画素数とピクセルサイズ



ピクセルサイズ

左の図は、3種類の24画素センサーのイメージです。大きいほうから、フルサイズ、ハーフ(APS-C)サイズ、コンデジ(1/2.3)サイズイメージです。図の1ますが1画素で一辺の長さがピクセルサイズです。
それぞれの1画素の面積は違いますが、画素数が同じなので、像の情報が同じようにのっていれば、印刷結果も同じになります。
ところが実際にはそうはいきません。画素に像を結ぶのはアナログなレンズで、画素が小さいと画素を区切る枠などの影響も受け光がのりにくいからです。
私は、ネットにアップされている多くの画像を見た印象から、ピクセルサイズが2.5ミクロン平方を下回るとレンズがいい像を結べず、光の階調も表現されにくいと感じてます。カメラの画像処理エンジンで上手に処理しているものもあります。出力よければ全てよしかもしれませんが、APSCセンサークラスならピクセルサイズ5ミクロン平方以上(1600万画素以下)、1/2.3型センサーのコンデジでも2.5ミクロン平方以上(600万画素以下)は欲しいです。
そうすると、画素数は少なくなりますから、宣伝的には不向きなのでしょう。最近は、高画素数、小ピクセルサイズのセンサーが主流になりました。 (CANOMピクセルサイズ説明WEB)



出力に必要な画素数

印刷
用紙サイズ
300dpi
150dpi
L版(127mm× 89mm)
160万画素
40万画素
2L版(178mm×127mm)
320万画素
80万画素
A4(297mm×210mm)
870万画素
220万画素
四つ切(305mm×254mm)
1080万画素
270万画素
A3(297mm×420mm)
1740万画素
440万画素
A2(420mm×594mm)
3480万画素
880万画素
全紙(457mm×560mm)
3600万画素
900万画素
写真印刷では解像度は350dpi、300dpiが標準とされていますが、大伸ばし写真は150dpiで十分です。 大伸ばし写真は、離れて見ることが多く、解像度を高くする必要が無くなるからです。 35mmフィルム写真を全紙に引き伸ばしたときの粒状感は、300dpi印刷ほど詳細ではなく150dpiあるかないかです。 写真展サイズ四つ切まで300dpiで印刷できれば十分でしょう。

ディスプレー
4K出力で、3840×2160=830万画素
(カメラでは、アスペクト比3:2の場合3840×2560=980万画素、4:3の場合3840×2880=1260万画素となる)

4K映画
4096×2160=880万画素
(カメラでは、アスペクト比3:2の場合4096×2730=1120万画素、4:3の場合4096×3072=1110万画素となる) 以上から、1000万画素前後あれば35mmフィルムカメラ並必要十分と考えます。
センサーはピクセルサイズ6μくらいまでが光の載りがいいようです。 ハーフサイズだと1200万画素フルサイズだと2400万画素となります。 全紙を300dpiで印刷できる3600万画素は、フルサイズでもピクセルサイズは4.9μと5μを割ります。 ちょうどNikon D800の設定となります。ピクセルサイズの下限としてよいでしょう。
以下にフルサイズ2400万画素を元にした各センサーサイズでの画角と画素数を示します。
ピクセルサイズ6μでの画角と画素数

ブローニー版センサーなら...
645(56×42mm) 9360×4690 = 4390万画素
6×6(56×56mm) 9360×9360 = 8760万画素
6×7(56×69mm) 9360×11530 = 1億800万画素



センサーサイズとカメラ用途
大センサーサイズの利点
...高品質な大伸ばしに有利...広角側に有利...階調表現が正確になり写真の質感向上...高感度に有利...浅い被写界深度はボケ表現に有利
大センサーサイズの弱点
...カメラ・レンズ大型化...価格に影響・携帯不便...被写界深度浅く遠近全体記録、スナップ撮影に不利
フルサイズ(36×24mm)
35mmフィルムレンズ感覚で撮りたい。浅い被写界深度を活用したい。風景など広角撮影をしたい。フィルムカメラ時代のレンズを活用する。
ハーフサイズ(APSC)(24×18mm)
現在の一眼レフの標準サイズ。35mmレンズ感覚で撮りたいという希望がなければ性能十分。
被写界深度が深くなるので一般にはフルサイズより使いやすい。動体望遠撮影などにはフルサイズより有利。
35mmフィルムカメラのレンズ描写の味(ボケ感、遠近感、画角)にこだわらず、解像性能でみればデジカメ標準としてよいサイズ
マイクローフォーサーズ(17.3×13.0mm)
ハーフサイズより小さくさらに被写界深度が深くなるので、全体ピントが重要なスナップ用途、記録用途によいかも。
1200万画素くらいまでなら、画素ピッチも4μ確保できる。
1型(13.2×8.8mm)
コンパクトなカメラに、質感のある写真を求める場合。スマホカメラとは別にカメラをもちたくなった場合。
1/1.7型(7.6×5.7mm)
携帯しやすく、スマホ以上の写真を手軽に撮りたい。
スマホ以上ではありますが、1型のラインナップが増えてきたので、カメラとして購入するなら1型以上で選択するがよいと感じます。
FUJIFILMのFinePix F10/11/30/31(2005-2007)は、ハニカム式600万画素のよくできたコンデジで現在でも十分な性能です。
1/2.3型(5.9×4.4mm)
2015年現在では、iPhone6など、スマホカメラがよくなってきています。
カメラ用のセンサーとしてのこのサイズは存在の意味が薄れてきています。




