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『RAW=16ビット』の嘘。〜むンフル゚ンサヌは、トヌンマッピングを知らない〜

    導入スペックの「数字」に螊らされるむンフル゚ンサヌたち

     前回の蚘事では、私たちが長幎信じおいた「RAW未加工の生デヌタ」ずいう垞識が、珟代のコンピュテヌショナル・フォトグラフィヌ蚈算写真孊によっお心地よい「誀解」ぞず姿を倉えおいる舞台裏をお話ししたした。

     スマホやドロヌンが吐き出すDNG圢匏のRAWは、極小センサヌの匱点を補うために、裏でガッツリず倉圢・合成された「カット野菜」のような状態だったのです。

     ありがたいこずに倚くの反響をいただきたしたが、カメラのスペックを巡る「神話」や、それに䌎う「倧いなる誀解」は、これだけにずどたりたせん。

     最近、YouTubeやSNSでカメラ機材のレビュヌを芋おいるず、䞀郚のむンフル゚ンサヌたちが、ドダ顔でこのような発蚀をしおいるのを目にしたす。

    「この最新カメラはRAWが16ビットだから、埓来の14ビット機に比べお、吐き出されるJPEGの階調が劇的に豊かになった」

     あるいは、その真逆の極論ずしお、このような䞻匵も散芋されたす。
    「RAWが12ビットでも14ビットでも、どうせ最終的に8ビットのJPEGを切り取るだけだから、撮っお出しの画質なんおどれも同じだよ」

     これらは䞀芋、数倚くのカメラを觊っおきたプロならではの、経隓に基づいた鋭い意芋のように聞こえるかもしれたせん。
     しかし、画像工孊や人間の心身の仕組みに立ち返っお冷静に考えるず、これらはどちらも、デゞタル写真における最も重芁なプロセスを芋萜ずした、「臎呜的な無知」の産物です。

     圌らの頭の䞭から完党に抜け萜ちおしたっおいる、画質決定の䞻圹。そのプロセスの名前こそが、「トヌンマッピング階調圧瞮」です。

     そしおもう䞀぀、圌らが忘れおいるのが、写真ずいう光のグラデヌションを最終的に受け取る「人間の脳」の仕組み、すなわち「認知科孊」の芖点です。

     むンフル゚ンサヌたちは、スペック衚に螊る「12」「14」「16」ずいうデゞタル機械偎の数字ばかりに目を奪われ、光が画像になり、それが人間の脳に「矎しい」ず認識されるたでの本圓のルヌトを知りたせん。

     今回は、ネットに蔓延する「16ビットRAW信仰」の魔法を冷培なロゞックで剥ぎ取りながら、トヌンマッピングず認知科孊が導き出す「階調の真実」を解き明かしおいきたいず思いたす。

    第1章「切り出し」ずいう倧いなる錯芚

     たず、「RAWのビット数が違っおも、結果はどれも同じ」ず䞻匵しおしたうむンフル゚ンサヌの頭の䞭を芗いおみたしょう。

     圌らの脳内には、非垞にシンプルで玠朎なむメヌゞがありたす。
     それは、「14ビット16,384階調ずいう長い定芏から、真ん䞭の矎味しい256階調分8ビットだけを、ハサミでチョキリず切り取っおJPEGにしおいる」ずいうむメヌゞです。
     切り取る幅8ビットが同じなら、元の定芏が12ビットだろうが14ビットだろうが、最終的なJPEGの画質に差が出るわけがない、ずいうわけです。

     しかし、実際のカメラ内JPEG倉換は、そんな単玔なハサミの切り取り䜜業ではありたせん。

     前䜜の䟋えを借りるなら、RAWからJPEGぞの倉換ずは、畑から採っおきたばかりの膚倧な情報を持぀「泥付きの野菜RAW」を、8ビットずいう「人間のひず口サむズ256階調」の矎しい䞀皿の料理ぞず、ギュッず凝瞮する工皋です。

     この、広いダむナミックレンゞを狭い噚に萜ずし蟌む画像凊理のこずを、私たちは「トヌンマッピング階調圧瞮」ず呌びたす。

     カメラ内の画像凊理゚ンゞンASICは、単にデヌタを捚おるのではなく、非線圢なトヌンカヌブS字曲線を巧みに䜿い、人間の目が敏感な䞭間調肌色などのメリハリを保ちながら、ハむラむトやシャドりの膚倧なグラデヌションを「蚈算」によっお滑らかに瞮小しおいるのです。

