デジタルの色イロ

tsukamoto_top.jpg

画像形式RawデータとJpeg01-画像形式-

デジタル一眼レフカメラが採用する画像形式は、JpegとRawの2種類です。
以前はTiffが選べる機種もありましたが、いまではごく一部になりました。
それぞれに特徴があるRawとJpegですが、より高画質な保存が望めるRawで撮影をしたいというデジタル一眼レフユーザーも多いでしょう。
今回から数回に渡ってRawとJpegを比較することでRawデータの理解を深めていきたいと思います。

1.汎用性
デジタルカメラユーザーの90%以上がJpegをメインに使用しています。
その大きな理由は、ファイルサイズと汎用性の高さでしょう。Jpegは、 Webブラウザーを含めた多くのソフトが対応していてOS標準の画像ソフトで開くこともできます。またWebやメール添付でも標準的な画像形式になっています。 撮影したままで色々な用途に使用できる便利な形式です。

一方Rawデータは、撮影されたそのままのデータを保存するために高画質を保つことができるプロや上級者向けの画像形式です。しかし撮影したカメラに対応したソフトでJpegやTiffへの変換が必要で一手間かかる形式です。
また「Raw」は、画像形式のことではなく画像のタイプのことです。ファイル形式としては各メーカーのカメラ固有の形式があります。たとえばNikonは「NEF」、Canonは「CR2」(以前は、TiffやCRWという形式もあった)、ペンタックスは「PEF」、ソニーαシリーズは「ARW」のようにメーカーごとにばらばらでなおかつ互換性はありません。

2.サイズ
デジタル一眼レフのJpegデータのファイルサイズは、撮影設定での画像サイズ(ピクセル数)と圧縮度合いによって変わります。一般的なカメラでは、L(ラージ) M(ミディアム) S(スモール)の3サイズと「ファイン」「ノーマル」「ベーシック」の圧縮度合いの組みあわせで決まります。2000万画素を超えるような高画素モデルでは、M1やM2のようにさらに細かく段階を分けています。

Rawデータは、各画素ごとに決められたRGBどれかの色情報しか保存していません。そのためRGB全ての色情報を保存するTiff形式に比べて約1/3のファイルサイズになります。実際にはプレビュー用の小さな画像や撮影時のカメラ設定などの情報を含んでいるため1/2程度のサイズになるものもあります。(TiffとRawでは、保存時のbit数が違うため正確には比較できない)

101028_1.jpg


3.圧縮
Jpegは、圧縮保存が基本の画像形式で非圧縮での保存はできません。
ですが、圧縮率の割に高画質を保持できる画像形式として広く普及しています。JPEG2000のようにさらに高画質を実現している画像形式もありますが、まだまだ一般的とは言えません。 保存時に圧縮度合いを細かく設定できるのもJpegの魅力です。Adobe(R)Photoshop(R)のJpeg保存オプションでは、0~12の13段階ですが「Web およびデバイス用に保存」を選べば0~100までの圧縮率が選べます。

デジタル一眼レフのJpeg保存設定でも「画質優先」「サイズ優先」のように圧縮率を細かく設定できる機種もあります。 Rawデータでは、Nikon以外のメーカーは「非圧縮」か「ロスレス圧縮」の固定モードでユーザーが選択することはできません。 ファイルの特徴から見たJpegとRawは、ファイルサイズと汎用性に大きな差があることが分かります。またRawデータはメーカー固有の画像形式なので事業撤退などでサポートが打ち切られる可能性がありいずれ汎用形式での保存も視野に入れるべきかもしれません。

Adobe System社が提唱する汎用RawフォーマットのDNG形式は、サポートするメーカーが少なく普及するかどうかは不透明な状態です。
tsukamoto_top.jpg

前回は撮像素子、つまりフィルムに代わってレンズを通して写真を記録するCCDやCMOSのお話でした。その際に少し省略した部分があるので今回は、その補足をしておきましょう。

前回の説明では、CCDやCMOSが光の強弱をダイレクトにデジタルデータ化しているように思われたかもしれません。しかし、撮像素子は、光の強弱を電気の強弱に置き換えるだけです。この段階ではまだデジタル化されていません。

撮影によって得られた電気信号はとても弱いので撮像素子上のアンプで増幅されます。
このときの増幅の度合いは、デジタルカメラのISO感度設定によって決まります。実は、撮像素子で得られる電気信号には微少なノイズが含まれています。低感度ではこのノイズよりも電気信号の方が大きく目立つことはありません。
しかし、高感度では、電気信号と共に大きく増幅されるためにどうしてもノイズが目立ってきます。高感度で画質が悪くなる原因はこのノイズです。撮影後に様々な設定を変更できるRawデータでもアナログ段階で処理される感度設定は変更できません。高感度でのノイズは、カメラの機種ごとに差があります。自分のデジタルカメラが高感度時にどれだけノイズが出るのか、事前に確認される事をおすすめします。

