センサーサイズが野生動物写真に与える影響

レンズ交換式カメラの発展に伴い、カメラセンサーはマイクロフォーサーズ（MFT）、APS-C、フルフレームの3つの一般的なサイズに落ち着きました。これらのセンサーサイズは、特に初心者写真家にとっては混乱を招く可能性があります。プロの写真家でさえ、いくつかの違いを完全に理解していないかもしれません。野鳥写真家として、私は常に野生動物写真家の視点からこれら3つのサイズを実際に比較したいと思っていました。嬉しいことに、その願いが叶い、この記事では、実際のテストに基づいてこれら3つのセンサーの違いを説明します。

センサーサイズの概要

マイクロフォーサーズセンサー

このセンサーは、野生動物写真で最も一般的に使用される3種類のセンサーサイズの中で最小のものです。これらのセンサーのサイズは17.4 x 13 mmです。OMシステム（旧オリンパス）はこれらのカメラの最大手メーカーであり、パナソニックが主な競合相手です。

センサーサイズが小さいため、マイクロフォーサーズカメラはさらに小型化できます。（レンズも小型化されているものが多いですが、望遠レンズの場合はそれほどではありません。） もう一つの結果として、クロップセンサーは、より大きなカメラセンサーで撮影した画像の一部を切り取るようなものです。これには長所と短所があり、後ほど説明しますが、野生動物写真では、遠くの被写体にできるだけ多くのピクセルを収めるという目的を達成するのに役立ちます。より具体的には、マイクロフォーサーズセンサーは2倍のクロップファクターを持っています。これは、たとえば、マイクロフォーサーズカメラの400mm望遠レンズは、フルサイズカメラの800mmレンズと同じ画角を提供することを意味します（2つのセンサーのアスペクト比がわずかに異なることを除けば）。

APS-Cセンサー

APS-Cセンサーは、主要メーカーのほとんどのカメラに搭載されています。マイクロフォーサーズセンサーよりも大きく、サイズは約23×15mmです。（キヤノンのAPS-Cセンサーはこのサイズよりわずかに小さいですが、他のほとんどのメーカーのセンサーはわずかに大きいものの、その差はごくわずかです。）

マイクロフォーサーズカメラと同様に、野生動物写真家にとっての理論上の利点は、フルサイズカメラに比べて小型軽量であること（そして価格が安い可能性があること）にある。しかし、APS-Cの軽量性という利点は、期待ほど大きくない場合が多い。これは主に、APS-Cの野生動物撮影専用に設計された超望遠レンズの入手性が限られているためである。ほとんどのAPS-Cユーザーは、代わりにフルサイズレンズを好む傾向があり、フルサイズレンズはやや重くなる。

APS-Cカメラのクロップファクターは、フルサイズカメラに比べて約1.5倍です。これについては後ほど詳しく説明します。

フルフレーム

フルサイズセンサーの歴史は1世紀以上に及び、私たちの記憶よりもはるかに長い。当初はセルロイドフィルム用の35mmフォーマットとして始まり、現在では少なくとも9つの主要メーカーから36×24mmのデジタルフルサイズセンサーを搭載したカメラが販売されている。フルサイズセンサーは長らく現代写真の礎であり、確固たるゴールドスタンダードとして確立されてきた。

しかし、このフォーマットが広く普及しているのには実用的な理由があるのでしょうか、それとも単に硬直性と伝統への固執によるものなのでしょうか？フルフレームを支持する主な論点は、優れた画質、被写界深度の優れた制御、そして利用可能なレンズやその他のアクセサリーの種類の豊富さです。定義上、クロップファクターは1倍のみです。

大きい方が常に良いのだろうか？

各カメラセンサーサイズの長所と短所を理解するために、簡単な思考実験をしてみましょう。3人の写真家が、全員同じ解像度のカメラと、同じ公称焦点距離と絞り値のレンズを使用していると想像してみてください。