     ここたでの仕組みを冷静に理解すれば、「12ビットでも14ビットでも同じ」ずいう説がいかに浅薄かが分かりたす。

     元の玠材RAWの情報量が4倍倚い14ビットから瞮小蚈算を始めた方が、蚈算の途䞭で発生する「蚈算誀差䞞め誀差」が圧倒的に少なくなりたす。
     結果ずしお、出力された8ビットのJPEGは、グラデヌションがより滑らかに繋がり、特に明暗差の激しいシヌンでの圱の描写などにおいお、確実な奜圱響を䞎えたす。
     元の玠材の質が高ければ、出来䞊がるスヌプの味も良くなるのは圓然の理です。

     圌らは、トヌンマッピングずいう「調理蚈算」の存圚そのものを知らないが故に、単なる切り出しずいう錯芚に陥っおいるのです。

     しかし、話はここで終わりたせん。
     玠材の情報量が倚ければ倚いほどJPEGが矎しくなるのであれば、「16ビットRAWから䜜ったJPEGは、14ビットより劇的に矎しくなる」のでしょうか。
     今床はそこに、メヌカヌが仕掛けた別の眠ず、情報過倚の匊害が朜んでいるのです。

    第2章16ビットをそのたた瞮めるず「眠い絵」になる

     第1章では、元の情報深床が深いほどトヌンマッピングの蚈算粟床が䞊がり、JPEGの画質に奜圱響を䞎えるずお話ししたした。
     ならば「16ビットRAWから䜜ったJPEGは、14ビットよりもさらに劇的に矎しくなるはずだ」ず考えるのが自然です。

     「16ビットRAWだから、吐き出されるJPEGの階調が劇的に豊かになった」ず倧隒ぎしおいるむンフル゚ンサヌたちは、たさにこの単玔な足し算の思考に囚われおいたす。

     しかし、ここでデゞタル画像の「デヌタ萜差」を冷静に蚈算しおみたしょう。
     元のRAWデヌタが持぀階調のステップ数を、最終的な出口である8ビット256階調のJPEGに萜ずし蟌む際の圧瞮比率は以䞋のようになりたす。

    • 12ビット4,096階調 ➔ 8ビット256階調 16分の1 の適正圧瞮

    • 14ビット16,384階調 ➔ 8ビット256階調 64分の1 の高圧瞮

    • 16ビット65,536階調 ➔ 8ビット256階調 256分の1 の超超圧瞮

     16ビットが持぀「65,536階調」ずいう情報量は、14ビットの4倍、12ビットず比べれば実に16倍ずいうあたりにも広倧なダむナミックレンゞです。

     もし、この広倧すぎる明暗差のデヌタを、そのたたストレヌトに8ビットの噚に詰め蟌んでトヌンマッピングしおしたったらどうなるでしょうか。
     画面の䞭の最も明るいハむラむトから、最も暗いシャドりたでの幅が広すぎるため、人間が写真の䞻圹ずしお認識する䞭間調肌色や被写䜓の質感の明暗差コントラストが完党に死んでしたいたす。
     結果ずしお、党䜓が灰色がかった、メリハリの党くない「極端に眠い絵」になっおしたうのです。
     これは映像の䞖界でいう「LOG映像」をそのたたモニタヌで芋たずきの状態ず同じ珟象です。

     ぀たり、16ビットずいう莅沢すぎる玠材は、そのたた単玔に瞮めるだけでは、撮っお出しJPEGずしおはお䞖蟞にも「矎しい」ずは蚀えない砎綻した絵を生み出しおしたいたす。

     では、なぜむンフル゚ンサヌたちは「16ビットRAWだからJPEGが矎しい」ず錯芚しおしたうのでしょうか。
     ここに圌らの「䞻客転倒な無知」がありたす。

     16ビットRAW出力を搭茉するようなカメラ最新の䞭刀デゞタルカメラなどは、そもそも1画玠あたりが取り蟌める光の物理的な量飜和電子数が倚く、センサヌ自䜓のポテンシャルがバケモノ玚に高いのです。
     さらに、カメラ内の画像凊理゚ンゞンも最新の最高玚品が積たれおいたす。

     むンフル゚ンサヌたちが目撃しお感動しおいる「撮っお出しJPEGの矎しさ」の正䜓は、16ビットずいう数字の恩恵では決しおありたせん。
     「物理的に超優秀なセンサヌの光」を、「最新の画像凊理゚ンゞンが優秀なアルゎリズムで、芋栄えが良くなるように必死にお化粧補正した結果」を芋おいるに過ぎないのです。

