ピクセルシフト
この非常に高い解像度は、わずか 1 ピクセル離れたセンサー位置で撮影された 4 つの前駆画像を結合することによって得られました。
単純な画像（左）とピクセルシフトで生成された画像（右）の比較（クリックして拡大）

ピクセルシフトは、デジタルカメラにおける超解像度画像を生成する手法です。この手法では、複数の画像を撮影し、各撮影後にセンサーを新しい位置に移動（「シフト」）させます。ピクセルシフトを採用したカラーデジタルカメラでは、ベイヤーパターンを用いて色情報を取得する際に生じる大きな制限を回避し、代わりに色解像度が向上した画像を生成します。被写体が静止している場合や追加の計算ステップを踏む場合、色モアレのない画像が生成されます。この考え方をさらに進めると、サブピクセルシフトによって、最終画像の解像度を、イメージセンサーの指定解像度から想定されるものを超えて向上させることができます。

さらに、個々の画像が同じ感度で撮影されていると仮定すると、最終的に合成された画像は、単一の画像よりも画像ノイズが少なくなります。これは平均化効果と考えることができます（例えば、古典的なベイヤーパターンを持つ4つの個別のフレームで構成されるピクセルシフト画像では、最終的なカラー画像のすべてのピクセルは、緑チャンネルの2つの測定値に基づいています）。

初期のピクセルシフトカメラであるKontron ProgRes 3012デジタルカメラは、 1990年代半ばの「Electronic Beowulf」プロジェクトで使用されました。画像は3000×2000ピクセル、24ビットカラーでした。当時としては高解像度とされていました。

ピクセルシフトを実装したカメラの一覧

以下のカメラはすべて 1 つのイメージング センサーで製造されているため、あらゆる種類のピクセル シフトにはセンサー全体の移動が必要です。

キヤノン

  • Sony α6600：24.3メガピクセルのセンサーを搭載しています。ピクセルシフトモードでは、センサーを1ピクセルずつずらしながら4枚の連続写真を撮影します。これらの写真はその後、各ピクセルにすべての色情報を持つ1枚の画像に合成され、超高解像度の画像を実現します。[ 1 ]

富士フイルム

  • 富士フイルム GFX50S II : 51メガピクセルのセンサーを搭載。ピクセルシフトマルチショットモードでは、撮像素子を0.5ピクセルずつシフトさせ、16枚の画像を連続撮影し、それらを合成して200メガピクセルの画像を生成します。[ 2 ]
  • 富士フイルムGFX100、富士フイルムGFX100 II：[ 3 ]は1億200万画素のセンサーを搭載しています。16画素シフトされた画像を合成し、4億画素の画像を生成します。[ 4 ]
  • 富士フイルムGFX100S、富士フイルムGFX100S II：[ 5 ]は1億200万画素のセンサーを搭載している。16画素シフトされた画像を合成し、4億画素の画像を生成する[ 6 ]。
  • 富士フイルムGFX100IR：1億200万画素のセンサーを搭載。16画素シフトした画像を合成し、4億画素の画像を生成する[ 7 ]。
  • 富士フイルム X-H2：40メガピクセルのセンサーを搭載。20枚のシフト画像を合成し、160メガピクセルの画像を生成する。[ 8 ]
  • 富士フイルム X-T5：40メガピクセルのセンサーを搭載。20枚のシフト画像を合成し、160メガピクセルの画像を生成する。[ 9 ]

ニコン

  • Nikon Z8：47.5メガピクセルのセンサーを搭載しています。ハイレゾショットモードでは、イメージセンサーを0.5ピクセルずつシフトさせ、最大32枚の連続画像を取得できます。これらの画像は、NikonのNX studioソフトウェアで合成できます。
  • Nikon Zf：24メガピクセルのセンサーを搭載しています。ハイレゾショットモードでは、イメージセンサーを0.5ピクセルずつシフトさせ、最大32枚の連続画像を取得できます。これらの画像は、NikonのNX studioソフトウェアで合成できます。