これは単なる理論上の仮定ではありません。例えば、これらのセンサーサイズを採用している有名なカメラが3機種あります。OMシステムOM-1 Mark II、ニコンD500、ニコンD5で、いずれも解像度は約20メガピクセルです。これら3機種すべてに、300mm f/4レンズ（マイクロフォーサーズシステム用のM.Zuiko 300mm f/4.0 IS PROレンズ、APS-Cおよびフルサイズセンサー用のニコンAF-S 300mm f/4E PFレンズなど）を購入することが可能です。では、これらのシステムの違いは何でしょうか？

まず、重量とサイズに違いがあります。これらの特定のカメラとレンズの場合、写真家が持ち運ぶべき重量は以下のとおりです。

• マイクロフォーサーズ – 2074グラム（4.57ポンド）
• APS-C – 1615グラム（3.64ポンド）
• フルフレーム – 2205グラム（4.86ポンド）

興味深いことに、今回はマイクロフォーサーズではなく、APS-Cセンサーが最も軽量です。これはレンズ選びの重要性を浮き彫りにしています。ニコンの300mm f/4 PFレンズは可能な限り軽量に設計されていますが、OMシステム300mm f/4 PROはそれよりもわずかに重くなっています。しかし、平均的には、マイクロフォーサーズのレンズはAPS-Cやフルサイズレンズよりも小型軽量です。

しかし、もっと重要なのは、この3人の写真家がどのような写真を撮るかということです。カメラを3人の写真家に分け、同じ被写体を同じ設定で撮影してもらいましょう。例えば、小川の真ん中の岩にとまっている鳥を撮影するとします。被写体からの距離は全員同じにします。この3枚の写真がどのようなものになるか想像してみてください。結果は写真の後で発表します。

まず、マイクロフォーサーズセンサーを使用した場合、鳥が画面のより広い範囲を占めるように見えます。また、他の2つのカメラで撮影した画像と比べて、ノイズがより目立つ可能性があります。

第二に、APS-Cセンサーで撮影した画像では、鳥の周囲の範囲がやや広く写ります。ノイズはこれに比べて目立ちにくくなりますが、多少のノイズは残る可能性があります。

最後に、フルサイズカメラを使用する写真家にとって、鳥は画面内で最も小さく写ります。（マイクロフォーサーズセンサーでは鳥が画面全体を占める場合でも、フルサイズでは画面の4分の1しか占めません。）周囲の環境がより多く写り込み、3つのケースの中で最もノイズの少ない画像になります。

被写界深度はどうでしょうか？ 実は、3枚の画像すべてにおいて、背景は同じレベルのぼかしで表示されます。これは、それぞれの小さなセンサーの画像が、基本的に大きなセンサーの画像を切り取ったものであり、切り抜きによって被写界深度が変わるわけではないためです。

フルサイズカメラを使用している写真家が、APS-Cやマイクロフォーサーズの画像に似せるために画像をトリミングしようとしたらどうなるでしょうか？それは可能ですが、多くのピクセルを失うという代償を伴います。画像は非常によく似て見えますが、APS-Cレベルにトリミングすると画像の解像度は20メガピクセルから約8.5メガピクセルに低下し、マイクロフォーサーズレベルにトリミングすると解像度は約5メガピクセルに低下します。

ここから得られる教訓は何でしょうか？同じセンサー解像度、焦点距離、被写体からの距離を使用した場合、マイクロフォーサーズカメラで撮影した画像が被写体上に最も多くのピクセルを配置し（結果として最も高いレベルのディテールが得られます）、カメラセンサーが大きいほど常に優れているという考えを完全に覆します。

実際には、状況は少し異なる場合があります。例えば、現在主流のフルサイズカメラのほとんどは20メガピクセル以上の解像度を備えています。Nikon D850やNikon Z8のような45メガピクセルのカメラで撮影する場合、大きくトリミングしても多くのディテールが残ります。Sony α7R Vのように60メガピクセルを超えるフルサイズカメラでは、この傾向はさらに顕著になります。一方、APS-Cカメラの最高解像度は約40メガピクセル、マイクロフォーサーズカメラの最高解像度は約25メガピクセルです。

