スマートフォンのカメラは12MPが基準なのか

スマホカメラの性能を決める要素の一つに画素数があります。

この数字が大きければ大きいほど、きめ細かい精細な写真を撮ることができるため、最近では、48MPや50MP、さらにはGalaxyの200MPといった高画素カメラがスマホにも搭載されるようになりました。

画素数が多いと細かい描写まで撮ることができるので、一般的には高性能なカメラとして扱われますが、それだけで綺麗な写真が撮れるとは限りません。

画素数を増やすと、1つ1つの受光素子から取り込める光が減るため、階調表現やダイナミックレンジが減ったり、高感度で写真を撮る際（暗い場所で写真を撮るとき）にノイズが出やすくなることで、ザラザラした写真になっていしまいます。

そのため、単純に画素数を増やすだけでなく、イメージセンサーを大きくすることで、階調表現を滑らかにしたり、ノイズを低減するといった対策が必要になるのです。

12MPとは

12MPとは、写真を構成する1色の色が付いた画素が1200万個あるという意味です（1MPは100万P）。

写真を構成する画素が多いと、写真を拡大しても粗くなりにくくなり、被写体がきめ細かに写ることで、よりリアルな写真に近づきます。

しかし、上記で述べたように、画素数を増やすと、1つ1つの受光素子から取り込める光が減ったり、写真自体のデータが重くなります。

スマホカメラの12MP（12メガピクセル）についてですね。12MPとは、スマホカメラのイメージセンサーが捉えることができる画素の数を表しています。画素数が多いほど、より多くの情報を記録できるため、高精細な写真を撮影できると言われています。

12MPとは？

• 12MPは、約1200万個の画素で構成されていることを意味します。
• 画素数が多いほど、写真の解像度が高くなり、拡大しても粗くなりにくいというメリットがあります。
• ただし、画素数が多いほど、写真のデータサイズも大きくなるため、スマホのストレージ容量を圧迫する可能性もあります。

12MPのメリット

• 十分な解像度：12MPは、一般的なスマホでの利用において、十分な解像度を持つと言えます。SNSへの投稿や、L版プリントなど、日常的な利用では、12MPで十分綺麗な写真を残すことができます。
• バランスの良さ：画素数が多すぎると、データサイズが大きくなり、スマホの処理にも負荷がかかります。12MPは、画質とデータサイズのバランスが取れた画素数と言えるでしょう。
• 近年のスマホでは、12MPのイメージセンサーでも、画像処理技術の向上によって、高画質な写真を撮影できるようになっています。

12MPのデメリット

• 高画素機に劣る：より高画素なカメラと比較すると、細部の表現力や、拡大時の解像感で劣る場合があります。
• データサイズ：高画素機よりデータサイズは小さいですが、大量に写真を撮る場合はストレージを圧迫する可能性があります。

48MPや50MPと12MPの違い

最近では、iPhone 15 ProやXperia 1 V、Google Pixel 8 proのように、48MPや50MPの高画素カメラを搭載したスマートフォンが登場しています。

48MPや50MPは12MPの約4倍となる4800万個、5000万個の画素で構成されており、12MPよりも圧倒的に精細な写真を撮れるのです。

しかし、このような高画素カメラを持つスマートフォンで写真を撮ったとしても、12MP近い画素数で写真を撮っていることに気が付きます。

これは、クアッドピクセルセンサーといって、4つの画素を1つの画素として写真を撮るように設定されているからです。（ピクセルピニングと言ったりもします）

つまり、48MPと50MPでは、4で割った12MPや12.5MPのサイズで写真を撮ることになります。

画素数の違い

• 12MP：約1200万画素
• 48MP：約4800万画素
• 50MP：約5000万画素

単純に画素数だけを比較すると、48MPや50MPは12MPの約4倍の画素数を持つことになります。

画素数と画質の関係

画素数は、写真の解像度（細部の表現力）に影響を与えます。画素数が多ければ、より多くの情報を記録できるため、拡大しても粗くなりにくい高精細な写真を撮影できます。

しかし、画質は画素数だけで決まるわけではありません。イメージセンサーのサイズ、レンズの性能、画像処理エンジンなども重要な要素です。

ビニング技術

近年のスマホカメラでは、48MPや50MPなどの高画素センサーで撮影する場合、通常は12MP程度の画像として記録されることが多くなっています。これは、「ピクセルビニング」と呼ばれる技術によるものです。

