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278：御茶目菜子：2010/06/25(金) 13:19:20: iPhone 4があればコンデジは要らない！？
昨日ついにiPhone 4が発売されたにょ。
http://k-tai.impress.co.jp/docs/news/20100624_376410.html
北米では初日だけで予約が60万台を突破しサーバダウンをしてしまったのだけど国内でも
予約初日は行列ができたにょ。
発売日といってもほぼ予約完売状態であるため並ぶ意味はあまりないのだけど少しでも
早く手に入れたいという心理が働いているのだと思うにょ。

さて、iPhoneのウリの1つである960x640の網膜ディスプレイは6月14日に書いたように
人間の網膜の限界（目に見えないくらいの高密度）とはいえないものの十分な高解像度
といえそうにょ。
もっとも昨今のガラケーのFWVGAも概ね300ppi前後あるためそれに慣れてる人ならば大した
ことはないだろうけどフルカラー対応のIPS液晶というのは並のガラケーを越えていると
思うにょ。（ただ、液晶が黄色っぽいというトラブル報告が続出しているらしい）
4の液晶に慣れたら3GSには戻れないかも・・・。

またiPhone 4では最新のiOS4が搭載されているけどこれはマルチタスクが一番のウリと
なっているにょ。
従来はシングルタスクOSということで一旦終了しないと次のアプリを使えなかったけど
マルチタスク対応になったのでアプリを動作しつつ別のアプリを使えるようになったにょ。
とはいえ、別のアプリを起動してバックグランドに回ったアプリは自動的に一時停止して
しまうにょ。
これは限られたリソースを有効活用するためにょ。（メモリは512MBへと倍増されたため
マルチタスクで動作させることによるメモリ不足の心配は薄れた）
ラジオなどバックグランドで動作させたいというものは新規に追加されたAPIを使い
バックグランド動作させる必要があるにょ。（つまりアプリ側がiOS4に対応する必要が
ある）

とはいえ、現物を使ってない（見てもない）のでこの辺にしておくにょ。
詳しくは他のサイトやブログ等を参考に・・・。

さて、今回はiPhone 4のカメラ機能について書いてみようと思うにょ。
カメラであれば撮影された写真を元に評価可能だしね（笑）
3GSでは300万画素だったのが4では500万画素に増えたり、720pの動画が撮れるようになった
ということで大幅なスペックアップとなったわけだけどやはりこのカメラで注目すべきは
「裏面照射CMOSセンサー」を採用しているということにょ。
これは恐らくケータイとしては世界初採用だと思うにょ。

私は昨年末に裏面照射CMOSセンサー搭載デジカメとしては最初の世代となるCybershot
TX1を買ったにょ。
それに関しては1月3日、5日にレビューを書いたにょ。
今年になってからはTX1の後継となるTX7が登場し、ソニーからだけではなく各社から
どんどん登場し始めたにょ。
そういうことで、まずは裏面照射センサー搭載デジカメの現状を見てみようと思うにょ。

この春に発売されたコンデジは裏面照射センサーをウリにしたものが多かったにょ。
http://camera.itmedia.co.jp/dc/articles/1004/16/news033.html
http://camera.itmedia.co.jp/dc/articles/1004/23/news019.html
なぜ裏面照射センサーが良いのかというと今更説明するまでもないことだけど同一面積で
あれば受光量が2倍以上に増えるからにょ。
これはセンサーサイズが小さければ小さいほどより高い効果を発揮するためにセンサー
サイズの小さなコンデジやケータイのカメラにとっては裏面照射センサーというのは
非常に大きな武器となるにょ。

なぜ同じ面積で受光量が倍増するのかというと一般的なCMOSセンサーというのは各画素の
周辺に配線が必ず必要になるからにょ。
田んぼでいえばその周辺には必ずあぜ道が必要なのと同じにょ。
田んぼが十分に広ければあぜ道のことはほとんど考えなくてもいいけど1つの田んぼが
1m四方のサイズしかなければ全体に占めるあぜ道の存在は無視できないレベルになる
というのは分かると思うにょ。（構造上そのあぜ道を小さくすることはできない）
それはあぜ道が田んぼのあるのと同じ面にあるからで逆方向の面にある場合（用はあぜ
道を地下道に変えるようなもの）は一面をほぼ全部田んぼに変えることができるため
面積あたりの田んぼの割合、つまり、受光面積が増えるということにょ。

