資料撮影のためのカメラの選び方
資料をうまく撮影するのに、特別なカメラは必要ありません。画像が研究に適しているかどうかを決めるのは、画像そのものの中で測られるものです。資料の 1 ミリごとに何ピクセルが載っているか、カメラが何ビットを記録したか、そして色が基準にどれだけ近いかです。このガイドでは、カメラを選ぶときに何を見るべきか、そして箱に書かれたメガピクセルの数字が問いの一部にしか答えていない理由を説明します。手法が推奨する機材は、技術要件に一覧があります。
メガピクセルか、1 ミリあたりのピクセル数か
重要なのは、資料上の解像度です。資料の横幅にわたるピクセル数を、その長さ（ミリメートル）で割った値です。PHOTARCH の三つのレベル、つまり画像が何に適しているかは、これを 1 ミリあたりのピクセル数で求めます。画像規格では、同じものを原本 1 インチあたりのピクセル数で表します。
| PHOTARCH のレベル | 資料上の 1 mm あたりのピクセル数 | ppi（px/mm × 25.4） | 可能なこと |
|---|---|---|---|
| 記録写真 | 4 | 約 100 | 画像にスケールがある場合にのみ求められる |
| 公開用写真 | 12 | 約 300 | 300 dpi での等倍の印刷 |
| 複製写真 | 24 | 約 600 | 2 倍の大きさでの印刷 |
絵画、文書などの平面の原本については、アプリは FADGI も報告できます。資料に最も近いカテゴリーである二次元の美術作品では、1 つ星と 2 つ星で 300 ppi、3 つ星で 450、4 つ星で 600 を求めます。
2,400 万画素のカメラは 6,000 × 4,000 ピクセルです。それがどこまで通用するかは、資料の大きさによります。
- 50 mm の資料をフレームの 4,800 ピクセルで写す場合：4,800 ÷ 50 = 96 px/mm、約 2,440 ppi。
- 300 mm の資料を 5,400 ピクセルで写す場合：5,400 ÷ 300 = 18 px/mm、約 457 ppi。解像度としては公開用写真には十分ですが、複製写真には足りません。
- 600 mm の資料を 5,400 ピクセルで写す場合：5,400 ÷ 600 = 9 px/mm、約 229 ppi。公開用写真に届かず、記録写真になります。
容器、剣、墓石のような大きな資料では、画像を制限するのはピクセル数です。小さな資料では、そうなることはほとんどありません。
センサーサイズは重要か
小さな資料では、限界はピクセル数ではなく、レンズがどこまで近づけるかです。最大倍率 m では、レンズは資料の 1 ミリごとにセンサー上の m ミリを当てるため、資料上の 1 ミリあたりのピクセル数は、m を画素ピッチ（2 つの画素の間の距離）で割った値になります。
幅 36 mm のセンサーで横 6,000 ピクセルなら、画素ピッチは 36 ÷ 6,000 = 0.006 mm です。マクロレンズで等倍（m = 1）なら、1 ÷ 0.006 ≈ 167 px/mm になります。幅 23.5 mm で同じ 6,000 ピクセルのセンサーは、画素ピッチが約 0.0039 mm で、同じ種類のレンズで約 255 px/mm になります。センサーを倍率で割った値より小さい資料、つまり大きいほうのセンサーでの等倍の場合に 36 × 24 mm より小さい資料では、同じ倍率なら小さいほうのセンサーのほうが、より多くのピクセルを資料に載せます。大きいほうのセンサーが増やすのは、資料の周りの何もない背景だけです。
- スマートフォン — 9.84 × 7.38 mm 横 8,064 px
- MICRO FOUR THIRDS — 17.3 × 13.0 mm 横 5,184 px
- APS-C — 23.5 × 15.6 mm 横 6,000–7,728 px
- 35 mm — 36 × 24 mm 横 6,000–9,984 px
- 中判 — 43.8 × 32.9 mm 横 8,256–11,656 px
大きなセンサーには、ほかにも利点があります。同じ構図ならより多くの光を集め、ノイズが少なくなる傾向があり、より長いレンズが必要になるため、同じ絞りでは被写界深度が浅くなります。また、ピクセルはディテールと同じではありません。高い倍率では、回折によって、ピクセルが記録できるはずのものがぼやけます。レンズの選び方を参照してください。
