目と同じカメラって作れるの？

質問

性能としては以下四点を満たせるカメラ、二眼でなくても可

（１）目と同じで全く破綻しないレンジ感とノイズ感（写真ではありえないですよね）、明るさや感度という概念が無く全自動。
（２）目と同じで合焦している所以外は大きくボケる（距離によって変わるので複雑かも）、F値の概念は無く（３）の視力設定で多少変化する。
（３）目と同じで解像度を超えた滑らかさ（解像度で言ったら相当高い？）、視力設定で好みの見え方を調整できる。
（４）目と同じでズームはできない。

目って凄いね。

回答No.3

畑 茂夫（@Flareon）

人というのは自分自身に疑問を持つとすごく疲れるから、あなたは自分がみる視野に疑いを持たないという性質があるはずです。誰でもそうですから。
しかし200万画素のデジカメ相当というのが、そのあなたがなじんでいる視野の実際なんですよ。
それに比べるとデジタル映像は圧倒的に能力が高いんです。
しかしその映像のは、あなたの体感覚によって、違和感も疑問も出て来るでしょう。
ただそれだけのことで、映像情報の取り扱い方に関してよくお考えになるといいでしょう。

回答No.2

畑 茂夫（@Flareon）

いわゆるカメラという技術では多くが実現しています。
あなたの質問にのけ落ちている盲点を教えましょう。
眼球から脳につながる神経線維は200万本なんですよ。
これが何を意味するかというと、肉眼の解像度はデジカメの200万画素なんです。
むしろ、あなたの見ている風景とは荒い情報を脳内の解釋で再構築した映像で、カメラも今後は画像蘇生するプロセッサ次第になるんです。
その前提だと、あなたのあげた技術要素というのは機器としてのカメラは達成しています。

回答No.1

HAL2（@HALTWO）

Digital Imaging (Camera) 技術は疾うの昔に肉眼を超えるものになっていますよ。

HDTV (High Definition Television) 機器開発時期に Imaging 機器開発に携わっていた私は寧ろ「人間の感覚 (視覚を含む五感)って意外に精度が悪く、経験を積んで脳の補正処理技術を磨いていない者は簡単に騙される」と呆れてしまった思い出があります。

今でも電気店で大型 TV が並んでいる売り場に行けば「全ての大型 TV の色合いや解像感が異なっている」事に直ぐに気付く筈です……では嘘っぱちの Catalog なんかに頼らずにどの大型 TV が最も正しい色合いを表示し、最も解像度が高い TV なのか判断できるでしょうか(笑)？……それを判断できるようになるには相当の経験を積む必用があります(^^;)。

先ず (1) の Range 感と Noise 感ですが、CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor 相補型金属皮膜半導体) Image Sensor の Dynamic Range は 16bit を超え、Noise Suppressor Program の Noise Reduction 能力は Camera の ISO 感度を 16bit (ISO 6,553,600) 近くにまで上げる事が可能な時代になっています。……もう ISO を 10 新法自然数ではなく 2 新法 (Binary) 対数の ISO100+6bit みたいに表記してくれないと舌を噛みそうです(笑)。

肉眼では Halation で光源しか見えないような状況で、光源の後ろにある Color Chart をきちんと描写する対数圧縮 Data 処理は既に 2000 年頃には実用化し、初期の Digital Camera にも白飛びや黒潰れ回避の手法として用いられていました。

(2) の Focusing に関しては (売れなかったので既に販売されていませんが) Lens 内に Mirror Slit と Sub Lens を設けて複数 (2 または 3) Point に焦点を合わせた画像を Image Sensor に映し込み、演算処理によって任意の距離に Pint を合わせると共に F 値を自在に変化させる事が後処理でできる Camera が製品化された事がありました。

ただ 300 万画素の Image Sensor を Full に用いる事ができず、実質 100 万画素以下になってしまう事や Mechanical な機構部が Cost を上昇させる事から Hit せず、市場から消えてしまいましたね。

確か LYTRO 社が開発し、後に Panasoic も Compact Digi'Came' で出したものの直ぐに市場から消えたと記憶しますが、現在では高速の Lens 駆動 Motor で瞬時に Pint をずらした撮影を複数回行って Software 演算で自在に Pint 合わせや F 値変更を後処理できるようになりましたから解像度低下を伴う機械的な処理を組み込む必要はなくなりました。……超低速連写で Data を重ねる天体撮影技術を超高速連写で自在 Pint/F　値写真撮影に応用したようなものですね。

(3) 眼の解像度って意外に低いんです……眼底視神経の数は輝度と彩度合わせて 120 万 Cell (実質最大 30〜40 万画素) ほどしかありませんので、解像感は少ない視神経 Data を演算処理する脳の画像認識力に大きく負っています。

人の感覚は齢を取ったり難聴の人でも細かな音まで聴き分けられないとできない Orchestra の指導や指揮ができるとか、度の強い眼鏡を要する人でも Pro' Cameraman として素晴らしい写真を撮る人がいるように、眼や耳といった外部露出器官の性能を補正する脳の演算処理が大きくものを言うものです。

Camera も同じで Image Sensor からの Data を Digitize して画像 (または映像) Data に変換する Engine と呼ばれる Computer Circuit 部分の演算性能とそれを作動させる Program の優劣で大きく画質感が変わってきます。

昨今は Smart Phone の画像 Engine Program が進化して、一昔前の Digital SLR (Single Lens Reflection：一眼レフ) と遜色のない解像度と暈け味を Software 補正で作り出せるようになってきた事から Digital SLR Camera を持つ私は Smart Phone でも撮れるような写真を撮ってしまうとガッカリして溜息を吐いてしまいます(笑)。

(4) の Zoom ですが眼は Zoom していますよ(^^;)。
正確には脳の処理で眼を細めたり顔をずらしたりした事による僅かに見え方の異なる Data を比較する事で特定部位の解像度を向上させて Zooming と同じような事を行っています。

Zoom 箇所以外の範囲は F 値の小さな (大口径の) Lens で撮った写真のように「暈け」が生じているのではなく、脳が輪郭と色だけ、或いは動いているものだけを残して他を Filtering していますので、Filtering された Data は Data そのものが残っておらず、脳の認識外になります……写真の暈けは滑らかに連続していますが、脳の Filter は「あるかないか」の不連続になりますので「見落とし」とい状況が生まれるのです。

「暈け」という言葉は英語にも「Boke または Bokeh」となっているように日本の Camera Maker が世界を Lead するようになった頃に大きな暈け味を生み出す F2.0 以下、F1.4、F1.2、F1.0 なんて Lens を出して独自の写真観を形作った芸術用語であり、科学的に人間の眼を Simulate するものではありません。……芸術とは現実を正確に模倣するものではなく、Data を取捨選択して現実以上の感動を得られるようにする技術で作品化するものであり「暈け」は現実 (Real) ではなく、芸術用の技術なのです。

……というわけで、Interface 部 (外界と露出する部位) の性能で比較すれば現在の Digital Imaging Sensor は人間の眼を遥かに超える性能に至っていますし、その後の演算処理を行う部分も目的によっては人間の脳を凌駕するにまで進化してきています。

自動運転 Software に用いられている動体認識 Program も私が 2000 年代初期に扱っていたもので既に人間の感覚を遥かに凌駕していましたね……その後 400m 先で Lane Change する車を認識して Lane を変える Program に応用されていましたが……。

素敵な Camera Life を(^_^)/