裏面照射センサーにはもう1つ大きな意味があるにょ。
それはデジカメのセンサーというのは従来は上記のようにあぜ道状の配線で囲まれた
中にマイクロレンズで覆われた受光素子が入っているのだけどその配線というのは立体的
配置となっているため画素ピッチが小さくなった今となればとてつもなく大きなものにょ。
あぜ道と田んぼの高低差が10mくらいあるという状態を想像してもらえたらいいにょ。
イメージしずらければあぜ道に囲まれた田んぼではなく井戸を想像するといいにょ。
それくらい実際に受光するのはセンサーの奥深くにあるということにょ。

井戸の底に光を当ててもよほどまっすぐ上から当てないと底まで届かないように通常の
センサーではなかなか思うように受光できなかったにょ。
これが十分な画素ピッチであれば許容角度が大きくなるために気にならないけどコンデジ
みたいに極小ピッチのセンサーだとそれは致命的になるにょ。
したがって、その受光部分がセンサーの上部（受光側）に設置されている裏面照射センサー
というのは極めて理にかなった高効率のセンサーといえるにょ。
受光面積が広がるだけでなく受光割合も増えるわけだからね。

ある程度センサーサイズや画素ピッチが大きければそのメリットは小さくなるとはいえ
コンデジでは非常に有用だけどデメリットもかなりあるにょ。

(1)製造コストが高い
(2)熱ノイズにより日中屋外での写真に解像感がない
(3)従来センサーより発色傾向が異なるため色再現性が悪い

(1)は高いとはいえ何倍も高価というわけではないために量産すれば量産効果によって
価格下落が起きるためそれほど大きな問題ではないにょ。
当初は製造が難しいという理由でTX1やWX1はそれが価格に反映されていたけど今は量産
効果でプレミアム価格的なものは無くなったと思われるにょ。

(2)は少々厄介にょ。
熱ノイズは防ぎようがないからにょ。
したがって、画像処理エンジンでいかに誤魔化すかというのがポイントとなるにょ。
元々コンデジは画像データを修正しまくることで極小センサーであってもそれなりに
高い描写力を持っているために誤魔化すこと自体は問題ではないにょ。
ただノイズを消す（ノイズリダクションを行う）ということは解像感を損ねる原因と
なるためそのバランスが難しいにょ。

(3)は最初の世代であるTX1、WX1では顕著だったにょ。
まだノウハウが無かったため日中屋外での描写に関しては彩度が低くとても高画質な
ものとはいえなかったからね。
それに加えてオーバー側にダイナミックレンジが狭いという問題があるため白飛びが
非常に多くなってしまうにょ。

それらに関しては採用機種増加によって量産効果で価格が下がり、画像処理エンジンの
改善によって(2)、(3)は徐々に改善の方向に向かいつつあるというのは上記リンク先の
レビューでも分かると思うにょ。
これらのメリットがあるからこそセンサーを自社生産しているキヤノンでさえもIXYの
最新モデルでは裏面照射センサーを採用しているくらいだからね。（恐らくソニー製の
センサーを採用か）
http://dc.watch.impress.co.jp/docs/review/newproduct/20100610_373064.html
高感度に強い裏面照射センサーにプラスしてF2.0の明るいレンズを採用しているために
暗所に非常に強いコンデジに仕上がっているにょ。

これである程度iPhone 4のセンサーの素性は分かってきたと思うにょ。
裏面照射センサーの弱点部分もそれが弱点になるかどうかは画像処理エンジンによって
裏面照射センサーは現在量産されているものはソニー製の1/2.3インチ1000万画素のもの
しかないにょ。
しかし、iPhone 4では裏面照射センサーだけど500万画素になっているにょ。
果たしてこれはどこから来たものなのか・・・？
iPhone 4の特注センサーなのか・・・？

