睡夢庵の眼： 眼の分解能とカメラの画素数

【睡夢庵の眼： 眼の分解能とカメラの画素数 】

写真は人間が見て鑑賞するものですから、カメラに要求される解像度はどの程度が最低かちょっと検討してみる事にしましょう。

人間が物を見る際、２点を識別出来る最小の視角は視力１.０で１分（1/60度）と言われています。　当然ながらこの間隔は見るものと眼の間の距離によって変化します。　人間の眼も視野の周辺になるほど視力は低下しますので、自然と全体が視力の高い部分に入る様距離を取って鑑賞します。　この視野角は大体４５°と言われます。
家庭での鑑賞用印刷は大きくてもＡ４サイズの用紙迄ではないでしょうか。　これを前提に視野角４５°で考えると、鑑賞距離は約４３cm位になります。

鑑賞距離を４３cmとした場合、視力１.０の人間が識別出来る２点間隔は0.12mmという事になります。　例えば印刷された写真の実効面積を290*193cmとするとこの中に2,370*1,580画素があればこの要件を満たすことになりますので、概略2400*1600画素くらいが最低のレベルになりますので３８０万画素は必要という事になります。

但し、デジタルカメラでは４画素で３原色を拾い、補正で４画素を生成するなどしていますので、偽色や滲みがありますし、ブレやレンズ特性による解像度の落ちもありますから、この２倍以上は最低必要という事になるでしょう。　１０００万画素クラス以上であればほぼ満足のいく画質が得られるということになります。

これで私が８００万画素クラスのＮｉｋｏｎ Ｃｏｏｌｐｉｘ ９９５Ｓの分解能/画質に満足出来なかったのが裏付けられました。
因みに私の矯正視力は１.２～１.５、眼鏡を作る際１.５が半分位は識別出来る処に合わせて貰います。　眼鏡屋には強過ぎると言われますが、こう調整して貰わねばすぐに眼が疲れてしまい、逆に度の進みが速くなってしまうのです。

ディスプレィは元々この画素数よりも少ないのでこれだけあれば必要十分という事になります。

さて、視力と分解能の関係は以下の式で表されるそうです。

見分けられるギャップ = ( 2 * 円周率 * 距離 ) / ( 360 * 60 * 視力 )

実際の現場はどうなのか。　一番多く眼にしているのは印刷物ですので、印刷業界ではどうなっているのかを見てみるのが手っ取り早いのではないか？

やはり印刷業界の基準がある様です。　ここでは視力１.０の人は３０cmはなれた印刷物が約３００dpi迄を、２.０であれば約６００dpiを識別出来ることを念頭に、視力１.０を基準に印刷解像度が定められているのだそうです。
日本のオフセット印刷物は通常３５０dpi（高品位雑誌レベル）、美術印刷で４００dpiだということです。
高品位雑誌レベルの３５０dpiで一般家庭で使うＡ４サイズの用紙に印刷するとすれば、
横：29.7cm / 2.54cm * 350dpi ≒ 4093 ピクセル
縦：21.0cm / 2.54cm * 350dpi ≒ 2894 ピクセル　なので
4093 * 2894 = 11,845,142 ピクセル　1200万画素あれば良いという事になります。

画素数	雑誌	高品質雑誌	美術印刷
印刷ピクセル数	300dpi出力時	350dpi出力時	400dpi出力時
４０万画素	6.5×4.3センチ	5.5×3.7センチ	4.8×3.2センチ
１６０万画素	13.0×8.6センチ	11.1×7.4センチ	9.7×6.5センチ
６３０万画素	26.0×17.3センチ	22.2×14.8センチ	19.5×13.0センチ

《写真用の印画紙/一般用紙のサイズの関係》

印画紙呼称	サイズ	一般紙呼称	サイズ
手札・Ｌサイズ	89 * 127mm
ポストカード	97 * 145mm
キャビネ・２Ｌ	127 * 178mm	Ａ５	148 * 210mm
八切	155 * 206mm	Ｂ５	182 * 257mm
六切	203 * 254mm	Ａ４	210 * 297mm
ワイド六切	203 * 305mm	Ａ４	210 * 297mm
四切	253 * 305mm	Ｂ４	257 * 364mm
ワイド四切	253 * 364mm	Ｂ４	257 * 364mm
半切	356 * 431mm	Ａ３	297 * 420mm
全紙	457 * 560mm