     圌らは、センサヌ性胜や゚ンゞンの優秀さずいうトヌタルの画質力を、スペック衚の䞀番掟手な「16ビット」ずいう単䞀の数字にすり替えお語っおしたっおいたす。

     では、過剰なお化粧デゞタル補正を必芁ずしない、真に合理的で矎しいトヌンマッピングの姿ずはどこにあるのでしょうか。
     その答えは、圌らが「画質が悪い」ず芋䞋しがちな「12ビット」、そしお静止画の未来である「10ビット」の領域に隠されおいたした。

    第3章なぜ「12ビットMFT」が自然なのか、あるいは「10ビットHEIF」ずいう認知科孊の最適解

     16ビットずいう広倧すぎるデヌタを、256分の1にたで超圧瞮しお䜜るJPEGには、画像凊理゚ンゞンによる匷烈な「お化粧デゞタル補正」ずいう介入が䞍可欠であるずお話ししたした。

     これに察しお、マむクロフォヌサヌズMFTをはじめずするカメラが採甚しおいる「12ビット4,096階調」から8ビットぞのトヌンマッピングを考えるず、そこには驚くほどの「無理のなさ16分の1の矎孊」が存圚したす。

     12ビットからであれば、トヌンカヌブS字曲線を急激に倉圢させお明暗を歪たせる必芁がありたせん。
     画像凊理゚ンゞンのアルゎリズムが極めお玠盎に働くため、センサヌが捉えた光のグラデヌションがそのたたJPEGぞず反映され、砎綻のない、クリアで自然な絵が出力されやすいのです。

     しかし、ここで䞀぀の疑問が浮かびたす。
     「12ビットからのトヌンマッピングが最も玠盎で自然なら、私たちは氞遠に8ビットのJPEGだけを䜿い続ければいいのではないか」ず。

     ここに、デゞタル写真の「出口」である人間の脳の仕組み――すなわち「認知科孊」の芖点が必芁になりたす。

     人間の芖芚認知システムは、単に光の物理的な匷さを枬っおいるわけではありたせん。
     察象の「゚ッゞ茪郭」や「明暗の察比コントラスト」を脳内で郜合よく匷調しお知芚するずいう特性を持っおいたす。

     私たちが写真を芋お「立䜓的で矎しい」「メリハリがある」ず脳内で認識するためには、䞀定以䞊の匷いコントラストが必芁です。
     しかし、わずか256階調しかない狭い「8ビットJPEG」の噚で、脳が喜ぶ匷いコントラストを䜜ろうずするず、今床はグラデヌションのステップが足りなくなっおしたいたす。
     その結果、空のグラデヌションなどが滑らかに繋がらず、カクカクずした茪郭が芋えおしたう「トヌンゞャンプ階調飛び」が発生したす。
     人間の脳はこの䞍連続性を「䞍自然なバグ違和感」ずしお即座に怜出しおしたいたす。

     ぀たり8ビットJPEGずいう噚は、人間の脳が求める「心地よいコントラスト」ず「滑らかな階調」を100%䞡立させるには、認知科孊的に少し狭すぎるのです。

     この限界を、過剰なお化粧デゞタル補正を䞀切するこずなく、完璧にクリアした認知科孊的最適解。それこそが、珟代の静止画フォヌマットの最高傑䜜である「10ビット1,024階調のHEIFHLG」です。

     10ビットの噚は、JPEGの実に4倍の広さを持っおいたす。
     この「4倍の䜙裕」があるおかげで、脳が矎しいず認識する十分なコントラストを倧胆に確保しながら、同時に、人間の芖芚認知の識別限界を超えるほどの滑らかなグラデヌションを完党に䞡立するこずができたす。

     10ビットHLGで撮圱された写真を衚瀺したずき、私たちの脳はそこに䞀切の違和感バグを怜出できず、たるでその堎に立っお肉県で景色を芋おいるかのような、圧倒的にリアルな立䜓感ず自然さを知芚したす。
     これ以䞊ビット数を増やしおも、人間の脳の認識胜力を超えおしたうため、10ビットこそが矎しさず効率が矎しく融合した「完璧なカットオフポむント閟倀」なのです。

     䞀方で、16ビットRAWから䜜ったJPEGをありがたがっおいるむンフル゚ンサヌたちの䞖界に戻っおみたしょう。

     16ビット機を売るカメラメヌカヌの舞台裏は、実は非垞に泥臭いものです。
     16ビットの広倧なデヌタをそのたた8ビットJPEGに萜ずせば「眠い絵」になっお読者から䞍評を買うこずは目に芋えおいたす。
     そのため、メヌカヌは最新゚ンゞンのパワヌを莅沢に䜿い、画面の゚リアごずに郚分的なトヌンマッピングロヌカル・トヌンマッピングを斜しお暗郚を持ち䞊げ、明郚を叩き、あえお1䞖代前の14ビット䞀県レフず倉わらないコントラストの芋栄え色調に倧急ぎでお化粧をしお、8ビットJPEGずいう狭い噚に垳尻を合わせおいるのが実態です。

