デジタル写真

デジタル写真では、アナログ/デジタル コンバータ(ADC)に接続された電子光検出器のアレイを含むカメラを使用して、写真フィルムへの露出とは対照的に、レンズで焦点を合わせた画像を生成します。デジタル化された画像は、コンピュータ ファイルとして保存され、その後のデジタル処理、表示、電子出版、またはデジタル印刷に使用できます。これは、可視光(または科学機器の場合は、電磁スペクトルのさまざまな範囲の光)の収集に基づくデジタル画像処理の形式です。

このような技術が登場するまで、写真は感光性写真フィルムと紙を露光し、それを化学溶液で処理して画像を現像し、安定化させることで作られていました。デジタル写真は通常、湿式浴化学処理をせずに、コンピューターベースの光電および機械技術のみで作成されます。

消費者市場では、愛好家向けのデジタル一眼レフカメラ(DSLR)を除き、ほとんどのデジタルカメラに電子ビューファインダーが付属しており、最終的な写真をリアルタイムで近似表示します。これにより、ユーザーは数秒以内に撮影した写真を確認、調整、または削除できるため、前時代のほとんどの写真化学カメラとは対照的に、 インスタント写真の一種となっています。

さらに、オンボードの計算リソースは通常、絞り調整とフォーカス調整 (内蔵サーボモーター経由)を実行できるほか、露出レベルを自動的に設定できるため、写真家が介入できると感じた場合 (およびカメラが従来のコントロールを提供している場合) を除き、これらの技術的な負担は写真家から取り除かれます。電子的な性質上、ほとんどのデジタル カメラは一部またはすべての機能が即時に実行され、機械化され、自動化されています。デジタル カメラは、従来の手動コントロール (リング、ダイヤル、スプリング レバー、ボタン) をエミュレートすることを選択する場合もあれば、すべての機能にタッチスクリーンインターフェイスを提供する場合もあります。ほとんどのカメラ付き携帯電話は後者のカテゴリに分類されます。

デジタル写真は、長い歴史を持ち、幅広い用途に使用されています。その技術の多くは宇宙産業で生まれたもので、高度にカスタマイズされた組み込みシステムと高度な遠隔測定を組み合わせたものです。電子画像センサーはすべてデジタル化できますが、これは 1951 年に実現しました。現代のデジタル写真は、後から発展した半導体産業が主流です。半導体の初期の画期的な出来事は、1970 年 4 月に初めて実証された電荷結合素子(CCD)画像センサーの登場でした。それ以来、この分野は急速に進歩し、同時にフォトリソグラフィー製造も進歩しました。

最初の消費者向けデジタルカメラは、1990年代後半に販売されました。^[1]プロフェッショナルはゆっくりとデジタル化を進め、専門的な仕事では、従来の方法よりも迅速な処理の要求を満たすためにデジタルファイルを使用する必要があったため、変換しました。^[2] 2000年頃から、デジタルカメラは携帯電話に組み込まれ、その後数年間で、特にソーシャルメディアや電子メールへの接続性により、携帯電話のカメラが普及しました。 2010年以降、デジタルのコンパクトカメラとデジタル一眼レフカメラは、ミラーレスデジタルカメラとの競争にも直面しました。ミラーレスカメラは通常、コンパクトカメラや携帯電話のカメラよりも画質が優れていますが、一般的なデジタル一眼レフよりもサイズと形状が小型です。多くのミラーレスカメラは交換レンズを受け入れ、一眼レフカメラのレンズを通して見るファインダーに代わる電子ビューファインダーを介して高度な機能を備えています。

デジタル写真が主流になったのは比較的最近のことですが、20世紀後半には、デジタル写真の誕生につながる小さな進歩が数多くありました。デジタル写真の歴史は1950年代に始まりました。1951年、最初のデジタル信号が最初のビデオテープレコーダーによって磁気テープに保存されました。^[3] 6年後の1957年、ラッセル・カーシュがコンピューターで最初のデジタル画像を作成しました。それは彼の息子の画像でした。^[4]