ピクセルビニングとは、複数の画素を1つの画素として扱うことで、より多くの光を取り込み、暗い場所でもノイズの少ない明るい写真を撮影できる技術です。

例えば、4つの画素を1つの画素として扱う「4 in 1ビニング」では、48MPのセンサーで撮影した場合、12MPの画像として記録されます。

高画素のメリット・デメリット

• メリット
  • 高解像度：細部の表現力が高く、拡大しても粗くなりにくい。
  • トリミング耐性：撮影後に写真をトリミングしても、十分な解像度を保てる。
• デメリット
  • データサイズ：写真のデータサイズが大きくなる。
  • 暗所性能：画素ピッチが小さくなるため、光を取り込む量が減り、暗所性能が低下する可能性がある。ただし、ビニング技術によって改善される場合が多い。

12MPのメリット・デメリット

• メリット
  • データサイズ：写真のデータサイズが小さい。
  • 暗所性能：画素ピッチが大きいため、光を取り込む量が多く、暗所性能に優れる傾向がある。
  • 日常使いには、十分な画質です。
• デメリット
  • 高画素機に比べると、細部の表現力、拡大時の解像感は劣ります。

なぜ、クアッドピクセルセンサーを搭載するのか？

このクアッドピクセルセンサーでは、4つの画素を1つにまとめて処理することで、1つの画素につき4倍の光を取り込むことができます。

上記で説明したように、写真の綺麗さは、画素数に加えて、光の入光量によっても決まります。

そのために、高精細を捨て、より光を取り込むことで、全体的な写真の仕上がりを良くしようというのが、クアッドピクセルセンサーの本質になります。

これで、暗い場所での撮影でもノイズを抑えた高画質な写真を撮影できたり、高速で精度の高いAF性能を実現するのです。

また、48MPの中央をくり抜くことで、望遠レンズを使わず、高画質の12MP写真を撮影したり、ピクセルを1つにまとめずに48MPで撮影したり、48MPと12MPを撮影して合成し、24MPの写真を作るといった汎用的な使い方もできます。

クアッドピクセルセンサーを上手く使いこなせば、自分の思い通りに撮影することが可能です。

ここまで説明したクアッドピクセルセンサーを搭載する主な理由は以下の4つです。

1. 暗所性能の向上

• スマートフォンのカメラは、センサーサイズが小さいため、光を取り込む量が限られます。特に暗い場所では、画質が低下しやすく、ノイズが発生しやすいという課題があります。
• ピクセルビニングは、複数の画素を1つの画素として扱うことで、光を取り込む量を増やし、暗所での撮影時に明るく、ノイズの少ない写真を実現します。

2. 高解像度と高感度の両立

• 近年、スマートフォンカメラの高画素化が進んでいますが、画素数を増やすと、1画素あたりのサイズが小さくなり、光を取り込む量が減少します。
• ピクセルビニングは、高画素センサーの解像度を維持しつつ、複数の画素を統合することで、1画素あたりの光量を増やし、高感度な撮影を可能にします。

3. データサイズの最適化

• 高画素センサーで撮影した写真は、データサイズが大きくなりがちです。
• ピクセルビニングによって画素数を減らすことで、データサイズを抑え、スマートフォンのストレージ容量を節約できます。

4. 画像処理の効率化

• ピクセルビニングによって画素数が減ることで、画像処理に必要な演算量が減少し、スマートフォンの処理負荷を軽減できます。

結局、12MPが基準になっている

せっかく、高画素カメラを持っていても、スマホメーカーがクアッドピクセルセンサーを積極的に採用するということは、スマートフォンでとる写真は、12MP程度で十分という考えがあるのかもしれません。

実際、一般的な用途であれば12MPでも十分きれいに撮れますし、ファイルサイズも大きくなりすぎずに済みます。

日常的な写真撮影やSNSへの投稿用の撮影に使われることが多いスマートフォンのカメラでは、12MPの写真の画質やファイルサイズはスマホユーザーにとってちょうど良いサイズなのでしょう。

まとめ

この記事では、最近の高性能スマートフォンのカメラ画素数について書いてみました。

毎年、新型スマホが出るたびにカメラの画素数が上がっていますね。

さらに、高画素カメラはハイエンド機器だけでなく、ミドルレンジスマホにも搭載されるようになりました。

今後どういった方向へ、スマホが進化していくのか注目です。