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解決済みの質問

携帯のカメラにもシャッタースピードは有る?

携帯電話のカメラで室内撮影するとブレがかなり出ます。
催物会場など照明の強いところでも動体が大きくぶれます。

画素数を減らすと自動露出が働いて短時間シャッターになるかと思い1200x1600から240x320に落としましたが、効果ないみたいです。
もしフイルムカメラであれば、感光面積を25分の1にするとシャッタースピードも25分の1に出来ると思うのですが。
ケータイの自動露出はこういう仕組みではないのでしょうか?

デジタル撮影がどうやって適正な露光を取り込むの知りません。
キャノンPowerShot A540でアナログTV画面を撮ると125分の1シャッターで画面半分の走査線が写るので、フイルムカメラと同じ構造だと思っていました。
ケータイのカメラは別でしょうか?

投稿日時 - 2008-06-18 17:10:50

QNo.4110507

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

CCDの場合、素子の一部のデータだけを読み出す事は原理上出来ません。
200万画素あれば、常に200万画素を読み出してその後に縮小を掛けます。

なので、画素数によって露出は影響を受けません。

CMOSの場合は間引き読み出しも可能なのですが、そうすると1画素辺りの受ける光量は同じなのでこれも露出に影響は与えません。一部機種には、複数画素を使用して感度を上げる事が出来る物は存在しますauのW43CAとか。

基本的に携帯電話の場合絞りは固定値で、シャッタースピードもあまり多段ではない感じです。そもそも、メカニカルシャッターを内蔵していないので仕方ないと言えばそれまでですが…。

それと、最近の携帯電話に多用されているCMOSセンサは読み出し速度が遅いので、動きの速い被写体は明るい場所でもブレ…というか、歪みます(^^;)。

投稿日時 - 2008-06-21 20:51:49

補足

回答ありがとうございます。
TV画面を撮って不思議なことに気がつきました。
走査線がストライプで現れます。
パルス状の露光を繰返し必要光量を得てる事になります。
シャッターの考えでいえば
120分の1=600分の1×5回
です。
写っている幅と黒い部分の幅は同じくらいなので、120分の1の光量には60分の1の間露光を繰り返す必要があります。
レンズも感光面も極端に小さいカメラで、なぜこんな倍ブレやすい仕組みを取ってるんでしょう。

>200万画素あれば、常に200万画素を読み出してその後に縮小を掛けます。

一般の携帯では電子的処理だけなんですね。

投稿日時 - 2008-06-22 14:06:57

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回答(11)

ANo.10

>同じ画角、同じ明るさのレンズで大きな面積に光を拡散させればその分、面積当りの光の量は減ります。従って露出時間は長く必要です。
逆に狭い面に光を束ねて当てればその分、露光はふえます。

 どうも質問者さんのその思い違いが話がかみ合わない原因のようですね。
 そのお考え、つまり同じレンズでも大きな面積に光を拡散させたり狭い面に光を束ねて当てたり出来るというのでしたら、
同じレンズを通過する光であっても、その結像先の受光面の広さによって屈折の仕方が違ってくるということになりますが、
はたしてそんなことが起こるでしょうか?
 それに、もう皆さんご指摘のように、結像面の単位面積あたりの光量は受光面の広さには無関係です。

>200万画素から20万画素に変えるというのは、最大画素数の広さの10分の1を使うのかと思ったんですが、変化ないんでしょうか。

 最大画素数の広さの10分の1を使うということは、画像をトリミングしたことになり、
200万画素の画像からその10分の1の部分だけを切り出した画像になってしまうのではありませんか?
 

投稿日時 - 2008-06-19 17:08:55

補足

デジタルカメラは光学的な仕組みに電子的機能が混ざってしまってるので、写真の原理が分りづらくなってますよね。

>はたしてそんなことが起こるでしょうか?

デジカメを使う人ならごく当たり前の事としてやってるんですが、気がつかないですよね。ズーミングが良い例です。

分りやすく言うと、液晶ファインダーの半分に写っていた顔を液晶一杯に拡大したとします。
このとき光を倍の面積に広げて像を結ばせているわけです。
逆に広角にしたとします。この場合は同じ量の光を半分の感光面に収束させています。
倍の面積に光を広げれば、面積当りの光量は当然半分に減ります。
機械的カメラは実際にそうなります。
デジカメの液晶ファインダーは暗く見ずらくなるんですが、これを電子的に補正してしまうのでピンと来ないと思います。(ISO感度か液晶の光度を上げてるんでしょう)
上下も本当はさかさに写るはずなんです。
また、光学的ズームと電子的ズームミング(デジタルズーム)も一台に共存しているので余計分りぬくいですね。

>最大画素数の広さの10分の1を使うということは、画像をトリミングしたことになり、
200万画素の画像からその10分の1の部分だけを切り出した画像になってしまうのではありませんか?