さらに、写真家は必要に応じて様々な場所に身を置き、思い通りの構図を捉えようとします。フルサイズカメラなら被写体に近づき、マイクロフォーサーズレンズなら後ろに下がって、それぞれが望むフレーミングを実現できます。例えば、OM-1（マイクロフォーサーズ）を使用する写真家は、ニコンD5（フルサイズ）を使用する写真家よりも数メートル後ろに立つことが多いでしょう。あるいは、フルサイズカメラを使用する写真家は、野生動物を撮影する際に、600mmなどの望遠レンズを使って理想的な構図を実現するかもしれません。

異なるレンズを使用したり、カメラと被写体との距離を変えたりすると、センサーサイズの違いに関連する他の変数も生じます。例えば、被写体に近づくほど被写界深度は浅くなります。焦点距離の長いレンズを使用した場合も同様です。したがって、同じ構図で2つの異なるセンサーを使用して2枚の写真を撮影した場合、センサーが大きいほど被写界深度は浅くなります。（これは、カメラの設定がすべて同じであり、構図を合わせるためにトリミングが行われていないことを前提としています。）

実際、クロップファクターを使えば、2つの異なるセンサー間での等価焦点距離と被写界深度の両方を判断できます。マイクロフォーサーズカメラに300mm f/4レンズを装着して設定を合わせたいけれど、フルサイズカメラを使っている場合、この2つのシステム間には2倍のクロップファクターがあることを覚えておきましょう。つまり、前後に動かない限り、フルサイズカメラに600mm f/8レンズを装着して撮影すれば、同様のフレーミングと被写界深度を実現できます。

重要な実用上の違いの一つは、各カメラシステムで使用できるレンズの種類です。理論的には、クロップファクターを掛けたり割ったりするだけで、2つのシステム間で構図と被写界深度を一致させることができるのが理想的です。しかし、カメラメーカーが製造するレンズの種類は限られています。例えば、フルサイズカメラの200mm f/2レンズは、マイクロフォーサーズシステムでは100mm f/1.0レンズ（実際には存在しません）としか互換性がありません。

一般的に、マイクロフォーサーズカメラは軽量な超望遠レンズの選択肢が豊富です。一方、フルサイズカメラは、被写界深度が浅く、絞り値が明るい望遠レンズの選択肢が多くなります。（APS-Cカメラのユーザーは、通常フルサイズレンズを使用しますが、富士フイルムのユーザーはAPS-C専用レンズの選択肢が豊富なため例外です。）

しかし、この一般的な議論は、どのレンズを購入するかまだ決めていない場合にのみ当てはまります。各社は独自のレンズを製造しています。もし既存の選択肢が気に入らない場合は、レンズをアダプターで改造したり、ニーズに合ったサードパーティ製のレンズを探したりできるかもしれません。また、テレコンバーターを使用してレンズの焦点距離と最大絞りを変更することも可能です。例えば、2倍テレコンバーターを使用すれば、400mm f/2.8 レンズを 800mm f/5.6 レンズに変換できます。

さて、画質はどうでしょうか？

確かに、この点では大型センサーの方が有利です。特に、20メガピクセルのカメラを3台用意し、それらすべてで高ISO感度で撮影し、広範囲にわたるトリミングや後処理を行う場合を想像してみてください。フルサイズセンサーで撮影した画像はAPS-Cセンサーで撮影した画像よりも鮮明で、APS-Cセンサーで撮影した画像はマイクロフォーサーズセンサーで撮影した画像よりも鮮明になるため、最終的な画質に直接影響します。

しかし、フルサイズカメラが提供する画質上の利点は、画像を大幅にトリミングする必要がある場合には相殺されます。APS-Cカメラの画角に合わせてトリミングすると、APS-Cの画質が得られます（元の画像の解像度や個々のカメラセンサーの違いによっては、わずかに良くなるか悪くなるかは異なります）。マイクロフォーサーズの画角に合わせてトリミングすると、せいぜいマイクロフォーサーズの画質が得られるだけです（実際には、80メガピクセルのフルサイズカメラでは、そのような大幅なトリミング後に20メガピクセルを残すことはできないため、おそらく画質は悪くなります）。

