ドローンに搭載するカメラの画素数とは?

市場では「画素数競争」という単語が生まれるほど、
一時は「画素数が高い方がキレイ」という認識が一般的でした。

少し前にドローン搭載カメラに関するこんな記事がありました。
ACSLとPhase One、1億画素超高解像度カメラを搭載インフラ点検用ドローン提供開始

写真やカメラを趣味にしている人たちの中では、高画素と言えば真っ先に名前が上がりそうなPhaseOneがでてきました。
PhaseOneは高画素デジタルカメラやデジタルバックを作っているデンマークのメーカーです。
数年前のJapanDrone(JUIDAが主催しているドローンの展示会)でも、PhaseOneが空撮用カメラを展示していたのを覚えています。

今回は空撮を行う上でよく聞く「画素数」(或いは画像解像度)について解説します。

画素とは
「画素数」とは文字の通り「画素」の数です。
カメラの中にあるセンサー(撮像素子)は、細かなピクセル状の「画素」に仕切られています。下の図の色分けされている1つの四角が「1画素」です。

画像出典:wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%A4%E3%83%A4%E3%83%BC%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%AB%E3%82%BF%E3%83%BC

そして四角い「画素」が沢山ならぶようにカメラのセンサーは構成されています。※図では赤緑青の色がついていますが、とりあえずここでは色は無視してください。レンズから入った光が画素の並んだセンサーに当たり、画像が作られます。
この1つの「画素」ですが、1つにつき1色を表現することが可能です。1つずつが1色を表現し、それが何百万、何千万画素と沢山並ぶことによって1枚の画像が表現されます。その総数が「画素数」と呼ばれます。
※実際には総画素数や有効画素数などありますが、ここでは割愛します。
これがPhaseOneの商品などは1億オーバーの数になります。

ここで少し想像力を働かせながら考えてみてください。
仮に同じ大きさの画像として表示する場合、この画素数が大きい場合と小さい場合、それぞれどのように表示されるでしょうか。

画素数が多い程細かく繊細に、少ない程おおざっぱな荒い画になることが想像できるでしょうか。

上画像の右側のリンゴは極端に画素数が少ない例です。そのため1画素が1色を再現しているのが、目で見てわかると思います。私達が普段使用しているカメラは数百万~数千万画素であるため、この1画素(1ピクセル)が四角くみえることはほとんどありません。
つまり同じ大きさで画像を観る場合、画素数が高い方がより細かく写るということになります。

ただしピクセルが認識できないくらいしっかり画素数のある画像も、拡大していくと、だんだんとピクセルが見え始めます。

例えば上の写真ですが、約1300万画素のデータです。
特に「四角い画素が集まっている」という見え方はしませんね。
この写真の中央から少し右上にある、校舎の時計をクローズアップします。

拡大すると、ピクセルが見えてきました。
このようにデジタル写真はピクセル(画素)の集まりで、高画素(画素数が大きい)程細かく細部まで表現可能と言えます。

ただし通常は表示するディスプレイやプリンタの性能限界がありますので、どのような媒体でどのように使用するかによって適切な画像解像度(画素数)を決定します。
例えば、FHDのモニターであれば、1920×1080の画素数、つまり約200万画素ほどしか表現できません。4Kであっても900万画素に届かない程度です。

それでは冒頭で述べたような高画素機はどのような用途で使用するのでしょうか。

例えば産業利用におけるドローン空撮では、壁面のクラック等、数ミリ単位の異常を発見する必要のある場合があります。高画素機を使えば、このような小さなものをしっかりと撮影するために、わざわざドローンを被写体に近づけたりする必要が無くなります。また望遠レンズを使用して撮影するよりも、高解像度のカメラで広く撮影し、あとでその部分だけ拡大して見た方がクラックの位置が分かりやすく、また撮影枚数も少なくて済みます。(低画素で拡大をすると、先ほどの校舎の時計のように画像が荒れます)
写真測量では、より高い位置から撮影し少ない枚数でデータを作成するために高画素機が用いられているようです。
また広告においては大きなサイズでプリントをする場合、引き伸ばす際に高画素の方が画像が荒れにくいという事があります。※ただ多くの場合、大きなプリントは近くから見られることがあまりないため、そこまで解像度が重視されない場合もあります。

このように高画素化に伴う利点は特に「撮った後で拡大しても画像が荒れない」というところが大きく、これは趣味で撮影するユーザーも十分に感じられるかと思います。
高画素化にはもちろんデメリットも存在しますが、それはまた別の記事で解説させていただきたいと思います。

静岡沼津ドローンスクールでは、写真講座も行っております。
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ドローンの安全な運用法を学ぶために、当校では『JUIDA操縦技能・安全運航管理者講習』や『DJI CAMP』を行っております。
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1月【DJICAMP】日程と、実技試験練習のお知らせ

学科は全て当校の教室で行います。

ドローンメーカー最大手DJI JAPAN が認定する民間資格である「DJI CAMP スペシャリスト」の1月講習日程のお知らせです!

DJI CAMP スペシャリストとは・・
2日間の座学講義、筆記試験、実技試験を受講し、試験に合格した方を「DJICAMPスペシャリスト」として認定し、認定証が発行されます。
DJI機の運用を前提とした講習ですので、アプリケーションの細かな設定やDJI機の特性等、飛行業務にすぐ活かせる内容となっております。

【日時】
2021年1月30日(土)~1月31日(日)
※日帰りの2日間になります。

【場所】
1日目・・東部自動車学校 教室内
2日目・・東部自動車学校及びニューウェルサンピア沼津体育館

【受講費用】
一般・・60000円(税別)
当校ドローンスクール卒業生の方・・50000円(税別)
※別途申請料15000円(税別)が必要になります。

【受講資格】
アプリケーションの飛行記録や飛行申請の資料等で、DJI機の累計飛行時間が10時間を超えている事を証明できる方。

お申込みは受講日の2週間ほど前に終了致しますので、ぜひお早目にお申込みください。詳細やお申込み方法は当校ウェブサイト特設ページをご覧ください。
皆様のご参加、お待ちしております!

DJICAMPの実技試験が不安な方は、当校のAモード練習コースがあります。
DJIインストラクターが講習を行い、また試験当日と同じ状況で練習をおこなうことができます。
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試験会場は体育館になります。

試験対策についてはこちらの記事もご参照ください。
※記事中頃から「練習方法について」という欄があります。

皆様のご参加、お待ちしております!
ご不明点等ございましたら、コチラからご連絡ください。

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11月DJICAMPを行いました

11/28-29にDJICAMPが行われました。

DJICAMPではDJI機の運用経験10時間以上の方を対象とした講習、及び認定試験を行います。試験に合格することで、DJIスペシャリスト資格を申請することが可能です。
また当校では日帰り2日間の講習となります。

実技試験ではVPS(ビジョンポジショニングシステム)をオフにした状態のAモードで行いますので、当校ではこういった飛行を練習する講習も行っております。

次回のDJICAMPは1/30-31で行われますので、ぜひご参加ください。

【1月DJICAMP予定】
2021年1月30日(土)~1月31日(日)
詳細・お申込みのご案内はコチラからお願い致します。