画素ピッチの大きさ別にデジカメを整理してみると...
下の表は、画素ピッチの大きさ別にデジカメを整理したものです。(2021年4月現在)
フルサイズ、ハーフサイズも高画素数化し、画素ピッチが小さくなってきました。画像処理で「きれい化」しているようですが、5μを下回るセンサーのピクセル等倍画像は甘く感じます。レンズには厳しいのでしょう。

各カメラの画素ピッチ
ピクセルサイズ→
センサーサイズ↓
7.0μ以上
7.0μ未満
6.0μ以上
6.0μ未満
5.0μ以上
5.0μ未満
4.0μ以上
4.0μ未満
3.5μ以上
3.5μ未満
3.0μ以上
3.0μ未満
2.5μ以上
2.5μ未満
2.0μ以上
2.0μ未満
1.5μ以上
1.5μ未満
セミ版クラス
56x41.5

44×33mm
6.1μ(4000万画素)
PENTAX645 45×30mm
6.1μ(3750万画素)
LEICA S
44×33mm
5.3μ(5000万画素) PhaseOne IQ3 50MP
Hasselblad H6D-50c
Hasselblad CFV-50c
FUJIFILM GFX50S/GFX50R
54×40mm
5.2μ(8000万画素)
PhaseOne IQ3 80MP
54×40mm
4.6μ(1億画素)
PhaseOne IQ3 100MP
Hasselblad H6D-100c
44×33mm
3.8μ(1億画素) FUJIFILM GFX100/GFX100S





フルサイズ
(36×24mm)
8.6μ(1100万画素)
Canon 1Ds
8.5μ(1200万画素)
Nikon D3s/D700
Canon 5D
SONY α7S/α7SII

8.0〜8.4μ

7.5〜7.9μ

7.3μ(1600万画素)
Nikon D4s/Df
Canon 1DsMk2
6.9μ(1800万画素)
Canon 1DX

6.4μ(2000万画素)
Canon 1Dsmk3/6D/1DXMk2
Nikon D5/D6
6.2μ(2100万画素)
Canon 5Dmk2
6.2μ(2200万画素)
Canon 5Dmk3
6.0μ(2400万画素)
Nikon D600/D610/D750
Nikon Z6II/Z6/Z5
SONY
α900/α99/α77/α77II
α7/α7II/α9
RX1
LEICA M
LUMIX DC-S1
5.7μ(2600万画素) Canon RP/6Dmk2
5.4μ(3000万画素) Canon 5Dmk4
Canon EOS R
4.9μ(3600万画素)
Nikon D800/D810
SONY α7R/α99
PENTAX K-1

4.5μ(4300万画素)
SONY α99II/α7RII/α7RIII

4.4μ(4500万画素)
CANON R5/R6

4.3μ(4600万画素)
Nikon D850
Nikon Z7II/Z7
LUMIX DC-S1R

4.1μ(5000万画素)
CANON 5Ds/5DsR/
3.7μ(6100万画素)
SONY a7R IV





APSC
ハーフサイズ
24×16mm
Canon 22×15mm
7.9μ(600万画素)
Nikon D50/D70/D40/D100
Minolta αsweet
Canon Kiss Digital
6.1μ(1000万画素)
Nikon D200/D80/D40X/D3000
PENTAX K-10D
Canon 40D/Kiss Degital X
5.5μ(1200万画素)
Nikon D300/D90/D5000
Canon X2/X50
FUJI X100
SONY α700
PENTAX K-r
SIGMA DP1/DP2/DP3
LEICA X1

5.1μ(1400万画素)
SONY NEX-3
PENTAX K-7
Nikon D3100
4.9μ(1600万画素)
Nikon D7000/D5100, COOLPIX A
FUJI X100S/X100T, X-T1/X-T10, X-Pro1/X-E2, X70
PENTAX K30/K5/K50
SONY NEX-5/NEX-6
RICHO GR/GR II
LEICA X2