野生動物写真家は画像をトリミングすることが多いため、これは小型カメラセンサーの利点を強く裏付けるものと言えるでしょう。フルサイズカメラで撮影した映像をそれほどトリミングするのであれば、より軽量で安価な機材を使っても同じ結果が得られるはずです。

実際には、フルサイズカメラの画質における大きな利点は、トリミングを最小限に抑える場合にのみ明らかになります。主に動物の風景写真を撮影するのでなければ、フルサイズカメラでは焦点距離の長いレンズが必要になり、被写体にかなり近づく必要が出てくるでしょう。その結果、コストが上がり、機材が重くなり、場合によっては撮影対象の動物を驚かせてしまう可能性も高くなります。

結局のところ、フルサイズカメラには確かにいくつかの明確な利点がありますが、多くの場合、価格が高く、技術のアップグレードも必要になります。そうでなければ、それらの利点を実感することは難しいでしょう。より小型のカメラセンサーでも優れた画質を実現できることを考えると、APS-Cやマイクロフォーサーズが野生動物写真で依然として人気が高い理由が理解できます。

センサーが小さくなると、ノイズが増えるのでしょうか？

以前にも説明したように、カメラセンサーが大きいほど画質が向上する可能性があります。画像をトリミングせず、同じカメラ設定を使用する場合、APS-Cセンサーはマイクロフォーサーズセンサーに比べてノイズ性能が約1段分向上し、フルサイズセンサーもAPS-Cセンサーに比べて約1段分向上します（これは非常に大まかな目安です）。他の条件がすべて同じであれば（個々のカメラセンサーのノイズ性能によって必ずしも同じとは限りませんが）、マイクロフォーサーズセンサーでISO 1600で撮影した画像は、フルサイズセンサーでISO 6400で撮影した画像とほぼ同じノイズになります（ISO 1600からISO 3200、そしてISO 6400へと2段分の差があります）。

しかし、ノイズリダクションソフトウェアは長年にわたって大幅に改良されてきました。この改良により、画質を著しく低下させることなく、非常に高いISO感度を使用できるようになりました。そのため、理論的には大型センサーの方が低照度条件下で明らかに有利ですが、後処理によって、適度な明るさで撮影したほとんどの写真（そして、非常に暗い場所で撮影した多くの写真も）を美しく見せることができます。

マイクロフォーサーズカメラでも、ISO感度を5000～6400、必要に応じてそれ以上まで設定できることが分かりました。これらは単なる「緊急時の対処法」ではなく、後処理で目立つノイズを軽減できることを十分に理解した上で、日常的に、そして何の心配もなく使用していました。

確かに、マイクロフォーサーズからAPS-Cに切り替えるとノイズ性能が約1段向上し、フルサイズカメラに切り替えるとさらに約1段向上するなど、メリットは依然として存在します。しかし、ISO感度を6400以下に抑えることができれば、現在ではこれら3種類のセンサーサイズのいずれも野生動物の撮影に十分活用できます。

マイクロフォーサーズシステムは軽量ですか？

ほとんどの写真家にとって、この質問に対する即答は「もちろんです」だろう。しかし、本当にそうだろうか？

以前、OMシステム300mm f/4レンズを搭載したマイクロフォーサーズキットは、ニコン300mm f/4 PFレンズを搭載したAPS-Cキットよりも重いと指摘した際に、この問題に触れました。今では、マイクロフォーサーズキットが優れている例を数多く見つけることができます。しかし、サイズと重量の面でマイクロフォーサーズが明らかに優れている点のほとんどは、広角レンズや標準単焦点レンズなどの望遠レンズ以外のレンズを使用した場合に顕著に現れます。

残念ながら、主な撮影対象が野生動物写真であれば、センサーサイズに関係なく、背中や肩への負担は避けられません。これは、高性能な超望遠レンズは、装着するカメラ本体の数倍もの重さになることが多いからです。野生動物写真に最適な、明るい最大絞り値を持つ長い焦点距離のレンズは、どうしても重くなってしまうのです。

