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市川泰憲(写真技術研究家、日本カメラ博物館)

  市川 泰憲(いちかわ やすのり)
1947年東京生まれ。中学・高校・大学と写真部に所属。1970年東海大学工学部光学工学科卒業。同年写真工業出版社入社、月刊「写真工業」編集長を経て、2009年より日本カメラ博物館に勤務しながら幅広い写真活動を続ける。日本写真協会会員。

■ブログ「写真にこだわる」開設しました
http://d.hatena.ne.jp/ilovephoto/

第三十五回「ソニーα7R Mark IIを使ってみました」
 ソニーα7シリーズは、ミラーレス一眼であるためにフルサイズでありながらボディは小型で薄型に仕上げられています。この薄型ボディを活用して、中間にマウントアダプターを取り付けることにより、ライカマウントやその他の一眼レフ用の交換レンズを装着することが可能なのです。今回の高画素タイプα7R Mark IIの使用では、2本の純正マウントレンズに加え、ライカスクリューマウントとM42マウントのレンズをマウントアダプターを介して使った結果を報告します。


【写真1】ゾナーT*FE35mmF2.8を装着したソニーα7R Mark II。(画像をクリックすると大きくして見ることができます)

■高画素で高感度であることのわけ
 α7R Mark II【写真1】のイメージャーは、有効4,240万画素と高画素であり、裏面照射タイプのCMOSであるために、高感度が得られやすいという特徴があります。裏面照射タイプの原理は、ソニーのHPから拝借したイラスト【写真2】を掲載しましたが、従来タイプ撮像素子の受光部は井戸の中をのぞくようなものだといわれてきました。それが一般的な撮像素子ですが、図の左側にあたります。一方裏面照射タイプは右側の図ですが、受光の効率が良いことはこれでおわかりいただけるでしょう。

【写真2】左:一般的な撮像素子、右:裏面照射タイプ。配線層が裏面に行くために、フォトダイオードまでの距離が短くなり、受光部の開口が大きくとれ、高感度に強くなります。(画像をクリックすると大きくして見ることができます)



 この裏面照射タイプの撮像素子を最初に搭載したのは2009年発売の「ソニーサイバーショットDSC-WX1」で、2.4型1,020万画素、従来の表面照射タイプの約2倍の感度が得られるというものでした。この裏面照射タイプはもともと小型の撮像素子に向く技術とされていましたが、ソニーでは2013年6月に大型化した裏面照射タイプCMOSの1型2,020万画素を「サイバーショットDSC-RX100 II」に採用しました。また2014年11月には韓国のサムスンがAPS-C判で2,820万画素裏面照射タイプCMOSを搭載した「サムスンNX-1」を発表したばかりですが、2015年8月にソニーがフルサイズで裏面照射タイプCMOSイメージャー搭載の「α7R Mark II」を発売したのです。ソニーとしては1型からAPS-C判を飛ばして、一気にフルサイズまでにスペックアップしたのですが、ここ数年でCMOS撮像素子開発のテンポはずいぶん早まったようです。もちろん世界中で裏面照射タイプCMOSを製造できるのは、ソニーとサムスンだけではないわけで、過去には半導体メーカーとしてOmniVision社、Aptina社が実用化しています。


【作例1:英国大使館正面玄関】晴天をねらって、いつもの英国大使館正面玄関をいつもの時間にねらいました。絞り優先AE(5.6・1/640秒)、ISO100、AWB、Jpeg.ExtraFine(5424×3616)、AF、三脚使用、Sonnar T*FE35mmF2.8。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)

【写真3】横幅を1,070mm 、B1相当にプリントして、α7Rとα7R Mark IIの2種類合計4枚をプリントして検討しました。上はさらに横幅1900mm相当に部分的に伸ばしたものです。写真はα7R Mark IIのものですが、これとまったく同じ寸法にプリントしたα7Rの分もありますので、それぞれ目を凝らして見ると、3,640万画素と4,240万画素の違いはありますが、なかなかその差を見つけだすのは難しいです。(画像をクリックすると大きくして見ることができます)

