第15回 長時間露光に伴うデジタルノイズ
花火の撮影では長時間露光が不可欠。CCD(撮像素子)の特性として長時間ではノイズが増えるわけですが、最近のデジカメはノイズリダクション技術の向上からかなり長時間の露光をかけられるようになってきました。DiMAGEではBulbまで用意されています。(シャッター速度の最長設定は30秒)
デジタルノイズに関する一考察

なんとも悲しいほどたくさん出ているノイズ。
私は電気屋ではないので、原因などは全くわかりません。従って、実証しながら考察を加えていきたいと思います。




週刊 「村」2004 横着した花火の写真の右上角から500x500pixで切り出したもの(下の写真も同様)。


ノイズリダクション有り。
露光10秒。



不思議でならないのが、上下の写真を見比べてみるとノイズの位置がほぼ一致していること。上部中央や上部右側の大きな赤点、右やや下の白い3点などを見ると一致しているのが良くわかる。

始めは「画素抜け」かと思ったが、画素抜けなら明るいところで撮った写真でも見えるはずであるが、長時間露光をかけたときにしか発生していないので、画素抜けとは考えにくい。

さらに、前回の週刊 「村」の熱海花火ではそれほど大量のノイズは出ていなかった。この差に着目することにより、何らかの答えが出るかもしれない。

尚、RAWからTiffやJpegに変換する際にシャープネスを弱くすることにより、ノイズが低減する。ここに掲載した写真のシャープネスは全てノーマル。

ちなみにフィルムでは長時間(概ね5秒以上)の露光をかけると「相反則不軌」の影響が出る。この場合、フィルムに合ったCCフィルター(カラーコレクション)を使うことによりある程度解消できるが、デジタルノイズはどうしようもない?
ノイズリダクション無し。
露光15秒


熱海と横浜の条件を考えると、撮影方法は全く同じなので、ノイズ部分の暗さに注目してみたい。熱海は真っ暗な空、反対に横浜ではサーチライトバリバリの明るい空。では、その空の明るさが関与している可能性が高い?

ちなみにレンズキャップをして15秒の露光をかけている。ここではノイズリダクション(ノイズを低減させる)の効果を見てみる。

かなりのノイズが出ており、やはりCCDにとっては厳しい条件かもしれない。
ノイズリダクション有り。
露光15秒



上と同様、15秒露光。右上の赤点が気になるが、ノイズリダクションの効果で一見ほとんど目立たなくなっている。
ここで見る限り、右上の赤点(もしかしたら画素抜けかもしれないが、通常、画素抜けは白くなるはず)を除き、ほぼ除去されていると思われる。
従って、長時間露光(2秒以上)の場合、

1.長時間ほどノイズが増加
2.黒には乗りにくい
3.反対にグレーなどやや明るい場合にはノイズリダクションがかかりにくく、ノイズが乗りやすくなる。

ということが言える。もちろん、信号処理の方法にもよるので、他社製品で同じ結果になるかはわからない。
   おまけ

ノイズリダクション有り。
露光30秒



横浜花火大会で30秒露光をしてみた。とてつもないノイズが発生している。やはり、露光時間が長いほどノイズは増えるようだ。しかし、10秒を超えると露光時間より、被写体の明るさを考慮する必要がある。熱海花火の最初の2枚は露光30秒であるにもかかわらず、他の10秒〜15秒露光の写真とそれほど大きな差が無い。
撮影データ:DiMAGE A1 F11 (露光時間は各写真説明)
500万画素(2560x1920pix) RAW〜JPEG変換500x500

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