例えば黄色いタイルに光が当ると、ブルーの波長の光をそのタイルは吸収しレッドとグリーンの波長光を反射します。これを合わせると黄色に見えるのです。これらは光の3原色のという理論で説明されています。
三原色のカラー表現にはレッド、グリーン、ブルー(R,G,B)を加えると白くなる加色混合法と藍=シアン、紅=マゼンダ、黄=イエロー(C,M,Y)で表現しこれを合わせると黒になる減色混合の二種類が有ります。3図参照。

2図
2-A図

3図

加色混合
3色の光が重なったところが白くなる

減色混合
3色のインキが白紙に重なった所が黒くなる
レッド、グリーン、ブルー(RGB)の3色の原理を応用したものにカラーモニタがあります。モニタをルーペで見ますと(R,G,B)の光の粒子が発光していることが分かります。2-A図。
一方、藍=シアン、紅=マゼンダ、黄=イエロー(CMY)の減色混合は、インキや絵の具に光が当ると思って下さい。光の一部が吸収、反射してで表現します。これには印刷物やD.P.Eでのカラープリントなどが上げられます。但し、一般の印刷物は3色のインキ重ねても黒にはならないので、これに墨(Blackインキ)を入れてシャドー側(写真の暗い方)をしめます。
さて色を表現するには、被写体の色の成分を光の3原色に分解する必要があります。そして3原色別々に記録され、3色バランスを忠実に再現する事により、被写体を模写する事ができるのです。3原色に分解する為には、色のついたフィルターを利用します。これはアナログであろうがデジタルであろうが同じで、テレビカメラにも、フィルムの感光面内にもフィルタに相当するものがちゃんと有ります。デジタルカメラのCCDにも、もちろんフィルタが備わっています。
【CCDのカラー表現】

デジタルカメラの撮像部には、CCDなどの受光素子が使われている事は以前述べました。さて被写体からレンズを通ってきた色気づいた光。あ~、じゃない色のついた光(失礼)をそれぞれの成分(チャンネル)に分解する為にはフィルターという物を通して3色の成分にわけます。このフィルターですが、これはカメラの構造により場所がだいぶ異なります。これによりカメラのタイプが別れるのです。

《デジタルカメラの種類》

一般的ではないのですが、デジタルカメラの短い歴史の中で、広い範囲で種類を分けますと、
●ワンショットカメラ……1回のシャッターで撮影できる。(プロ、アマ問わず一般向け)
●マルチショットカメラ……複数回のシャッターで撮影(プロ用、静物専門、どうしても人物を撮りたい方、動いちゃダメだよ、ぐっと我慢のモデルさんですな。)

スキャンタイプデジカメ

●スキャンタイプカメラ……一定時間の露出で撮影
(プロ用、静物のみ。まさしく被写体をスキャンニングする。時間をかけて撮影、というか入力)
最近はプロ用の1500万画素クラスのカメラでもワンショットが殆どです。更にワンショットでも、下のような構造上のタイプが有ります。

最近はプロ用の1500万画素クラスのカメラでもワンショットが殆どです。更にワンショットでも、下のような構造上のタイプが有ります。

1)3CCDタイプ
4図
4図の様に贅沢にもCCDを3個持っており、それぞれのCCD面に赤緑青(RGB)フィルタがあり、これにより3チャンネルバンドに入力される。
2)単版CCDタイプ
5図
最も一般的なもので、1CCDである。フィルタはCCDにオンチップされており小さな素子一つ一つそれぞれにフィルタが装着されている。CCDの断面図は7図の様になっている。
[CCDのフィルタ]

単版タイプのCCDにもちゃんと3色のフィルタが付いている訳ですが、それには6図の様にセルというセンサー一つ一つにフィルタがかかっているのです。
CCDフィルタにはRGB色の原色フィルタタイプとCMYG色の補色フィルタタイプが有ります。前者は発色の再現性にすぐれているためプロ用一眼レフなど大きなサイズの物に、後者は感度に優れている為、1画素サイズの小さなコンシューマ機に使用されるケースが多いようです。

6図
/////????CCDにどうやってフィルタが付いているの?????//////

さてこのフィルタは小さな小さなセンサーひとつひとつに付いている訳ですが、どうなって付いているのでしょうか。

7図

7図を御覧ください。デジタルカメラの受光素子の拡大断面図です。下の方にあるのがCCDやCMOSなど光を捕らえるセンサー、そうさぁ。で、その前に見えますのがかの有名なマイクロレンズでございます。(有名じゃないか)

どうです、ただ単純に光がセンサーにあたっている訳じゃ無いのですね。ちゃんとレンズという光学的な方法で集光させているのです。これらは受光素子と一体化されており、上部レンズとセンサーに近い方のレンズが有りその中に各色のフィルターが組込まれているのです。これらすべてミクロン単位の工作なのです。凄いですねェ。これってヒゲはやした古時計屋さんみたいな人が、眼鏡かけてピンセットでフィルタに色なんか塗っているのでしょうかねェ。

ん?……… シラケー ごめんなさい。

(前回もこんなことで感心していた太田原でした)

