NOKIAのPureView技術

NOKIAの新しいスマートフォン、Lumia1020が発表された。
カメラは4100万画素のPureView。
スマフォに4100万画素なんてアホじゃないの、と思ったのだが色々調べて反省。
これ、スゴイよ。

まず、何の為の4100万画素か。これはスペックを売りにする為ではなく、高画質orズーム処理の為に必要な画素数。

まず、画質を良くしようと思ったらどうするか?
一つは画素数を増やしてより細かい点で表現する。プリンターなんかはこの方法。
一方、デジカメの場合はセンサーサイズを大きくするor画素数を落として素子のサイズを大きくしてキャパシティアップ。
HTC J Oneは400万画素にしてきたね。
素子のサイズが大きくなると何故画質が良くなるかは割愛。
PureViewはプリンターと同様に画素数を増やす方向で高画質に持って行った。ここで、問題なのが素子のサイズ。画素数を落として素子のサイズを大きくすると画質がアップするのであれば、画素数を増やして素子のサイズを小さくしたら画質は落ちる。この辺りがスマフォの多ピクセル化が非難される理由である。多ピクセルで表現した所でプラスマイナスゼロである。
それに対するNOKIAの答えがセンサーサイズ。Lumia1020のセンサーサイズは1/1.5インチ。通常のコンデジが1/2.3インチ、スマフォは1/3.2インチが主流かな?ソニーが1/1インチのコンデジを出して話題になってたよね。つまりセンサーサイズを大きくすることによって素子のサイズを維持している。iPhone5の90%位のサイズらしいので通常のスマフォと同等以上。これを組み合わせて一つの絵にすることによって高画質を実現している(オーバーサンプリングというらしい)。
もう一つがズーム。
通常のデジタルズームは既に記録されている物を拡大するので当然、画質が落ちる。これに対してPureViewは4100万画素から切り取ることによってズームする。仮に8000×6000(ちょっと4100万画素をオーバーするが)で記録されている部分から800×600のエリアを切り出したらどうなるか?単純計算なら10倍ズームになる。切り出してしまうのでオーバーサンプリングは使えないがそれでも通常のスマフォと同等サイズの絵になる。
ここで問題になってくるのは4100万画素にきちんと映像を分解できるのかということ。これはレンズの性能による部分である。ここでもPureViewは考えられていて、レンズのF値が2.2である。通常、F値はレンズの明るさを表すのに使われる値だがF値が大きくなるとレンズの分解能も落ちるのである。これは今回、いろいろ調べていて初めて知った。
コンデジの光学ズームは10倍を超える物も出てきているが、レンズのF値は5を超える。つまり拡大は出来ているが分解はそれ程出来ていない可能性がある。F値と分解能の関係は理論値での話なので実際はレンズの加工技術に大きく左右されるが理論値を超える事はできない。コンデジのようにある程度のサイズが許容されるのであれば光学ズームが使えるがスマフォでは難しい。そこで高分解能レンズを使用して多ピクセルに記録してから切り出すことによってズームさせる。これの副次的メリットはあとから切り出すので好きな所をズーム出来る。これはLumia1020の発表回でもやっていた。
このように高分解能レンズ、大きい映像センサー、多ピクセルでの記録。これらによって高画質や劣化のないデジタルズームを実現するPureViewってスゴイ(^○^)。

尚、PureViewに関してはこちらが情熱的に語っている。
Lumia1020発表前に、PureViewをマジ解説


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