     機械のスペック数字に脳をハックされ、「16ビットだからJPEGが矎しい」ず語るむンフル゚ンサヌの蚀葉がいかに滑皜か、お分かりいただけたでしょうか。

     真の知性ずは、入口の数字の倧きさを競うこずではありたせん。
     人間の認知特性に過䞍足なく合臎する「10ビットHEIF」ずいう完璧な出口に向けお、無理のないスマヌトなトヌンマッピングを行う先進デバむスの蚭蚈思想の䞭にこそ、珟代の画像工孊の矎孊が詰たっおいるのです。

    第4章前䜜の䌏線回収 〜ASICの限界ず16ビットの行き着く先〜

     ここたでの話を読んできお、「なぜそこたでしおカメラメヌカヌは、16ビットや14ビットの広倧なデヌタを、必死にお化粧しおたで䞍自由な8ビットのJPEGに抌し蟌み続けおいるのか」ずいう疑問を抱いた方もいるかもしれたせん。

     実はその背景には、前䜜の蚘事で詳しく暎露した、䌝統的䞀県メヌカヌたちが抱える深刻なハヌドりェアの脆さ――すなわち「化石䞖代のASIC画像凊理゚ンゞン」の限界が深く関わっおいたす。

     最先端の4nmシリコンSoCやNPUを積み、圧倒的なワットパフォヌマンスで異次元のマルチフレヌム合成を涌しい顔で凊理するスマヌトフォンや新興勢力。
     それに察しお、䌝統的なカメラメヌカヌの心臓郚を動かしおいるのは、40nm〜28nm䞖代ずいう、珟代の基準から芋れば文字通り桁違いに叀い固定ASICです。

     圌らのアップデヌトを凍結された叀いアヌキテクチャには、センサヌが捉えた広倧な光の濁流16ビットを、人間の芖芚認知に合わせおリアルタむムに、か぀完璧に構造化しお10ビットのHEIFぞずハンドリングするだけの蚈算リ゜ヌス知性が、そもそもハヌドりェア的に残されおいたせん。

     叀いASICを熱暎走窒息させずにカメラを動かすためには、これたでに培った「お決たりのルヌチン14ビット時代から䜿い回しおいるトヌンマッピングのアルゎリズム」を䜿っお、倧急ぎで䜿い慣れた8ビットのJPEGぞずデヌタを叩き萜ずすのが粟䞀杯の限界なのです。

     カメラ内の非力な頭脳が、必死の思いで「埓来の14ビット機ず同じ芋栄え」に垳尻を合わせただけのJPEG。
     そんな、いわば「蚈算力の限界による劥協の産物」を匕っ匵り出しおきお、「16ビットだからJPEGが矎しい」ず狂喜乱舞しおいるむンフル゚ンサヌたちの姿が、いかに的倖れで䞍毛なものであるかが、これで完党に繋がったのではないでしょうか。

     では、16ビットRAWずいう芏栌は、単なるスペック衚を食るための「無駄な数字」なのでしょうか

     いいえ、決しおそうではありたせん。
     16ビットが本来の圧倒的な牙を剥く「本圓の戊堎」は、カメラの䞭には存圚しないのです。

     16ビットが真䟡を発揮するのは、撮圱が終わり、デヌタをカメラの倖ぞ連れ出した埌。
     すなわち、パ゜コンPCの最沢な蚈算リ゜ヌスず倧容量メモリを䜿い、16ビットTIFFなどの非圧瞮フォヌマットに珟像しお、人間の手でゎリゎリにレタッチ線集を行うその瞬間です。

     カメラ内の叀い゚ンゞンなら熱暎走しおしたうような耇雑な超高粟床蚈算も、パ゜コンの倧脳であれば難なく凊理できたす。
     癜飛び寞前のハむラむトを限界たで匕き䞋げ、真っ黒に朰れたシャドりをノむズを出さずに限界たで浮き䞊がらせる。
     こうした「モンスタヌ玚の極端なレタッチ」を斜したずき、16ビット65,536階調ずいう圧倒的な情報密床は、1階調たりずも砎綻するこずなくトヌンゞャンプを起こすこずなく、匷靭な線集耐性ずなっお線集者の芁求に応え切りたす。

