Nikon 1 J3 とNikon 1 S1 はローパスレス仕様

Nikon RumorsにNikon 1 J3 とNikon 1 S1 のローパスに関する情報が掲載されています。

The new Nikon 1 J3 and S1 cameras do not have an anti-aliasing (AA) filter

  • Fotosidanにこの記事が乗っていることを読者が教えてくれた。ニコンのMatte Haglund氏によると、Nikon 1 J3とS1がちょうどD800Eと同じようにローパスフィルターを使用していないということだ。

    「あまり予想していなかった技術革新は、新型の両機(J3とS1)がローパスフィルターを搭載していないということで、このことはよりシャープなディテールを実現するはずだ。Mattle Haglund氏によると、ニコンはD800Eに多くを学んでおり、これらの機種(J3とS1)でローパスフィルターを省く準備ができたと感じているということだ」

 

ニコンの公式サイトを確認したところ、Nikon 1 J3とS1の製品紹介ページにも「光学ローパスフィルターを搭載しないことで、解像感がさらに向上しています。」という記述があるので、これまでのNikon 1 では未確認情報だった「ローパスレス」が公式な仕様なったということですね。

画素ピッチが狭いNikon 1 の場合はローパスレスにしてもモアレが出にくいので、あまりモアレに神経質にならなくてもいいのかもしれませんね。

2013年1月10日 | コメント(25)

コメント(25)

現行機との差は気になります。
でもJ3/10-100セットの値下がり待ちかな。

D800Eと同じくローパスフィルター無し?
ローパスキャンセル?

もはやローパスフィルターの有無は流行の域ですね。
ミーハーなもんで今まではどうだったか知らないんですけどね

コスト削減や軽量化のために
無くせられるなら無くそうという考え方だな

モアレの出やすさは、物理的な画素ピッチではなくて、レンズの解像力とセンサーの画素数で決まるのではないですか?
画素ピッチが狭ければ回折が起こりやすいので、結果的にレンズが解像しない、ということはあるでしょうけれど、Nikon1にF2くらいの明るくて開放からきちんと写る単焦点レンズをつければ、ローパスレスだとモアレが出まくるように思います。

ローパス=高画質みたになイメージを定着させようとしてそう。メーカにとっては、コスト高のローパスフィルターを付けなくていいようになるからね。

アサヒカメラ 2012年12月号に、Nikon1 V2の記事が
ありますが、この中でV2は「ローパスフィルターが
無い構造上、解像感も高く、線の再現に力強さが
ある」と載っています。

また、どの記事(URLを忘れましたが)だか忘れましたが
Nikon開発部の偉い方が V2にローパスフィルターが無い
ことを認めていました。

guさんのおっしゃってる出処は「デジカメWatch」のインタビューですね。

http://dc.watch.impress.co.jp/docs/news/interview/20121221_579851.html

>COLEさま
センサーの解像度に対してレンズがまず追いつかないので十分という事ですね。
18.5mmは10MPの旧機種では条件によっては若干モアレは出ましたが、
14MP機ならローパスレスでも同程度でおさまるのでしょう。

回折は絞りで起きるものなので、
画素ピッチは関係ないような気もしますが…

収差のない理想レンズの収束スポットサイズは、500nmの光ならF値が2の場合で2.44umです。Nikon1 V2の画素ピッチは2.86umなので、実際のレンズがローパスフィルターとして機能するのは明らかです。
Nikon1シリーズにセンサー前のローパスフィルターが無いのは、必要ないからでしょう。

D800Eはローパスレスじゃないのに・・・ニコン

ローパスレスですか^^
もしかして主流になりつつありますかね。

これからはカメラ側でデジタル的に
ローパス処理を施すような感じにシフトするかもしれません。
レベルは使用者が選べるともっと良いですね。

>ぶんさん
COLEさんは回折が起こりやすいと記載していますが
回折の影響を受けやすいということではないでしょうか。


しかしながらピッチがどんどん細かくなり
レンズに対しては厳しい時代になってきましたね(笑)

ローパスレスなんですね。V1と比べてやはり高解像なんでしょうか?私はS1が気になります。タッチフォーカスがあれば完璧でした。カーキ色が欲しい。黒の10mm付けて常備用にしたいです。

1インチで14Mでは、ローパスを無くしても解像が追い付かないから、有っても無くても同じでしょう。

若干なのかも知れないし、「差」が少なくてもクリア感や解像感が増せば、それは それで良いかな・・・なんて思います。その微妙な違いでガラリと変わる時あるからネ。。。

ニコン公式サイトの製品紹介ページには、J1、J2、V1に光学ローパスフィルタ(OLPF)が搭載されていると明記されていますよ。「製品特徴」の中で、J1とV1は「ゴミの写り込みを軽減」、J2は「ダストシールド」の説明図に書いてあります。

画素ピッチが狭いのでローパスは不要だという意見がありますが、1425万画素のJ3でも、画素ピッチは初代IXY DIGITAL(1/2.7型202万画素)よりわずかに大きな値です。ローパスなしで必要な画像処理をしなければモアレは発生します。

色モアレを無くすためには、被写体の一点から受けた光をRGBの全画素で受ける必要があります。回折によるエアリーディスクの直径が2.44umなら、一辺が2.86umの画素一つだけで受け切れますから、受けた画素の色しか分かりません。

EXPEED 3Aになって、ローパスレスでのモアレ処理が追加されたのでしょう。

>ぱんたさま
画素数そのままでセンサーサイズを小さく(画素ピッチを狭く)した場合、レンズ側は回折の影響で一定以上の解像度は出せないから、たとえば1/2.3インチセンサーで高画素は意味がない。