まあともかく、この断面図を見ると第4回のテレセントリック性のところで述べました様に、センサーへの侵入光はできるだけ面に対し垂直の方が良いことが分かりますね。

CCDカメラの色処理は
さて6図を見て頂きたいと思いますが、単版CCDタイプのワンショットカメラでは、それぞれの素子にフィルタにより色が付けられており、ある部分はブルー、そのとなりはグリーンなどとなっています。実はこの方式ですと、ブルーの部分にはレッドフィルタの色の成分は記録されない事になります。つまりRGB各チャンネルでの記録データは面積的に欠如している事になるのです。そこでこの無い部分を周辺の情報から計算して補う処理をしているのです。これを補間というのですが、もちろんこの為の処理をカメラ内で瞬時に行ないます。
でもやはり品質的には細かな柄などは補間でききれずに、虹色の縞模様が出てきたりする事も有ります。3ショットカメラでは各色すべてのセンサーを使用しますので、画質的には有利です。


赤枠部分の拡大

生地の模様の細かなところで色が部分的にはみ出ているのが分かりますでしょうか。
細かな模様の部分を3色で再現しきれず、偽色モアレのでてしまった例。
もちろん後処理でこれを消すことは可能です。1ショット単版式のわずらわしいところです。
今でもモアレには3ショットタイプが、有利といわれています。

じゃ~ん。一大事!全く新しい新方式(だぶっている)センサーをつけたカメラがでたぁ!
今年の秋、これは従来の撮像素子と全く違う方式で、解像度、偽色などに対し実にすばらしい画質を持った、レンズ交換式の一眼レフがフォトキナで発表されました。その名は”シグマ”の「SD9」。”なんだレンズメーカじゃないか”と思う方もいらっしゃると思いますが、シグマという名前は国内より海外で知れています。(昔のミランダみたい)もちろんデジカメ作るのは初めてです。このカメラ、「ファピオンX3」というCMOSセンサーをつけている事が最大の注目点です。従来ですと、一つ一つのセルは別々のRGB情報を受け取るので、結果的にセルサイズ一点には全情報でなく欠如している事は述べましたが、8図に有るように「ファピオンX3」ではRGBの波長の違いにより、異なる受光層(フォトデテクター)で各チャンネルを読み取る様です。結果的にデータの欠如していない、一定面積に対し各RGBのそろった画像データを作る事ができるのです。なんでもシリコンの性質を利用しているのですって。
これって画質にもろ影響するのですよ。実機は一度触った事が有るのですが、残念ながら画像は見ていません。でも驚く程画質は好いらしく、偽色モアレも皆無、354万画素でありながら、600万画素カメラより良いそうです。価格だって本体のみで20万円、しかもRAWデータの現像処理ソフトが付いての金額だから、とても親切。これからシステムをそろえようとする人には、うれしい製品だと思います。

8図
【デジタルカメラの現像処理】

「デジタルカメラで“ゲ・ン・ゾ・ウ”だと、なんだそりゃ!」と思われる方もいらっしゃるかもしれませんが、プロ用のカメラでは化学的現像では有りませんが、ちょうどフィルムの現像の様なデータ処理を行なっているケースが多いのです。
先ほどカメラ内で補間処理を行なっていると言いましたが、一眼レフのプロ使用の場合では、報道関係を除き補間処理をカメラではなく、パソコン側で行なうケースが多いのです。カメラからのCCDでの読取りデータをRAWデータと呼びます。このCCDからの撮影生データは画像としては特殊で、一般の画像ソフトでは見る事ができません。これを一般コンピュータのアプリケーションで見れるようなフォーマットにしたり、圧縮かけたりをパソコン側に専用アプリケーションを持たせて行なうのです。
この処理は、撮影後でもホワイトバランスやトーン、露出(絞り+-1.5位まで)の補整をある程度かけられる事と、品質的に高い画像を出力できるので、例えパソコン側での処理に時間がかかっても、プロの場合ではこの方法を使っているケースが多いようです。
コンシューマ機では、安いカメラにそんな面倒な事させたら、誰も買わなくなってしまいますから、カメラで撮影された後は、圧縮のかかったそのままで、パソコンで見れるようなフォーマットにして出力してくれます。

現像処理を行うソフトニコンキャプチャーの画面

撮影データのホワイトバランス、露出、グレーバランス、トーン補正、シャープネス(輪郭強調)などの項目をカメラを離れて、ある程度の修整が可能です。

ここで吐き出されて撮影画像は、他のアプリケーションで見れるフォーマットになります。また出力するカラー領域も指定できます。

【デジタルカメラでの色再現】

私がデジタルカメラのカラーCCDの構造を聞いた時、あの小さなミクロン単位の素子ひとつずつに色の違うフィルタがついている、と知って大変驚きました。さらにその前にレンズまで付いているのですから、その工作技術というものは人間業じゃないな、いったいどうやって製作しているのだろうと今でも疑問なのです。そう思いませんか。
ところで最近のデジタルカメラは本当に色再現が良くなってきました。これは単純にあるメーカーが作ったCCDの性能が良くなったからだけにとどまらず、光の色をデジタルデータに変換後のソフトの処理による物も大きいと思います。
かつてカラーフィルムにしてもその歴史の中で人の目によく見える特性を模索して現在まできた訳ですから、これから考えると驚くべき進歩ではないでしょうか。

さて今回も御覧いただき有り難うございました。
最近、このホームページはデジタルカメラの構造とか、種類とか一般ユーザーにとってはマニアチック過ぎるとも思いましたが、次回はこんな内容をお話したいと思います。
よいとこだらけを載せているデジタルカメラ、でも実は使用上こんな不満、欠点も有るのです。
『デジカメってこんなもの、使うの嫌になる、デジカメのくら~いお話』
あえてこんなテーマでお送りしたいと思います。ぜひ御覧になって下さいまし。