オリンパス

  • オリンパス OM-D E-M1 Mark II：20.4メガピクセルのセンサーを搭載。ハイレゾショットモードでは50メガピクセルの画像を生成します。[ 10 ]
  • オリンパス OM-D E-M5 Mark II：16メガピクセルのセンサーを搭載。ハイレゾショットモードでは、撮像素子を0.5ピクセルずつ移動させ、8枚の画像を連続撮影し、それらを合成して40メガピクセルの画像を生成します。[ 11 ]
  • オリンパス OM-D E-M5 Mark III：20.4メガピクセルのセンサーを搭載。ハイレゾショットモードでは、撮像素子を0.5ピクセルずつ移動させ、8枚の画像を連続撮影し、それらを合成して50メガピクセルの画像を生成します。[ 12 ]
  • オリンパス OM-D E-M1X : 20.4メガピクセルのセンサーを搭載。このカメラは2つのピクセルシフトモードを搭載しており、(a) 80メガピクセルの三脚モードでは80メガピクセルの画像が生成され、(b) 手持ち高解像度撮影モードでは50メガピクセルの画像が生成されます。[ 13 ]
  • オリンパスPEN-F：20.4メガピクセルのセンサーを搭載しています。ハイレゾショットモードでは、センサーの位置をサブピクセル単位で連続的にシフトさせながら、複数の画像を撮影します。これらの画像を合成することで、50MPのJPEGファイルまたは80MPのRAWファイルが生成されます。[ 14 ]

OMシステム

  • OMシステム OM-1：20MPセンサーを搭載。ハイレゾショットモードでは複数の画像を撮影でき、手持ちでも三脚使用でも使用できます。手持ち撮影時は50MP、三脚使用時は80MPのファイルが生成されます。
  • OMシステム OM-5：20MPセンサーを搭載。ハイレゾショットモードでは複数の画像を撮影でき、手持ちでも三脚使用でも使用できます。手持ち撮影時は50MP、三脚使用時は80MPのファイルが生成されます。

パナソニック

ペンタックス

ソニー

  • ソニーα7R III：[ 25 ]は42.4メガピクセルのセンサーを搭載しています。ピクセルシフトモードでは、センサーを1ピクセルずつずらしながら4枚の連続写真を撮影します。これらの画像は、階調解像度が向上した42.4メガピクセルの画像に合成されます。[ 26 ]
  • ソニーα7R IV：[ 27 ]は61メガピクセルのセンサーを搭載しています。このカメラには2つのピクセルシフトモードがあります。(a) 1つ目は、センサーを1ピクセルずつずらしながら4枚の連続撮影を行います。これらの撮影画像は、その後、階調解像度が向上した61メガピクセルの画像に合成されます。(b) 2つ目は、センサーを0.5ピクセルずつずらしながら16枚の連続撮影を行います。これらの撮影画像は、その後、ディテールが強調され、階調解像度が向上した240メガピクセルの画像に合成されます。[ 28 ]
  • ソニーα1：[ 29 ]は50メガピクセルのセンサーを搭載しています。このカメラには2つのピクセルシフトモードがあります。(a) 1つ目は、センサーを1ピクセルずつシフトさせながら4枚の連続撮影を行います。これらの撮影画像は、その後、階調解像度が向上した50メガピクセルの画像に合成されます。(b) 2つ目は、センサーを0.5ピクセルずつシフトさせながら16枚の連続撮影を行います。これらの撮影画像は、その後、ディテールが強調され、階調解像度が向上した200メガピクセルの画像に合成されます。[ 30 ]

