2018年01月07日

Light L16 の被写界深度調整

Light L16 の16個のレンズは全て,開放絞りに固定されています.スマートフォンのカメラでも同様に,基本的に絞りの調整は出来ません.なぜなら撮像素子が小さいため,絞りを絞っても画質が低下するだけでメリットがないことと,絞りを絞らなくても被写界深度が十分に深いためです.また同時に,背景を大きくぼかした写真を撮影することは出来ません.

しかし Light L16 には多数のカメラが備わっているため,それらを用いて「ステレオ計測」することで,被写体の形状を求めることが出来ます.これにより事後的に背景をぼかすような処理ができます.この種の機能は以前に紹介した LYTRO 社のカメラの特徴でしたが,最近では iPhone の上位モデルなど複数のレンズ(カメラ)を備え,やはり同様にステレオ計測を用いて背景をぼかすものが一般化してきました.

L16_00115F15.jpg

上の写真は Light L16 で撮った写真をそのまま出力したもので,人工的なぼけ付与はされておらず,もっとも被写界深度が深いものです(フルサイズセンサ搭載のデジタルカメラにおいて,75mm F15 相当です).これを専用ソフト Lumen を用いて処理することができ,以下のような写真(75mm F2相当まで可能)を生成することが出来ます.

L16_00115F2.jpg


背景が全体的にぼけているだけでなく,被写体上でも奥行きに応じて徐々にぼける効果が得られています.ただし,主要被写体の間からわずかに覗く背景など,どうしてもうまく距離計測ができない部分が生じ,そこでは不自然なぼけとなることがあります.

lumen.jpg

専用ソフト Lumen の画面では,左上のスライドバーが被写界深度(絞りのF値)の調整用で,その下にあるボタンがぼけ効果の修正用の機能です.距離計測を間違った領域を指定・修正することが出来ますが,まだソフトウェアがベータ版であるためか,必ずしも思い通りに修正できるようにはなっていません.

ソフトウェアはこれからも改善が続けられるので,このぼけ制御機能も高性能化していくと思われます.2つしかカメラを搭載していないスマートフォンよりもずっと高精度にぼけ付与することが出来ますが,本当のレンズで撮影したものと区別がつかない程度にきれいにぼかすのは難しいだろうと思います.雑然とした背景をぼかしてSNSに投稿したいような場合に向いている機能といえるでしょう.
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Light L16 の高解像度性能

16 個のカメラを備え,それらで同時に撮影したデータから1つの画像を作り出す,Light L16.まずはその最大のセールスポイントである,高解像度性能について調べてみました.

まずは室内にテストチャートを置いて撮影です.無謀にも,手持ちのカメラの中で最も解像度の高いフルサイズセンサ搭載の2台(Nikon D800E, Sony α7)と比較してみました.焦点距離はいずれも35mm相当で,比較対象のカメラでは絞りをF6.3〜F8に絞ってレンズの性能を最大限に引き出せるようにしています.撮影したシーンは以下のようなものです.


このシーンを3台のカメラで撮影し,中央のチャート部分を等倍で切り出して並べてたものが以下の写真です.

comp.jpg

Light L16の出力画像はなんと5112万画素もあり,等倍で切り出すともっとも拡大率の高い画像になります.解像感はα7(2400万画素)を上回り,3600万画素の D800E とほぼ同等のようです.またチャートの細かな部分では,D800E, α7 の画像でモアレ,偽色の発生が見られますが(このことはとりもなおさず,レンズの性能がセンサの性能以上に達していることを示しています),L16 ではほとんど見られません.

Light L16 はなぜこんなに解像度が高いのでしょうか?このカメラは28mm相当(5個),70mm相当(5個),150mm相当(6個)の合計16個の1300万画素のカメラを備えており,今回のように35mm相当の画角で写真を撮った場合,28mmの5個のカメラで撮った写真に加え,70mm相当のカメラが画面を4つに分割したそれぞれの領域を撮影します(残った1つは中央を撮影します).これらの画像を合成することで高解像度画像を生み出すわけです.1300万画素の写真を4つ使うと5200万画素になるわけですが,実際にはただ繋ぐのではなく,28mmの広角カメラの画像を基本とし,70mmのカメラから得た細部の情報をそれに加えるような処理をしているようで,継ぎ目が目につくことはありません.

comp2.jpg

さらに画像を見ていくと気づく点として,L16の写真がもっとも被写界深度が深いこと,シャッター速度が速いことがわかります.Light L16 のレンズには絞りがなく,F2固定(150mmのみF2.4固定)となっています.ただし撮像素子がスマートフォン用の小さなもので,フルサイズセンサに比べ 13%(面積では2%)しかありません.ですので,被写界深度としてはフルサイズセンサのカメラに換算してF15相当となっており,画像データ(EXIF)にもそのように記録されています.このことにより,撮影例ではα7 (F8), D800E(F6.3) よりも被写界深度が深いのです.しかし実際にはF2のレンズなので,同じシーンを同じ感度(今回の写真は全てISO100)で撮影するとシャッター速度が相対的に速くなります.被写界深度とシャッター速度の両立を図りやすいカメラだといえます.

画像のノイズも,この写真ではあまりフルサイズセンサと遜色ありません.感度を上げていないこともありますが,複数の画像を重ね合わせることによってノイズが均され,ノイズ低減される効果があるようです.

最後に,D800E, α7 で撮影した画像を掲載しておきます.



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