って説明が伝言ゲーム的に、
画素ピッチが狭くなると回折が起こる。

っていう風に変化したのだと思います。

センサーサイズそのままなら、単純にレンズが追いつかないなら画素数増やしても意味がないって話ですね。

>ととべいさん
やはりセンサーサイズなりということなんでしょうね。コスト削減もありそうですね。
ニコン1は気に入ってるシステムで、今後に期待します

ベイヤー配列の撮像素子の場合は、カラーフィルタの配置によりBG画素では元の画素ピッチの2倍、G画素で本来の画素ピッチの√2倍のピッチになっています。
レイリー限界の値と画素ピッチとの比較でモアレの発生云々を言うのであれば、撮像素子の画素ピッチではなく、こちらのピッチと比較するべきと思いますが、いかがでしょう?

> bk さん
 無収差の理想レンズではエアリーディスクは500nm光の場合で、F2のときに2.44um、F4で4.88um、F5.6では8umにもなります。実レンズには球面収差や色収差があり、実エアリーディスクはもっと大きくなります。そのため、V2とJ3で現行のズームレンズを使う限り、色の再現に関してはセンサー前に光学的ローパスフィルターは必要ないと思います。
 もちろんおっしゃる通り、明暗パターンに由来するモアレは色の再現とは関係なく発生しますので、それを除くためのソフトウェア的な処理がEXPEED3Aで実現できたことも、光学的ローパスフィルターを除けた大きな理由と思います。

> hi-lowさん
挙げられている数値を見るに、エアリーディスクの直径の数字を挙げられているようです。理想レンズにより収束した光束の直径はたしかにエアリーディスク径以下にはなりませんが、ただしエアリーディスク内においても中心ほど光の強度が強く、周辺に行くほど暗くなるガウス分布に近い分布をとります。
このため光学レンズによる分解能は、一般論としてエアリーディスクの直径よりも小さくなります。たとえばレンズの分解能の目安であるレイリー限界は、エアリーディスク径の半分の値になりますよね? 波長500nmでF2のレンズだとレイリー限界の値は1.22umです。理想レンズでローパスが必要かどうかを云々するのであれば、エアリーディスクの直径ではなく、むしろこういった分解能限界の式を採用すべきでしょう。

さらにモアレが発生しないためにはサンプリング定理より、元の分解能の2倍の分解能でサンプリングしなければいけません。つまりレイリー限界の半分である、0.61umピッチでサンプリングしなければ原理的にはモアレが発生する可能性を否定できません。

また先ほどのコメントでも書いたのですが、ベイヤー配列の場合は2×2ピクセルで1画素を構成しますから、2.86umのニコンJ1の撮像素子の場合、RB画素においては5.72umピッチ、G画素については4umでサンプリングされると見るべきではないのですか?

おっしゃるように、実レンズには収差があります。まして現状ではニコン1にF2のレンズは存在しないわけで、絞り込めばレンズの分解能限界はより低下(大きくなる)します。しかしながら「原理的にローパス不要」という地点まではまだまだ遠いと思いますよ。

解像だけの話をすれば、一定以上の画素数は無駄に思えますが、
階調性・グラデーションの滑らかさ、などを考えると、
画素数が多いのも無意味ではないのかなと思います。
(もちろん画素数のために他の要素が犠牲なっていなければですが)

> D4いいね さん
「V2のセンサーにローパスフィルターが無くても、そんなに驚くことではない」ことは具体的な数値を示した方が分かりやすいと思い、理想レンズでのエアリーディスク直径を例にしました。「原理的に不要」とまでは主張していないのですが…。
V2のセンサーでは結像の光学的分解能と画素ピッチが近接しています。そのような場合では、画像のフーリエ変換から画素ピッチあるいはサンプリングピッチ付近の周波数成分を除いて逆変換することで、サンプリングに由来するモアレをかなり減らせると思うのですが、いかがでしょうか?

> hi-lowさん

V2のレンズキットの1つは18.5mm f/1.8で、ニコン公式ページで発表済みの32mm f/1.2もあります。絞れば大丈夫というのなら他のカメラでも同じでしょう。

D4いいねさんが書かれているように、回折によるボケは中心からなだらかに減光してエアリーディスクの半径で0になります。収差によるボケも同様で中心が最も明るくなりますから、結像中心の画素に比べて周辺画素への光量は大きく減ります。LPFでは複屈折2回で4点に1/4づつ光量が分けられるため、その効果には歴然とした差があります。

LPFのないD800Eは当然D800よりモアレが目立ちますが、絞れば回折でモアレを目立たなくすることもできます。D800と同等までモアレを少なくするにはf16ぐらいまで絞る必要がありますが、その条件ではローパスと違ってボケのにじむD800Eの画像は精細さでD800に劣ります。

だだしJPEG出力では目立つD800EのモアレもPCによるRAW現像では綺麗に消えるケースが多いので、画像処理で改善することは可能です。

皆様、コメントありがとうございます。
光学的にはまだまだローパス不要というわけではないけれど、
後処理でもある程度消すことが可能ですし
(一旦生じたモアレを後処理で消そうとすると、ローパス以上にぼやけますが)
もしかしたらD800Eがニコンが思った以上に売れたので、
「ローパスがない方が売れるなら、ローパスのコストを削ってしまおう」
と判断したのかも知れませんね。
このブログの色々なデジカメのコメントを見ていても、ローパスレスを歓迎するコメントが多いですし。


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このページは、2013年1月10日 に公開されたブログ記事です。

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