デジタルカメラを購入する際、まず最初に聞かれるのは、何メガピクセルあるかです。デジタルカメラにとってメガピクセルは、車における馬力のようなものであり、マーケティングにおいては根本的に重要ですが、実走行性能にはそれほど重要ではありません。さらに、メーカーが示す解像度の仕様は、明らかに誤解を招くものです。メーカーは実際のピクセル数を4倍にしているのです。（イメージセンサーの概要については、「デジタル写真における感覚とセンサー」（2004年10月18日）および「デジタル写真：訂正とフォローアップ」（2004年12月6日）をご覧ください。）
実際、メガピクセルという単位は意味をなさない。なぜなら、人間の目はピクセルや点ではなく線を見ているからだ。目にとって解像度とは、数百万ピクセルではなく、数百ラインペアのことである。しかも、ラインペアでさえも大した意味を持たない。なぜなら、目の線の太さに対する感度は、同じ増加が2倍になる曲線を描くからだ。そのため、ピクセルが4倍になっても大した問題にはならない。（ピクセル数を4分の1に減らして、より鮮明に拡大した例については、「冷蔵庫の饗宴：デジタル写真の印刷」（2005年12月19日）を参照。）
現在市販されているカメラはすべて、大きく拡大するのに十分な画素数を備えていますが、ダイナミックレンジは別の問題です。ダイナミックレンジはカメラによって大きく異なり、解像度よりも重要です。ダイナミックレンジとは、カメラが画像が真っ白または真っ黒になる前に記録できる、明るい部分から暗い部分までの明るさの範囲です。これは拡大表示において重要です。なぜなら、スナップショット内の真っ白または真っ黒な部分が、より広い領域に拡大され、細部が著しく欠落してしまうからです。また、カメラのダイナミックレンジの下限はノイズが多いため、カメラのダイナミックレンジが狭い場合、暗い色調を拡大するとノイズが大きくなります。
ダイナミックレンジは、車のハンドリングのように客観的に測定できないため、マーケティングが難しい分野です。ダイナミックレンジは視覚ノイズによって制限され、2つのセンサーによって生成されるノイズは質的に異なる可能性があります。2つのノイズの質が異なっている場合、それらを比較することは2つの果物かごを比較するようなものです。標準化された条件下では小数点以下1000桁まで測定できますが、リンゴとバナナ、あるいは赤色ノイズとグレーを比較する場合、測定値はあまり意味を持ちません。（特定の状況下では、ある種のノイズはダイナミックレンジが拡大したような錯覚さえ起こすことがあります。この例については、「Reality and Digital Pictures」（
2005年12月12日）の「One final consider」（最後の考察）を検索してください。）
新しいセンサー— Foveon 社は、驚異的なダイナミック レンジを誇る、他に類を見ないほど鮮明で効率的な画像センサーを製造していますが、解像度の面で競争力がないように思われることから、販売に苦戦しています。しかし、昨年の春、Foveon 社は、あたかも V8 エンジンを搭載しているかのような宣伝文句で、14.1 メガピクセルという、前世代機より 40 パーセントも増加した (ただし、実際のピクセル数の 3 倍に過ぎません) 新モデルを発表しました。Foveon ファンの間では、この発表は大きな反響を呼びましたが、ピクセル数が 40 パーセント増加したということは、カメラが 15 パーセントも細い線を記録できるようになったということです。
写真に含まれる種類の情報に関しては、前世代のセンサーで既に人間の目の解像度に近づいていました。この改善は、医師の視力検査表の 20/20 (6/6) の線を、これまで苦労することなく明瞭に読めるようになったという程度です。通常の状況では、20/20 の線は非常に細いため、ほとんど気づかないため、これは問題になりません。それほど微妙な改善効果を得るために眼鏡の交換を勧める眼科医を私は知りません。
Foveonが新型センサーを発表したのと時を同じくして、Sigmaもそれを搭載したカメラ、SD14を発表しました。私はこれらの発表にはあまり感銘を受けませんでした。発表内容を読んで、以前のセンサーを搭載したモデルであるSigma SD10を2台目に購入しました。その理由は、Foveonは同じ面積に40%多くのピクセルを収めるために、各受光セルを縮小する必要があったからです。センサーの構造に他の部分が変更されなければ、セルの縮小はノイズを増加させ、結果として影の部分のディテールを制限してしまいます。Foveonの宣伝文句は解像度の向上を謳っていますが、ダイナミックレンジに関する有用な情報は提供していません。
まあ、私の皮肉は間違っていました。ようやくSD14をテスト用に手に入れたとき、Foveonのマーケティング戦略がセンサー構造の大幅な改良を覆い隠していることに気づきました。解像度が向上したにもかかわらず、新しいセンサーは旧型よりも多くのシャドウディテールを捉えています。
ダイナミック レンジのテスト— ダイナミック レンジをテストするには、どのセンサーの容量よりも大きいトーン レンジでシーンを撮影し、中間トーンを犠牲にしてハイライトとシャドウのトーンを分離して、隠れたディテールがどのように見えるかを確認します。RAW 12 ビット ファイルを何も操作せずに 16 ビット TIFF に変換し、各ファイルに対して Photoshop アクションを実行します。このアクションでは、最初に画像を 16 ビットに分散し、次に Photoshop のトーン カーブ ツールを使用してハイライトとシャドウをストレッチします。下の写真は、何も操作していないシーン全体と、トーンが分離されている 3 つの領域のサンプルを示しています。SD10 のイメージは、
シャープネスなしの単純なバイキュービック補間を使用して SD14 のイメージのサイズに拡大しました。カメラがその速度に対応していないため、ISO 50 の SD10 のイメージはありません。
全体：これは各カメラからのオリジナル画像です。ライトペインティングのスポットライトは横に向かって急速に弱まり、右側のペインティングはどのセンサーでも捉えられないほど暗くなっています。
明るい部分：これは、各カメラの各ISO感度で撮影した画像の明るい部分を比較したものです。どの画像でも、SD14の画像はSD10の画像よりもわずかにディテールが鮮明であることがわかります。
暗い部分: SD14 の画像は SD10 の画像よりも明らかに優れています。
非常に暗い領域: ここでは品質に特に問題はありませんが、SD14 は ISO 200 以下で少なくともある程度の詳細を抽出できますが、SD10 では抽出できません。
SD10とSD14の比較— カメラとして、SD14とSD10は大きく異なります。SD14はSD10よりも鮮明なファインダーと、いくつかの追加機能を備えています。一見すると魅力的に見えますが、これらの機能のほとんどは写真撮影よりもマーケティング重視のように感じられ、カメラの操作を複雑にしています。また、SD14のファインダーは大きく鮮明ですが、SD10のファインダーはスポーツファインダーのように動きのある被写体を捉えやすくなっています。そして、明らかな欠点として、SD14にはSD10のような液晶保護カバーがないため、壊れやすいという点があります。総じて、センサーを除けば、どちらのカメラも優れているとは思いません。
しかし、センサーを無視することはできません。画像を捉えるのはセンサーであり、カメラのガジェットではありません。SD14のセンサーはSD10よりもノイズが少なく、極端なトーンもより正確に捉えます。ほとんどの人は違いに気づかないかもしれませんが、私はSD10の限界に挑戦することがよくあるので、この改善には抗えませんでした。誰か中古のSD10を買ってみませんか？
[メガピクセル、ダイナミック レンジ、イメージ センサーに関する Charles Maurer 氏の説明が役に立った場合は、国境なき医師団への寄付をお願いします。]