そうです。もし光学ズームなしに画素数を減らすなら電子的ズーミング、画像処理で言うトリミング、になってしまいます。
以前の補足にも書いたんですが、携帯で画素数を落とした時そんな複雑な仕組みを取ってる可能性は低いみたいです。

説明が長くなってしまいました。
ただ、表題に書いたようにシャッターを押した瞬間、携帯カメラで何が起こってるのか? を知りたいんです。
「携帯カメラの単純さから、電子的処理ではないか」と言うような予想をしてくれる方はいるんですが。

投稿日時 - 2008-06-19 23:47:40

ANo.9

ウチのAdvancedW-ZERO3のカメラは、たぶんデジカメの800万画素クラス
のccdを1/4に切り落として使ってるようです。

物凄く小さいccdのノイズ低減処理をごまかすためか、ダイナミック
レンジの狭さをごまかすためか、多分相当低感度(ISO50か25程度)
ですね。レンズもぱっと見で回折が相当出ていますから、f8か11程度。
絞り羽根やシャッター幕なんぞ付けられる大きさじゃないので、撮影
はccdスキャンだけでやっていて、露出調整も画像処理だけでやってる
と思います。

おまけにW-ZERO3の「シャッター音」は、ccdスキャンが始まった時点
で出ますから、シャッター音直後に携帯を動かすと、スキャンが終わって
おらずに見事にぶれます。

813Hの正確なスペックが良く分からないので何ともいえないのですが、
コストなどから考えて、内部では同じようなことをやってると思いますよ。
要は「デジカメとは比較にならないほどイイカゲンな処理」なんです。
そこへ「デジカメでも難しい室内撮影」の要求ですから、破綻が出て
当然じゃないですか。

携帯のカメラ機能はあくまで「メモ」で、携帯画面で見るだけにした
ほうがいいです。

投稿日時 - 2008-06-19 09:29:46

補足

私も何回かこの携帯で撮ってみた感じで、たぶん35ミリカメラ広角35mmレンズのF8位に当たるんじゃないかと思ってました。
屋内だと歩行者の足の部分が相当ブレて写ります。

ダイナミックレンジという言葉忘れてしまったんですが、確かフイルムのラティチュードと同じような尺度でしたよね。
やはりシャッターや絞り機構は搭載せず、電子回路で調整しているんでしょうか。
そしてシャッター音は合成でスピーカーから流すと。(笑


>携帯のカメラ機能はあくまで「メモ」で、携帯画面で見るだけにしたほうがいいです。

風景を撮ったりすると「これがオマケのカメラ?」と思うほど綺麗な写真が撮れます。
ところが条件がチョッと変わると極端に写りがわるくなるので、どんな構造になってるのかと疑問でした。

投稿日時 - 2008-06-19 12:50:56

ANo.8

うちの携帯はシャッタースピードありますよ、暗いとブレます明るいとブレません(手ブレ補正付きです)

あなたの携帯はシャッタースピードや絞りに相当する機構が固定なんでしょうねぇ(^_^;

受光面積が1/25なら、光は単純に25倍の量が無いと写りません(^_^;

投稿日時 - 2008-06-19 09:07:04

補足

>うちの携帯はシャッタースピードありますよ、暗いとブレます明るいとブレません(手ブレ補正付きです)

携帯でシャッタースピード表示を選べる機種もあるんですか。
けっこう本格的なのが付いてるんですね。
私のは「スポーツ」というモード表示だけです。

>受光面積が1/25なら、光は単純に25倍の量が無いと写りません(^_^;

確かに画像処理回路で必要とする一定の信号量を基準にして考えたとすれば、感光面積が減った分だけ面積当りの光量は増やす必要があります。
ただ、同じ写角で画質を1200から240に落としてこの様な状態になるにはレンズの焦点距離自体が変わる必要があります。
携帯のカメラはそういう複雑な仕組みになってないと考えてます。

投稿日時 - 2008-06-19 12:47:45

ANo.7

携帯で片手撮影している人を見かけます、携帯でもコンパクトカメラでも、軽いからと言って片手撮影はブレますよ。
CMなどで片手撮影しているのは、軽いと言う印象を与えるためで、片手撮影はブレ写真の鉄則ですよ。
左手で携帯電話をしっかり固定して右手でシャッターを切ります、そうすればブレは少なくなります。
片手撮影していなければ聞き流してください。