 それでは、さっそくα7R Mark IIの実力を知るためにいつものように英国大使館の正面玄関を撮影してみました。撮影条件は毎回同じで、三脚にカメラを固定して、SonnarT*FE35mmF2.8【写真1】を使い、絞りF5.6に設定して、建物中央上部のエンブレムにピントを合わせてあります。結果を【作例1】に示しました。なかなか単独で画質を評価するのは難しいのです。ただし撮影日は異なりますが、3,640万画素のα7R機で、同じ場所で、ほぼ同じ撮影時間に、同じSonnarT*FE35mmF2.8レンズで、同じアングルで、同じ絞り値F5.6で撮影したデータが第二十回「2013年の気になるカメラ」に掲載されていますので、そちらと比較してご覧いただくとわかりやすいかもしれません。
 そこで、今回はα7R(7360×4912ピクセル)とα7R Mark II(7952×5303ピクセル)の画質を細かく比較して見るために、それぞれのデータからB1サイズ(1030×728mm)相当にプリントしてみました。そこで、子細に見るとその画素数の差を見つけることはできますが、ここまで大きく伸ばしても、実はざっと見ただけではその差はわかりにくいのです【写真3】。これは、もともとα7Rが3,640万画素と高画素なので、α7R Mark II で4,240万画素にアップされても現物の画像ではなかなか画質に効いてこないのです。そこで横幅1.9m相当へ部分的にさらに拡大して、2機種を比較してみるとその差はもう少し明確になってきます。特に建物の屋根の斜めの線は、α7R Mark IIのほうが画素が多いからでしょうか、わずかながらスムーズなつながりを見せています。さらに細かくみていくと、α7Rでは建物の左右にある植栽のモミの木の周辺にパープルフリンジが出ているのです。α7R Mark IIとα7Rは撮像素子のタイプと画素数は違いますが、同じレンズを使っているので、イメージャーか、画像処理エンジンの違いからか、拡大率の違いからフリンジが見えてくるのかはわかりません。
 今回、比較のためのB1相当プリントの絵柄部分の横幅は実寸で1,070mmです。これをα7R Mark IIの7952ピクセルで割るとプリント解像度は188ppi、α7Rは174ppi。この差ではとても画質差はわからないだろうからと、さらに横幅1,900mm相当に拡大プリントしたのは、α7R Mark IIが106ppi、α7Rだと98ppiとなります。実際は、プリンターの出力解像度を350ppiに設定して、高画質タイプでそれぞれ出力していますので、現実的には両機種の画素数差をプリント結果に見つけるのはかなり難しいということは、おわかりいただけたと思います。
 次にα7R Mark IIの高感度に対する実力のほどをチェックするために蛍光灯照明の街灯下でフラワーポットの中に咲く花をα7Rと比較で撮影してみました。撮影レンズはゾナーT*FE35mmF2.8で、どちらも同じものを使い、三脚に載せてシャッターを切りました。撮影にあたっては、プログラムAEにセットして、ピントはAFで合わせてあります。撮影は、各設定は基本のままで、感度設定は拡張を含めて50⇒100⇒200⇒400⇒800⇒1600⇒3200⇒6400⇒12800⇒25600⇒(51200)⇒(102400)と倍々に変化させました(注:カッコ内はα7R Mark IIで増えた感度範囲です)。実際は、もっと細かく感度数値は設定されていますが、視覚的には倍々に変化させたほうがわかりやすいと考えました。

【作例2:α7R、感度1600】プログラムAE(F2.8・1/3秒)。モニター上で50%に拡大して見ると、α7R Mark IIよりきわめてわずかにノイズというか粒状感があります。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)

【作例3:α7R Mark II、感度1600】プログラムAE(F2.8・1/4秒)。モニター上で50%に拡大して見ると、α7Rより明らかになめらかで粒状感を感じさせません。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)