中判か 35 mm か：境目はどこか
境目となる分岐点があり、資料ごとに計算できます。決めるのは二つのことです。
資料がフレームを満たすときは、横のピクセル数だけが効きます。このとき 1 ミリあたりのピクセル数は、センサーの大きさにかかわらず、0.9 × フレームの横のピクセル数 ÷ 資料の長さになります。1 億画素の中判カメラは横 11,648 ピクセル、6,100 万画素の 35 mm カメラは 9,504 で、両方のフレームを満たせるほど大きな資料であれば、大きいほうのカメラが約 23 % 多くのピクセルを載せます。5,000 万画素の中判カメラは横 8,256 で、4,500 万画素の 35 mm カメラと同じであり、何も得られません。
資料がフレームを満たさないときは、レンズが決めます。35 mm 用のマクロレンズは等倍（1:1）まで届き、さらに先へ届くものもあります。Fujifilm と Hasselblad が自社で出している中判用のマクロレンズは、半分の倍率（1:2）までです。半分の倍率では、幅 43.8 mm のセンサーを、0.9 × 43.8 ÷ 0.5 ≈ 79 mm より短い資料で満たすことはできず、1 億画素のカメラが載せられるのは最大でも 0.5 × 11,648 ÷ 43.8 ≈ 133 px/mm です。6,100 万画素の 35 mm カメラの 1:1 では 0.9 × 9,504 ÷ 資料の長さとなり、0.9 × 9,504 ÷ 133 ≈ 64 mm より短い資料では、133 を上回ります。
これらのレンズで言えば、約 64 mm より小さい資料では高解像度の 35 mm カメラが、それより大きい資料では 1 億画素の中判カメラが、資料により多くのピクセルを載せます。2,400 万画素の 35 mm カメラと比べると、境目は約 41 mm です。中判カメラにサードパーティ製の 1:1 レンズを付けると、約 32 mm まで下がります。
資料の長さはどこまでか。各レベルは、資料の 1 ミリごとに一定のピクセル数を求めます。カメラのフレームの横のピクセル数は決まっているため、資料が長いほど、その 1 ミリあたりに載るピクセルは少なくなります。
- 1 ミリメートル — 資料の
この表は、各カメラが 1 フレームで撮影でき、なおかつそのレベルの解像度に達する最長の資料を示しています。資料の最長辺をフレームの長辺に沿わせ、その幅の 90 % を満たすものとして、0.9 × 横のピクセル数 ÷ 1 mm あたりのピクセル数 で計算します。6,100 万画素のカメラは資料に 0.9 × 9,504 ≈ 8,554 ピクセルを載せます。複製写真は 1 ミリあたり 24 を求めるので、8,554 ÷ 24 ≈ 356 mm です。長さ 400 mm の剣では、8,554 ÷ 400 ≈ 21 px/mm、約 543 ppi になります。解像度としては公開用写真に十分ですが、複製写真には足りません。
| カメラ | 横のピクセル数 | 記録写真（4 px/mm） | 公開用写真（12 px/mm） | 複製写真（24 px/mm） |
|---|---|---|---|---|
| 35 mm, 24 MP | 6,000 | 1,350 mm | 450 mm | 225 mm |
| 35 mm, 45 MP | 8,256 | 1,858 mm | 619 mm | 310 mm |
| 35 mm, 61 MP | 9,504 | 2,138 mm | 713 mm | 356 mm |
| 中判, 100 MP | 11,648 | 2,621 mm | 874 mm | 437 mm |
この数値は 1 フレームについてのものです。ピクセルはディテールと同じではありません。この解像度のうち画像が実際にどれだけを保持するかは、ピント、レンズ、回折が決めます。PHOTARCHアプリが計測するのは、資料のうちピントが合っている割合（公開用写真は 80 % 以上、複製写真は 95 % 以上で、どちらも暫定）であり、解像されたディテールの細かさではありません。