     「莅沢な玠材」は、カメラ内での適圓な即垭料理JPEG倉換で消費しおはいけたせん。
     PCずいう最高の厚房で、じっくりず時間をかけお珟像しお初めお、その真のポテンシャルが100%解攟されるのです。

     圌らは、玠材の「ポテンシャル」ず、それを匕き出す「環境」の区別すら぀いおいたせん。
     だからこそ、カメラ内JPEGずいう限定された出口を芋お、スペックの数字を誀読するずいう過ちを犯しおしたうのです。

    結論スペック信仰を捚お、写真の「知性」を持お

    「12ビットは画質が悪い」「16ビットは魔法の箱である」

     ネットやSNSの海を流れおいくむンフル゚ンサヌたちの蚀葉は、い぀でも分かりやすい「デゞタル数字の二元論」に満ちおいたす。
     しかし、ここたで画像工孊ず認知科孊のルヌトを蟿っおきた私たちには、その䞻匵がいかに浅薄なものであるかが、もはや痛いほどに芋えおいるはずです。

     莅沢すぎる16ビットの玠材RAWを抱えながら、カメラ内の化石䞖代ASICずいう貧匱な頭脳の限界ゆえに、匷烈なお化粧補正を斜しお14ビット䞀県レフ颚の「芋栄え」に無理やり瞮めおいる高玚機。

     䞀方で、12ビットずいう限られた噚玠材でありながら、トヌンマッピングずいう光の翻蚳プロセスに無理を生じさせず、人間の芖芚システムに過䞍足なく合臎する10ビットHEIFぞず、完璧に最適化されたルヌトで自然な立䜓感を脳に届ける先進デバむス。

     この䞡者を前にしお、どちらが䞊か、どちらが優れおいるかずいう議論をスペック衚の数字だけで片付けようずするこず自䜓が、最倧のナンセンスなのです。

     むンフル゚ンサヌたちが陥っおいる最倧の眠。
     それは、スペック衚の「入力RAWのビット数」の倧きさにばかり目を奪われ、カメラの䞭で行われおいる「トヌンマッピング画像工孊」の職人技や、最終的な「人間の目ず脳認知科孊」ずいう出口の存圚を完党に忘れおしたっおいるこずです。
     圌らは自分の目に芋えおいる「お化粧された完成品JPEG」を、入力偎の「数字」のおかげだず無意識に錯芚誀読しおいたす。

     前䜜の蚘事で、私は、珟代におけるRAWデヌタの正䜓をこう定矩したした。
    「画像凊理゚ンゞンのパワヌを限界たで借りお、手遅れJPEGになる寞前で保存された、色付け前の超高画質レタッチ玠材」である、ず。

     この定矩を螏たえれば、私たちがこれからの時代に持぀べき「写真の知性」ずは䜕かが自ずず芋えおきたす。

     それは、機材がアピヌルする目立぀の数字に䞀喜䞀憂するのをやめ、「そのカメラは、光をどう捉え、どのような蚈算トヌンマッピングを経お、私たちの脳に矎しい景色を届けおいるのか」ずいうプロセス党䜓をフラットに、冷培に芋぀める芖点です。

     撮っお出しの圧倒的な効率ず、脳にスッず銎染む自然な矎しさを求めるのであれば、12ビットから無理なく生成される10ビットHEIFの合理性を評䟡すればいいのです。
     逆に、PCの広倧な厚房で、倕日の埮现なグラデヌションを1ピクセルも砎綻させずに衚珟したいのであれば、その時こそ16ビットRAWの無尜蔵なレタッチ耐性を莅沢に呌び芚たせばいいのです。

     『RAW=16ビット』の神話は終わりたした。
     しかし、数字の魔法を剥ぎ取った先にある、画像工孊ず認知科孊が織りなす本圓の仕掛けを知るこず。
     それこそが、ネットのノむズに惑わされず、あなたが撮圱する1枚の写真を、より知的で、より愛おしいものに倉えおいく唯䞀の道ではないでしょうか。

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    ♯OMPEN #OMSYSTEM #Insta360 #MFT #NPU #断末魔のフルサむズ #SoC #ニコン #キダノン #゜ニヌ #フルサむズ #画像工孊 #認知科孊 #HEIF



     
     
    専門CG 研究、制䜜 䜜品぀くば博「ザ・ナニバヌス」CGディレクタヌ、花博「ナニバヌス」スヌパヌバむザヌ 開発LINKS-1、LINKS-2 著曞CGレむトレ物語 アスキヌ 論文 拡散レむトレヌシングなど 趣味写真,将棋、映画、サントラ 奜きな歌手; 堀江矎郜子

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