 撮影した花は、鮮やかな赤い花びらにと濃い緑の葉に見えますが、実際は花びらは薄いピンク色、葉も薄グリーンの色でして、背面液晶とEVFを通して見たときから色鮮やかな赤と緑になっていました。【作例2・3】には、α7R とα7R Mark IIで撮影感度として高めにセットした場合を想定し、感度1600設定の場合のカットを載せました。また【作例4・5】には、α7R の最高感度設定の25600とα7R Mark IIの感度25600を載せました。さらに【作例6】には、α7R Mark IIの拡張範囲の最高感度である感度102400に設定した写真を載せました。

【作例4:α7R、感度25600】プログラムAE(F2.8・1/50秒)。感度25600はα7Rで設定できる最高感度です。モニター上で33.3%に拡大して見ると、R.G.B.に分色されたようなノイズというか粒状感があり、横にスキャンしたようなグリーンの色被りを見ることができます。もちろん、もう少し輝度の高い場面で撮影したり、拡大率を小さくして見れば十分実用になる画像であることはいうまでもありません。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)

【作例5:α7R Mark II、ISO25600】プログラムAE(F2.8・1/60秒)。感度25600はα7R Mark IIでは最高感度102400までには、あと2段余裕がある設定です。モニター上で33.3%に拡大して見ると、α7R のときのようなR.G.B.に分色されたようなノイズはなく、単純に粒状感があるだけで、横にスキャンしたようなグリーンの色カブリもありません。もちろん画質を許容できるかどうかは、拡大率と個人の判断によるわけです。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)

【作例6:α7R Mark II、感度102400】プログラムAE(F4.5・1/80秒)。感度102400はα7R Mark IIの最高設定可能感度です。モニター上で33.3%に拡大して見ると、彩度が落ち、全体に粒状感があり墨っぽさのある画像です。さらに画素等倍まで拡大して見ると、単純に粒状感があるだけで、R.G.B.に分色されたようなノイズも横にスキャンしたような線もありません。(画像をクリックすると画素等倍で見ることができます)



 これら一連の写真からわかることは、裏面照射タイプのα7R Mark IIのほうが圧倒的に高感度域に強いことです。α7Rの画素数が7360×4912なので画素ピッチが4.8μm、α7R Mark IIの画素数が7952×5304なので画素ピッチが4.5μmであるので、画像処理エンジンの性能が上がったとしても画素ピッチは細かいのですが、明快にα7R Mark IIの裏面照射タイプのほうが低輝度に強いことがわかります。ここで、ひとつおもしろいことに気づきました。α7R の最高感度設定の25600とα7R Mark IIの最高感度である102400の画像は、視覚的にノイズの発生、荒れ具合は見た目でなんとなく近似しているのです。これは、おそらく目視によって、ノイズ発生のあるレベルで最高感度設定を決めているのではないかと思ったのです。フィルムの時代にはセンシトメトリーというJIS(ISO)にも決められた感度測定法がありましたが、デジタルカメラの感度決定はどのように定められているのでしょうか。フィルムではISO400といえば、決められた範囲があったわけですが、ISO規格を超えた高感度範囲ではE.I.(Exposure Index)という実用的指標が示されていました。デジタルカメラの感度範囲も近似した考え方によっているのではないかと思うのです。
 フィルムの時代もそうでしたが、感度に関する考え方は難しいのです。先ほどのE.I.もそうでしたが、実用的にどうかということになるのです。さらにネガとポジではラチチュードが違うのです。それと最も異なるのは、撮影場所の明るさにも大きく依存するのです。つまり、晴天下のもとで撮影したISO1600と同じ感度設定で極端に暗い場所を撮影した場合では、発色具合、ノイズ発生感がまったく違うのです。その点においては、【作例4と6】は被写体条件としては、かなりきびしいのではないかと思うのです。さらに異なるのは、見る人の画質に対する評価基準です。当然、感度描写として十分許容できるという人もいれば、その逆の人もいるわけです。
 そして、α7R とα7R Mark IIのデータを比較して見ると、α7Rのほうがなんとなく画像に立体感があるのです。これは、撮影時の条件にもよるのでしょうが、ニコンのDfとD800Eとの関係でも同じような印象を持ったことがありますので、高画素(画素が小さくなる)ほどダイナミックレンジの関係からフラットになるようです。



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