さて、写真をデジタルデータとして記録するためには、電気信号をデジタル化しなければなりません。
JPEG、Rawを問わずこの処理は必要です。電気信号は各画素ごとにデジタル化(数値化)されます。このときにどれだけ細かく段階を分けるかというのがbit数です。現在の多くの35mm一眼レフ型デジタルカメラは、14bitで処理を行っています。14bitとは、16384段階ですから8bitの256段階に比べて遙かに細かく段階を分けていることになります。

100511_1.jpg

また、プロ向けデジタルバックでは16bit処理とさらに段階が細かくなります。 Raw記録であれば、このままデータを記録できます。 段階が細かいとそれだけ滑らかに撮影データを保存することができます。JPEGでは、8bit以上の記録ができません。この違いが撮影後の画像処理の余裕の差となります。


100511_2.jpg

tsukamoto_top.jpg

デジタルカメラでは、フィルムの代わりにCCDやCMOS(正確にはCMOSセンサー)などの撮像素子を使って画像を電子的に撮影しています。以前はCCDに比べてCMOSはノイズやムラが多く画質の評価が低かったのですが、技術の進歩によってほとんど差のない画質となりました。
また高速連写モデルには速い転送ができるCMOSが採用されています。

ところがこれらの撮像素子は、色を感じることができないため画素ごとにフィルターをかけて色の情報を得ています。10年以上前には、CMYカラーの補色フィルターを使用したモデルもありましたが、現在はほとんどの機種がR(レッド)・G(グリーン)・B(ブルー)のフィルターを採用しています。

デジタル一眼レフの場合では、約5~6μm程度の画素にずれなくフィルターを配置しています。ちなみに平均的な日本人の髪の毛の太さは、80μm程度と言われています。コンパクトデジタルカメラではさらに小さな画素にフィルター加工をしているのですから凄い技術です。 カメラの1画素は画像の1ピクセルだと考えて問題ありませんが、RGB画像の1ピクセルにはR・G・B3色の情報が必要です。

100415.jpg

一方デジタルカメラの1画素にはRGBどれか1色の情報しかありません。つまり露光をした (シャッターを切った) 段階では、まだ写真にはなっていません。完全な写真データにするためには、それぞれの画素に不足している色を周りの画素から計算して補完する必要があるのです。この不完全な状態のデータを記録したものがRaw(ロー)データです。そしてカメラ内部で足りない色の計算と設定どおりの画像処理をした上で圧縮保存されたものがJPEGデータです。

JPEGデータは、最も良く使われる画像形式でWindowsやMacintoshの画像ビューワで見ることができますがRawデータは、画像として不完全なだけではなく、カメラメーカーや機種ごとに違いがあるために撮影に使用したカメラに対応したソフトウェアが必要になります。カメラメーカー製の専用ソフト以外にもPhotoshopのCamera RawやAppleのApature、市川ソフトラボラトリーのSilky Pixなど各社デジタルカメラのRawデータに対応したサードパーティ製ソフトウェアもあります。

ただし、Rawデータは、TiffやJPEGと違ってそれぞれのソフトウェア間で露出・ホワイトバランス・コントラスト・シャープネスなど全ての調整結果に互換性が無いため、異なった表示や現像結果になるので注意が必要です。この点からRawデータによる画像の流通は、おすすめできません。

やはり標準とされるTiffやJPEGの使用が安全でしょう。 一方、WindowsVISTA や7 Mac OSX v10.5Leopard以降ではRawファイルがサポートされている機種があります。サポート対象のデジタルカメラRawならば、Explorer や Finderでサムネイルアイコン表示をすることができます。MacのiPhotoやプレビューでの表示やプリントも可能ですが、表示が異なるのは前述のとりです。この機能も確認用と割り切った方が良いでしょう。

Mac OSX v10.5 Leopard以降でサポートされるカメラ
http://support.apple.com/kb/HT1475?viewlocale=ja_JP

Mac OSX 10.6 Snow Leopard以降でサポートされるカメラ
http://support.apple.com/kb/HT3825?viewlocale=ja_JP

Windows VISTA 及び Windows 7では、カメラメーカーのサポートサイトからCamera Raw codecをダウンロード&インストールする必要があります。Camera Raw codecによっては、Windows XPをサポートするものもあります。 詳しくは、各カメラメーカーのサポートサイトをご覧ください。

tsukamoto_top.jpg

皆さんは、プロ用デジタルカメラと聞いてどんなカメラをイメージするでしょうか? 大きい、重い、画素数が多い、高価だ、・・・とまあ、一般的なコンパクトデジタルカメラと比べるといろいろ違いはあります。

その中で「キレイな写真が撮影できるかどうか」つまり画質にかかわるのは、1番に「画素数」次が「 撮像素子(センサー)サイズ」3番目に「画像の内部処理」です。もちろんこれ以外にも画質に影響するポイントはありますが、大きくはこの3つでしょう。