センサーサイズは分からないけど画素ピッチは1.75μmと公表されているにょ。
これは昨今の1000万画素オーバーのコンデジやケータイのカメラと比べて画素ピッチが
広いものの極端に広いというレベルでもないにょ。
単純に画素ピッチを計算すると1/2.3インチで800万画素クラスのものと同レベルになって
いるにょ。
また画素ピッチから逆算するとiPhone 4のセンサーサイズは1/3インチ程度にょ。
画素ピッチが広い方が有利になるというのは確かだけど重要なのは上記のように田んぼと
あぜ道のような関係があるので同ピッチであれば裏面照射センサーの方が有利になるのは
間違いないからね。

センサーがどんなものかというのはこれくらいにしておいて所詮は極小サイズである
ためにレンズと画像処理エンジンが重要となるので実際に撮影されたものを見てみるにょ。
http://plusd.itmedia.co.jp/pcuser/articles/1006/24/news017_3.html
これを見ると3GSよりは格段にアップしているのが分かるにょ。
画素数が増えて解像感が増しただけではなく裏面照射センサー採用によって室内でも
それなりに見れるレベルで撮れるようになったにょ。
TX1は「手持ち夜景モード」という連写をしてそれをうまく重ね合わせることで低ノイズの
写真を生成するモードがあるけどiPhone4にはそれがないみたいなのでさすがに極小サイズ
センサーの限界を感じてしまうけどね。
画像処理エンジンでうまく補正されているとはいえ、裏面照射センサーということで
日中屋外ではやはりノイズが発生してしまっているにょ。（ノイズリダクションをかけると
解像感が失われるため難しいところ）

とはいえ、レンズ性能はTX1より上かも・・・と思わせてしまうにょ。
TX1は1000万画素センサー搭載だけど1000万画素モードで撮影した写真は見るに耐えられ
ないくらいの解像感であるため私は300万画素モードを常用しているにょ。
1000万画素超が珍しくないガラケーでもここまでの描写力のある機種は一部の機種に
限られてしまうにょ。
ほとんどが「画素数増加がファイルサイズの増加にしかなってない」という機種ばかり
だからね。（TX1の1000万画素よりもさらに見るに耐えられないレベル）
そういう意味では500万画素に抑えることでその画素数なりの描写力を維持できている
iPhone4は実用度は高いにょ。

画素数は1000万画素だけど300万画素までリサイズしてようやくまともに見えるレベルだと
ファイルサイズの無駄としかいえないにょ。
これは最高画素数ではなく実用画素数で撮影すれば良いだけの話だけど大容量のメディアが
安価に買えるようになった今、ファイルサイズを節約するために少ない画素数で撮影する
という人も少ないだろうからね。
それに実際はファイルサイズが大きくなるというだけの問題ではなくメディアの速度や
端末の処理速度がボトルネックになり、画素数が増える（ファイルサイズが増える）場合
には画像を開くのが遅くなるという問題もあるからね。
無駄な高画素は「百害あって一利なし」ということにょ。

5月19日に書いたように昨今はケータイのカメラ機能が向上しコンデジの必要性はかなり
薄れてきているけれどiPhone4くらい撮れれば光学ズームが必要な人を除けばコンデジの
必要性はなくなりそうにょ。
確かにガラケーの中にはiPhone4よりも画質で上回る機種はあるものの1000万画素クラスの
センサーを採用機種の多くは500万画素のiPhone4と比べて勝っているとは言い難いため
やはり画素数で単純に優劣を決めるというのはいかに無意味なことかが分かるにょ。

一般的に画素数が少ないデジカメより多いデジカメの方が高画質というのは少ない画素数の
デジカメは設計が古い（センサーが古い、画像処理エンジンが古い）ため画素数だけの
比較になってないからにょ。
画素数で優劣が決まるのは十分に高性能なレンズ（物理的な面で理想的なレンズ）を
搭載してセンサーも画素数以外の要素は同一（同一メーカー、同一世代）であり、画像
処理エンジンもそのレンズやセンサーに最適化されたもの（もちろん比較する場合は
同じ画像処理エンジン採用の機種同士）という場合に限られるにょ。
最新のセンサーでありながら500万画素という少ない画素数のiPhone4は画素数至上主義
となる多くの人に与える影響は大きいと思うにょ。
6月10日に書いたようにトイデジカメに使われている旧世代500万画素センサーと画素数が
同じだから同じような写りしかないないだろうと判断している人もいるくらいだからね。