4.7μ(1500万画素)
Canon 50D/X3

4.3μ(1800万画素)
Canon
7D/60D/X4/X5/X6/X7/X7i/X80
M/M2/M10

4.2μ(2000万画素)
Nikon D500/D7500/Z50
SONY α5000
PENTAX K-S2/K-S1
4.1μ(2000万画素)
Canon 7Dmk2/70D
3.9μ(2400万画素)
Nikon
D7200/D7100/D5600/D5500/D5300/D5200/D3500/D3400/D3300/D3200
SONY
α65/α77/α5100/α7000/α6000/α6300
PENTAX
KP/K3/K70
RICHO GR III
FUJI
X100V/X100F/XF10
X-H1
X-T4/X-T3/X-T2/X-T30/X-T20/X-T200/X-T100/X-S10
X-Pro3/X-Pro2/X-E3/X-A3
X-E4/X-E3/X-A7/X-A
3.7μ(2400万画素)
Canon
9000D/8000D/X10i/X10/X9i/X90/X8i/X80/80D
M6/M5/M3/M2/M/M100
G1Xmk3





1.5型
(18.7×14mm)




4.3μ(1400万画素)
Canon G1X / G1Xmk2






4/3型
(17.3×13mm)


3460×2600=900万画素以下

4.3μ(1200万画素)
OLYMPUS E5
OLYMPUS PEN E-P1/2/3
Panasonic GH5S
3.8μ(1600万画素)
OLYMPUS OM-D
OLYMPUS PEN
Panasonic G8/G7/GH4/GX7/GF9/GF7
3.8μ(1200万画素)
Panasonic LX100

3.4μ(2000万画素)
OLYMPUS OM-D
OLYMPUS PEN
Panasonic GH5/GX7M3/GX8/LX100M2





1型
(13.2×8.8mm)




3.4μ(1000万画素)
Nikon1V1/J1/J2/S1
2.9μ(1400万画素)
Nikon1 V2/J3/S2
2.5μ(1800万画素)
Nikon1V3
2.4μ(2000万画素)
CANON G9X G7X G5X G3X
SONY RX10/M2/M3/M4
SONY RX100/M2/M3/M4/M5/
SONY RX0
Panasonic FZH1/FZ1000/LX9/TX1
Nikon Nikon1J5
SHARP AQUOS R6


2/3型
(8.8×6.6mm)







2.2μ(1200万画素)
FUJI X30/X20/X10/XF1
XQ2/XQ1



1/1.6型**
(8.2×6.2mm)
1/1.63型*
(7.8×5.9mm)
1/1.7型
(7.6×5.7mm)
1/1.8型***
(7.1×5.4mm)





2100×1600=350万画素以下
2.7μ(600万画素)
FUJI F10/F11/F30/F31
S6000fd

2.5μ(800万画素)**
FUJI F40
2.3μ(700万画素)***
PENTAX Optio 750Z
2.2μ(1000万画素)*
OLYMPUS X-Z1
Panasonic LX5
2.1μ(1000万画素)
Canon S200
Canon G11/G12
Nikon P7000
2.0μ(1200万画素)**
FUJI F100/F200
1.9μ(1200万画素)
OLYMPAS STYLUS1s
CASIO EX-10
Panasonic LX7/LF1/FX100
Canon S120/G15/G16
FUJI F50/F60
Nikon P340/P7800
PENTAX Q7/Q-S1/MX-1
SONY Xperia 1
SAMSON Galaxy S20
1.0μ(4000万画素)
HUAWEI P30 Pro
1/2.3型
(5.9×4.4mm)





1600×1200=200万画素以下


1.5μ(1200万画素)
PENTAX Q
1.3μ
1600万画素コンデジ
1.1μ
2000万画素コンデジ
1/2.55
(5.7×4.3mm)









1.7μ(800万画素)
iPhone6/SE#1
1.4μ(1200万画素)
iPhone6S/7〜12
SONY Experia

2021年4月追記...
画素数が増える傾向にあったデジカメですが、ここにきてやっと落ち着いてきた気がします。
フルサイズは、高画素タイプで4800万画素前後、標準タイプで2400万画素前後。 ハーフサイズ(APSC)は、2400万画素前後です。画素ピッチは、どちらも4μ前後です。
個人的にはフルサイズ2400万画素くらいによい印象をもっているので、ハーフサイズ(APSC)で1200万画素クラス のカメラが今は無いのが残念です。ニコンのD500/D7500/Z50の2000万画素などが、 現在のハーフサイズで画素ピッチの大きなカメラとなります。
ニコンのハーフサイズ(DXフォーマット)D300/D90/D5000は、中古カメラを求めるならおすすめです。 動画機能が無いに等しいので、スチールカメラとしておすすめということです。 キャノンであれば、X2、X50、50D、X3 の時代です。



CAMERA