ところで、1番にあげた「画素数」は、コンパクトデジタルカメラでも1400万画素を超えるモデルが出てきました。私が一番よく使っている一眼レフが 1210万画素です。画質が画素数の多さで決まるのならば1400万画素の方がキレイなはずですが、そんなことはありません。「第一回ナルフォト教室」で も触れられていましたが、「撮像素子(センサー)サイズ」も画質を決める大きな要因なのです。

100324.jpg100324.jpg
画素数が多いのにサイズが小さいと光を受ける画素の大 きさが極端に小さくなります。以前は、業務用のデジタルカメラの1画素のを小さくするのは、9μmが限界だと言われていました。現在の一眼レフでは、 6μm程度が主流になっています。それでもコンパクトの1.4μmと比較すれば直径で約5倍、面積で25倍です。これだけ差があれば画質が大きく変わって くるのも当然です。

画素数は、実際に使用するサイズがあれば充分です。ある程度余裕があった方が安心ですが、大きくても4倍まででしょう。それ以上は、データ量が多くて扱いにくくなるだけでです。大型のデジタルバックでは6000万画素オーバーの機種もありますが、8bit Tiffで170MBを超えます。画素数と 撮像素子(センサー)サイズ にもバランスが大切なんです。

実際にプロがカメラを選択する際には、「感度とノイズ」「使用できるレンズ」「フォーカス性能」「ボタンやメニューの操作感」など多角的に検討していま す。でもプロ用としては、「トラブルが無い!」「メーカーの対応を含めたメンテナンス性!」が一番重要だったりするのです。予算の都合で、EOS 1DMarkVI やNikon D3を1台しか持てないのだったら、ワンランク下のEOS 5DMarkIIやNikon D700を2台にするフォトグラファーが多いはずです。
tsukamoto_top.jpg

昨年10月、日本雑誌協会は2010年4月以降の広告入稿を「デジタルワークフロー」に全面移行すると発表しました。

2011年頃には広告原稿だけでなく記事原稿の「デジタルワークフロー」に移行するようです。雑誌の印刷にはほとんどの大手印刷会社が関わっているので雑誌以外の印刷についても同様の方向です。このワークフローでは写真のポジやプリントによる入稿もできなくなります。「何をいまさら!」との意見もあるでしょうが、まだまだポジ・プリント入稿はあったのです。

これからは、制作サイドが画像も含めて入稿データに対する責任を負わなければなりません。雑誌の販売が低迷しているなかではコストと時間のカットのためには仕方ないことかもしれませんが、制作側に負担が増えるのは明らかですね。

さて、最近はデジタルカメラでの撮影が普通になってきてポジ入稿を知らない方も多いと思いますが、まだポジ入稿が主流だった頃は、明るさや色味が適正なカットを選ぶだけで、製版所で適正にスキャンされ印刷することができました。

ところが、この「明るさや色味が適正」の基準が結構ばらばらだったのです。それだけではありません、カメラマンが使うフィルムの種類や撮影時のクセもまちまちで製版所に入稿されたポジフィルムは単純にスキャンするだけではキレイに印刷できなかったのです。

たとえば、A・B・Cのポジがあったとしましょう、それぞれに明るさが違いますが設定を変えてスキャニング後に少し修正すれば同じような画像データにすることができます。問題は明るさ(露出)ではなくコントラストの低さと発色の悪さです。スキャニング時にフィルムから適正な画像データにできたのは、性能の良いスキャナーとソフトウェアさらに熟練したオペレータのおかげでした。フィルムを見るビューワによっても大きく違いました。以前の「ポジ通り」の指示は「クリエーターがポジを見てイメージした通り」だったのです。

デジタル入稿が当たり前になって多くの製版所が廃業や業態を変えてしまったために「適正な画像データ」を作るのは制作あるいはカメラマンが作業をすることが多くなっています。それだけではありません、デジタルカメラが普及したおかげで撮影が手軽になったことで皆さんが撮影をしたりお客さんが撮影した画像を使うこともあるはずです。

そんな時にデジタルカメラの知識や画像を上手に処理する方法を知っていれば慌てる必要はありません。 このコーナーでは、デジタルカメラの構造やソフトウェアの使い方を知ることで綺麗なデータを得る撮影方法や受け取った画像データの判定方法をその後の画像処理方法をご紹介します。クリエーターの皆さんが、デジタルフォトを扱ったり自分で撮影をする際に役立つ情報をお届けして行きたいと思います。

100309.jpg

2010年11月

  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30        
関西デジフォトマガジン事務局

株式会社2055
〒578-0911
大阪府東大阪市中新開2-8-8
TEL: 072-963-2055
MAIL : info@digiphoto.tv
外部リンク

[株式会社2055]
撮影、画像処理から3DCG、MOVIE、コーディネートまで。関西最大級の大型スタジオ

[STUDIO Bi]
コマーシャルフォトでおなじみのBOCO塚本が運営するスタジオ。広告写真の撮影。

[関西電塾]

村田成仁、BOCO塚本が運営委員をつとめるセミナー。