異なるカメラシステム間で同じフレームレートと被写界深度を実現するには、焦点距離と最大絞りの両方にクロップファクターを掛ける必要があることを覚えておいてください。APS-Cシステムで標準の400mm f/5.6レンズは非常に軽量で優れた選択肢のように思えるかもしれませんが、クロップファクター1.5を掛けると、フルサイズレンズの600mm f/8.4のようなものに匹敵することがわかります。キヤノンの600mm f/8のようなレンズは十分近い性能を持ち、軽量で性能も優れているため、APS-Cの標準400mm f/5.6レンズは当初考えていたほど魅力的ではないかもしれません。

「マイクロフォーサーズの方が軽いのか？」という質問に対する答えは、やはり「はい」だと私は考えています。ただし、これは非常に条件付きの答えであり、選択するカメラとレンズの種類によって大きく左右されます。

（念のため付け加えると、ミラーレスカメラと一眼レフカメラについても同じことが言えます。私はニコンZ9に改造した500mm f/4 Fマウントレンズを使っていますが、私のミラーレスカメラの機材は以前使っていた一眼レフカメラの機材よりも重いと確信しています！）

結論

私は3日間、野生動物の撮影に没頭しました。特に、ハジロカイツブリの家族を観察し、撮影する機会に恵まれました（ちなみに、ハジロカイツブリは世界にたった5種類しかいません）。私が撮影したつがいは、プラハの公園の、人通りの多い小川沿いの岩の下に巣を作っていました。そのため、これらの鳥は人間の存在に慣れており、私が何時間も小川に座っていたことに全く気づきませんでした。

これにより、カメラ1台や3台ではなく、なんと4台ものカメラで撮影することができました。フルサイズカメラ2台（Nikon D850とZ9）、APS-Cカメラ1台（Nikon D500）、そして野生動物撮影に最適なマイクロフォーサーズシステムと言えるOMシステムOM-1 Mark IIと150-400mm f/4.5レンズを用意しました。私の目的は、同じ被写体に対して3種類のシステムを試用し、センサーサイズの違いが画像にどのような影響を与えるかを比較することでした。

私の目的は勝者を選ぶことではありませんでした。写真家一人ひとりのニーズは異なります。実際、最近はどのカメラを選んでも間違いはないというのが私の率直な感想です。センサーサイズに関わらず、4台のカメラすべてが素晴らしく精細な画像を撮影することができました。そして、適切な画像処理を施せば、小型センサーの弱点とされる高ISO感度でのノイズも大きな問題にはなりませんでした。

フルサイズカメラの実用的な利点を一つ挙げるとすれば、おそらく皆さんが想像するようなものではないでしょう。高感度性能やレンズの選択肢の広さではありません。私が最も有益だと感じたのは、後処理で画像をトリミングできる自由度の高さです。確かに、フルサイズカメラで過度にトリミングするとこれらの利点が打ち消されることは既に述べましたが、APS-Cやマイクロフォーサーズカメラで過度にトリミングするとさらに悪い結果になります。利点が打ち消されるだけでなく、トリミングしすぎると使い物にならない画像になってしまう可能性もあるのです。

しかし、この課題は、撮影技術を習得し、撮影における規律を維持することで容易に克服できます。つまり、小型センサーを使用する場合は、後処理での大幅なトリミングを避けるために、被写体をより正確にフレーミングする必要があるということです。実際、これは長期的には利点となります。フルサイズカメラを所有していると、フレーミングが緩くなりがちで、写真撮影のスキル向上に悪影響を及ぼす可能性があるからです。

このことから、自分がどんなカメラを持っているのかを把握し、その設定を正確に調整することがいかに重要かを改めて認識させられました。これは、特定のセンサーサイズや特定のレンズを追い求めることよりもはるかに重要なことです。

最終実習

最後に、3種類の異なるセンサーサイズで撮影した10枚のサンプル画像を示します。違いが分かりますか？

この記事を楽しんでいただけたなら幸いです！カメラのセンサーサイズやパリティの概念は議論の的となることがあるため、コメントを残す際は礼儀正しく、写真家の機材選択を軽視するようなことは決してしないようお願いします。