投稿日時 - 2008-06-18 21:41:18

補足

アドバイス有り難うございます。
軽いカメラの方が微動が起きやすいのでブレないようにするのは難しい気がします。

片手撮影もしますが、慎重な撮影では両手で携帯を固定し両腕を絞って胸に付けて固定する方法をとります。
シャッターを押す指の携帯裏側にも支えの指を置いて押した方向にカメラが傾いて角度ブレが出ないようにしてます。
これは実際に効いているか不明ですが・・(笑

投稿日時 - 2008-06-18 23:19:07

ANo.6

>催物会場など照明の強いところでも動体が大きくぶれます。
明るいようで意外と暗いのでしょう。
太陽の光はとんでもなく明るいようです。
カメラのストロボも室内では明るく感じますが日中の太陽光下ではたいしたことありません。
ストロボの効果は3~5mぐらいです。

室内でストロボ無しで撮影する場合フィルムカメラなら
フイルム感度ISO800や1600の高感度フィルムを使用します。
一眼レフの場合は明るいレンズを使用する人もいます。

デジカメの場合は感度を上げることが出来ます。(自動的に変更する機種もあるようです。)

携帯電話内臓のデジカメの場合も感度設定がある機種もあります。
私の2台携帯電話の機能設定には1台には「カメラ感度」という項目がありました。もう1台には「シーンセレクション」の中に「暗闇」なんて選択項目があります。
探してみてください。
手ブレ補正はカメラの振動を補正するものなので動体には効果がありません。

余談
動体以外なら古典的な方法ですがセルフタイマーを利用します。携帯電話を固定して撮影できれば手ブレは防げます。
(今やって見ました。結構使えます。折りたたみ携帯電話は角度調整も出来てカメラよりアングルは決めやすいようです。)
動体だけ止めて周囲はブレても良いなら「流し撮り」というテクニックもあります。
カメラを動体の動きに合わせて移動させながら撮るテクニックです。
http://www24.big.or.jp/~antares/photo_gallery/camera/camera17.html

>フイルムカメラと同じ構造だと思っていました。
基本的には同じです。
暗くなると光の量を確保する為にシャッタースピードを落とします。
後はカメラの能力です。
カメラ機能は携帯電話の主たる機能では無いですから一般カメラまでの能力は無いでしょう。
レンズの大きさを比較するとその差はハッキリします。
レンズの大きさで光の入る量が違ってきます。

感光面積と明るさの関係は
同じ解像度のCCDの場合大きなCCDの方が一つ一つの受光素子が大きくなり(一つ一つにレンズが付いています。)光を取り込む量が増えます。
stentempさんの発想だと25個の受光素子で1個分の働きをさせるといったところでしょうけど、そのような処理はしていないようです。
多分使用する受光素子を間引きしているのだと思います。
となると明るさには影響しないでしょう。

また、CCDの中心部分の240x320だけでレンズので取り込んだ光を利用するとなるとレンズとCCDの位置関係を大きく変える必要があります。
そのような変化が出来るカメラ、レンズはちょっと無いでしょう。

感度を上げてもダメならば
一般的なカメラ、デジカメを利用することを考えてください。

私はデジタルビデオカメラ買った時にスチルカメラ機能があるのでデジカメはいらないと思いましたが。
残念ながら画質はそれなりです。
おまけの機能は所詮おまけです。

投稿日時 - 2008-06-18 19:38:56

補足

詳しい回答ありがとうございます。

>明るいようで意外と暗いのでしょう。

そうですね。人間の目が慣れてしまうので、実際の光量は室内だと一気に10の1とかです。

「流し撮り」はいまでもやるのでしょうか。
以前は動体撮影だとあらかじめ焦点を固定しておいて被写体がその地点に来た瞬間にシャッターを切るとか、色々なテクニックをつかいましが、いまはプログラムまかせですね。

>レンズの大きさを比較するとその差はハッキリします。

携帯のレンズの小ささには驚きます。
CCDの感度はフイルムに比べて極端に高いのでしょうね。

>stentempさんの発想だと25個の受光素子で1個分の働きをさせるといったところでしょうけど、そのような処理はしていないようです。

はい。それとも同じ撮影範囲を維持して受光面積の中央だけに集中するかです。
感光面は光軸と垂直方向に1ミリでもずらすと画角は極端に違ってきますのでケータイの厚さでも可能だと思いますが、その機能はたぶんないと想像してます。

>多分使用する受光素子を間引きしているのだと思います。

私も考えたんですが、それだと画質を犠牲にするメリットがないですよね。
画像ファイルを軽くする為だけなら圧縮段階で出来るわけだし。

>おまけの機能は所詮おまけです。

デジカメは色々な機能がすごいです。
何々モードだとか何々補正だとか覚えきれないほど詰ってます。
デジカメから始めた人は写真は自動機能に頼らなければいけない難しいものだと感じてるんじゃないでしょうか。