ビット数が妨げになることはまれです。複製写真は記録された 12 ビット以上を、公開用写真は 10 ビットを求めます。Pixels on the Object にある 35 mm のボディは 26 機種すべてが 14 ビットを記録するので、それらでレベルを決めるのはビットではなく、資料の大きさです。51 台のカメラのうち 4 台は 16 ビットを記録しますが、これはいずれも Fujifilm と Hasselblad の 1 億画素の中判ボディで、それを求めるレベルはありません。16 ビットが意味を持つのは平面の原本だけで、FADGI は 3 つ星と 4 つ星で 16 ビットのファイルを求めます。規格を有効にすると、ビット深度はファイルで判定され、10 ビット以上の raw はそこに書き込まれ、カメラが記録したビット数が横に表示されます。
自分のカメラ、レンズ、資料で計算するには、Pixels on the Object を使ってください。メーカーが公開している数値をもとに、51 台のカメラと 109 本のレンズについて、資料をセンサーに載せ、どの組み合わせが最も多くのピクセルを載せられるかを示します。
Pixels on the Object資料をカメラのセンサーに載せて、51 台のカメラと 109 本のレンズで、何ピクセルになるかを確認できます。
raw と、カメラが記録するビット数
raw で撮影してください。raw ファイルは、カメラが画像に変換する前にセンサーが記録したものを保持しており、JPEG の 8 ビットよりも多くの階調の段階を持ちます。その数はカメラによります。多くは 12 または 14 ビット、一部の中判カメラは 16 ビットを記録し、iPhone の Apple ProRAW は 10 ビットを記録します。連写やサイレント撮影では、より少ないビット数を記録するカメラもあります。
PHOTARCH のレベルは、書き込まれたファイルではなく、カメラが記録したビット数で決まります。公開用写真は少なくとも 10 ビット、複製写真は 12 ビットで、14 ビットの raw はどちらにも達します。平面の原本で規格を有効にすると、ビット深度は FADGI の判定どおり、ファイルで判定されます。数値と、それを最大限に活かす方法は、ビット深度にあります。
スマートフォンか専用カメラか
raw で撮影できるスマートフォンなら、よく計測できる画像を作れます。そのレンズは焦点距離が短いため、小さな資料ではスマートフォンを近づける必要があり、その距離では、資料が置かれた面より高い部分が、より長いレンズで離れて撮る場合より大きく拡大されます。iPhone の ProRAW は 10 ビットで、専用カメラの多くが記録するものより少なく、公開用写真には足りますが、複製写真には足りません。
交換レンズ式の専用カメラなら、マクロレンズを付けられ、より離れて撮影でき、より深い raw ファイルを記録できます。どちらの選択も間違いではありません。各画像が達したレベルが、その画像が何に適しているかを示します。
テザー撮影とリモートレリーズ
どのカメラでも、コマの間にカメラに触れないようにします。ケーブルやワイヤレスのリモコン、あるいは数秒のセルフタイマーで、露出の瞬間にスタンドが動かずに済みます。テザー撮影、つまりカメラをコンピュータに接続し、撮影した画像が画面に表示されるようにすると、ピントと露出を等倍で確認し、届いたファイルに名前を付けるのが楽になります。複数の raw 現像ソフトウェアや、ほとんどのカメラメーカー自身のプログラムが、この機能を備えています。
チェックリスト
- 撮影する最大の資料について 1 ミリあたりのピクセル数を、最小の資料についてレンズの最大倍率を計算する。または Pixels on the Object に任せる。
- カメラの最も深い raw モードで raw 撮影する。ビット数が少なくなるモードは避ける。
- ネイティブの最低 ISO を使う。
- カメラを資料の真上に正対させて保持する。コピースタンド、または真下を向く支柱の付いた三脚を使う。
- カメラに触れずにシャッターを切る。
PHOTARCHアプリは、ペアリングした iPhone を通して撮影し、他のカメラの画像はファイルとして取り込みます。コンピュータにテザー接続したシステムカメラには対応していません。