ハッセルブラッド

  • ハッセルブラッド H3DII：H3DII-39は39メガピクセル、H3DII-50は50メガピクセルのセンサーを搭載しています。どちらもピクセルシフトモードに対応しており、センサーを1ピクセルずつずらしながら4枚の連続写真を撮影します。これらの写真は1枚の画像に合成されます。[ 31 ]
  • ハッセルブラッドH4Dシリーズ：H4D-200MSモデルは50メガピクセルのセンサーを搭載しています。このセンサーは3つの異なるピクセルシフトモードを備えており、(a) わずかにずらして6枚の画像を撮影するシーケンス、(b) センサーを1ピクセルずつずらして4枚の画像を撮影するシーケンス、(c) センサーを0.5ピクセルずつずらして4枚の画像を撮影するシーケンスです。これら3つのモードで撮影された画像は、その後、200メガピクセルの画像に合成されます。[ 32 ]
  • ハッセルブラッドH5Dシリーズ：H5D-50c MSとH5D-200c MSの両モデルは50メガピクセルのセンサーを搭載しています。このセンサーは2つの異なるピクセルシフトモードを備えており、(a) フルピクセルおよびハーフピクセルシフトで6枚の連続撮影を行うシーケンスと、(b) センサーを1ピクセルずつシフトさせた4枚の連続撮影を行うシーケンスです。両モードで撮影された画像は、その後200メガピクセルの画像に合成されます。[ 33 ]
  • ハッセルブラッドH6D-400c MS：H6D-400cモデルは1億画素のセンサーを搭載しています。このカメラには、いわゆる「マルチショットモード」が2つあります。1つは4ショットの連続撮影、もう1つは合計6ショットの連続撮影です。どちらのモードも、撮影ごとにセンサーを1ピクセルずつ移動させることで、各ピクセルの実際の色データを取得します。6ショットのマルチショットモードでは、2回の露出が追加され、センサーが水平方向に0.5ピクセル、垂直方向に0.5ピクセルずつ移動します。4枚のマルチショット画像で1億画素の画像が生成され、6枚のマルチショット画像が合成されて4億画素、16ビットTIFF画像が生成されます。この画像は解像度23200×17400ピクセル、サイズ2.4GBです。[ 34 ]

JVC

参照

参考文献

  1. ^ 「キヤノン EOS R6：ミラーレス6D以上の性能、EOS R5よりも面白い」については、「5. ピクセル・シフト・レゾリューション・システムを搭載したペンタックス独自の手ぶれ補正システム」の章を参照「 . Digital Photography Review . 2020年7月24日. 2021年11月5日閲覧。
  2. ^ 「富士フイルム GFX 50S II は、これまでで最も安価な中判デジタルカメラです。『ピクセルシフトマルチショット』機能で偽色のない 200MP 画像を撮影・生成します」の章を参照してください。「 . Digital Photography Review . 2021年9月2日. 2021年11月5日閲覧。
  3. ^ 「Fujifilm GFX 100 II 初期レビュー：中判ムービーメーカー：Digital Photography Review」。Digital Photography Review 。 2023年9月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2025年3月28日閲覧。
  4. ^ 「ピクセルシフト機能を備えたカメラを選ぶための購入ガイド」については、「Fujifilm GFX 100」の章を参照してください。「 . CameraJabber.com . 2021年11月4日閲覧。
  5. ^ 「富士フイルム、5000ドルのコンパクト中判カメラGFX 100S IIを開発」 Digital Photography Review . 2024年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2025年3月28日閲覧。
  6. ^ 「ピクセルシフト機能搭載カメラの選び方ガイド」については、「Fujifilm GFX 100S」の章を参照「 . CameraJabber.com . 2021年11月4日閲覧。
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  8. ^ 「富士フイルム X-H2 初期レビュー」 . Digital Photography Review . 2022年10月31日閲覧。
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  11. ^ 「オリンパス、40MP高解像度モード搭載のOM-D E-M5 IIを発表」 Digital Photography Review . 2015年2月5日. 2021年11月5日閲覧。
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  13. ^ 「オリンパス OM-D E-M1X レビュー」の「ハイレゾショットモード」の章を参照" . CameraJabber.com . 2019年5月15日. 2021年11月4日閲覧。
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  35. ^ 「JVC GZ-HD3 HDカムコーダー チラシ」（PDF）JvcKenwood.com。
  36. ^ 「JVC GZ-HD7 プレスリリース」(PDF) . JvcKenwood.com .

出典

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