ピントを合わせたら、あとは光の時間と量のバランスをどちらに傾けるかの一点だけなんですけどね。

ただ、デジカメの露光の仕組みが分りません。
機械的シャッター自体、ケータイに付いているのか?それとも電気的に受光体の作用時間を調整し適正露光を得ているのか。

投稿日時 - 2008-06-18 22:08:35

ANo.5

機種をお書きになると具体的な回答を得やすいと思いますよ。

投稿日時 - 2008-06-18 19:37:41

補足

すみません。アドバイス有り難うございます。
ソフトバンクの813SHです。

投稿日時 - 2008-06-18 20:45:47

お礼

間違いました。 812SHです。

投稿日時 - 2008-06-18 22:18:12

ANo.4

携帯電話によっては「カメラ感度」の設定や、「手ぶれ補正」の設定があります。
 モードも、「スポーツ」や「ペット」と言うのが有る物もあります。
この辺の設定を色々試してみると、ベターな設定が見つかるかも知れません。

投稿日時 - 2008-06-18 18:17:51

補足

回答ありがとうございます。
「スポーツ」のモードが付いてます。
ただ画面が小さくなってメール添付クラスになってしまうんですよね。

投稿日時 - 2008-06-18 20:44:38

ANo.3

スチルカメラの露出というのは「シャッタースピードと絞り」です。受光面積は関係ありません。
受光面積が関係するのは「画質」で、面積が大きいほど高画質。

したがって、
>画素数を減らすと自動露出が働いて短時間シャッターになるかと思い
これは思いっきり「勘違い」「思いこみ」。
自動露出はデジカメならどんな機種にも搭載されていて、意図的にマニュアルモードにしない限り自動露出。
シャッタースピードを早くしたかったら「絞りを開ける」「感度を上げる」しかありません。記録画素数なんて全く関係ありません。

ケータイのカメラはその構造から絞り羽を使用した機構は搭載できないだろうから、絞り半固定で電子シャッター、絞りで対応できない光量の時はISO感度の調整。絶対的に光量不足なら低速シャッタースピードになるのは普通のカメラと同じ。
ケータイは持ち方からして「ブレて当たり前」のデザイン。

ケータイだろうが一眼レフだろうがカメラとしての基本構造は全て同じ。
デジタルはそのデバイスの特性からデザインの自由度がかなり柔軟と言うだけ。

投稿日時 - 2008-06-18 17:50:31

補足

>受光面積が関係するのは「画質」で、面積が大きいほど高画質。

画素数によって受光面積が変わるって事ですね。

>これは思いっきり「勘違い」「思いこみ」。

「自動露出が常時作動してるので、その働きで露光時間が減る」という意味のつもりでした。

もちろん携帯の安いカメラは承知なんですが、便利なので出来るだけ綺麗に撮りたいんですよね。
ISO感度の調整はどのように行われているのでしょう?

投稿日時 - 2008-06-18 20:43:04

ANo.2

画素数を変えても感光面積は変わっていません。

「感光面積を25分の1にするとシャッタースピードも25分の1に出来ると思うのですが」
なりません、レンズの口径を小さく出来ますが。

「アナログTV画面を撮ると125分の1シャッターで画面半分の走査線が写るので」
同じです。

投稿日時 - 2008-06-18 17:41:51

補足

200万画素から20万画素に変えるというのは、最大画素数の広さの10分の1を使うのかと思ったんですが、変化ないんでしょうか。
だとすると、どうやって使用画素数を変えているんでしょうか。

ケータイにも絞り機構が付いているという事でしょうね。

投稿日時 - 2008-06-18 20:40:40

ANo.1

>フイルムカメラであれば、感光面積を25分の1にするとシャッタースピードも25分の1に出来ると思うのですが。

これは、間違ってませんか?
シャッタースピードって感光させる時間ですから、面積が大きかろうが小さかろうが、同じですよ。

投稿日時 - 2008-06-18 17:17:20

補足

同じ画角、同じ明るさのレンズで大きな面積に光を拡散させればその分、面積当りの光の量は減ります。従って露出時間は長く必要です。
逆に狭い面に光を束ねて当てればその分、露光はふえます。
35ミリフイルムに比べ大判フイルムのカメラならより明るいレンズか長いシャッター時間が必要なはずです。
ただ考えてみると、ケータイで画素数を変えた時、感光面の移動やレンズズームしてるって事はないでしょうね。

投稿日時 - 2008-06-18 19:50:46

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