最初の半導体画像センサーは、 1969年にベル研究所の物理学者ウィラード・S・ボイルとジョージ・E・スミスによって発明された電荷結合素子（CCD）でした。 ^[5]金属酸化物半導体（MOS）プロセスを研究しているときに、彼らは電荷が磁気バブルに類似しており、その電荷を小さなMOSコンデンサーに蓄えることができることに気づきました。一連のMOSコンデンサーを一列に製造するのはかなり簡単だったため、彼らはコンデンサーに適切な電圧を接続し、電荷を1つから次のコンデンサーに段階的に移すことができました。 ^{[6]この半導体回路は後に}テレビ放送用の最初のデジタルビデオカメラに使用され、^[7]その発明は2009年にノーベル物理学賞によって認められました。 ^[8]

火星の最初のクローズアップ画像は、 1965年7月15日にマリナー4号が火星を通過した際に、 NASAとJPLが設計したデジタルカメラシステムで撮影された。1976年には、双子の火星探査機バイキングが火星表面から最初の画像を生み出した。画像処理は現代のデジタルカメラとは異なっていたが、結果は似ていた。バイキングは、固体センサー素子のモザイクではなく、機械的にスキャンされたファクシミリカメラを使用した。^[9]これによりデジタル画像が生成され、後で比較的ゆっくりと地球に送信されるためにテープに保存された。^{[10] [11]}

最初に公開されたカラーデジタル写真は、1972年にマイケル・フランシス・トンプセットがCCDセンサー技術を使用して制作したもので、エレクトロニクスマガジンの表紙を飾った。それは彼の妻マーガレット・トンプセットの写真だった。^[12] クロメンコ・サイクロプスは、マイクロコンピュータとインターフェースする市販製品として開発されたデジタルカメラで、ポピュラーエレクトロニクス誌の1975年2月号で特集された。その画像センサーにはMOS技術が使用されていた。

デジタル画像圧縮技術における重要な進歩は、 1972年にカンザス州立大学に勤務していたナシル・アハメドが初めて提案した非可逆圧縮技術である離散コサイン変換（DCT）でした^。[13] DCT圧縮は、 1992年にJoint Photographic Experts Groupによって導入されたJPEG画像規格で使用されています。 ^{[14] JPEGは画像をはるかに小さいファイルサイズに圧縮し、最も広く使用されている}画像ファイル形式になりました。^[15] JPEG規格は、デジタル写真の普及に大きく貢献しました。^[16]

最初の自己完結型（ポータブル）デジタルカメラは、1975年にイーストマン・コダックのスティーブン・サッソンによって開発されました。^{[17] [18]サッソンのカメラは}、フェアチャイルドセミコンダクターが1973年に開発したCCDイメージセンサーチップを使用していました。^[19]カメラの重さは8ポンド（3.6kg）で、カセットテープに白黒画像を記録し、解像度は0.01メガピクセル（10,000ピクセル）で、1975年12月に最初の画像を撮影するのに23秒かかりました。プロトタイプのカメラは技術的な実験であり、生産を目的としたものではありませんでした。^[20]ソニーが最初の民生用カメラを製造したのは1981年になってからでしたが、デジタルイメージングと写真の基礎はすでに築かれていました。^[21]

最初のデジタル一眼レフカメラは、1986年にデモされたニコンSVCプロトタイプで、1988年に発売されたニコンQV-1000Cがそれに続きました^。[22]最初に広く市販されたデジタルカメラは1990年のDycam Model 1で、Logitech Fotomanとしても販売されていました。CCDイメージセンサーを使用し、写真をデジタルで保存し、画像をダウンロードするためにコンピュータに直接接続しました。^{[23] [24] [25]}もともとプロの写真家向けに高額で提供されていましたが、1990年代半ばから後半にかけて、技術の進歩により、デジタルカメラは一般大衆にも一般的に利用可能になりました。

デジタル写真の出現は、写真分野における文化的変化にも道を開いた。フィルム写真とは異なり、暗室や危険な化学薬品はもはや画像のポストプロダクションには必要なく、画像はパソコンで処理および強化できるようになった。これにより、写真家は処理および編集技術をより創造的に活用できるようになった。この分野が普及するにつれて、デジタル写真と写真家は多様化した。デジタル写真は、写真分野を小規模でややエリート層から多くの人々を包含する分野へと拡大した。^[26]

カメラ付き携帯電話は、インターネット、ソーシャルメディア^[27]、JPEG画像形式^[16]とともに、デジタル写真の普及に貢献しました。デジタルカメラを内蔵した最初の携帯電話は、2000年にシャープとサムスンによって製造されました。^[28]小型で便利で使いやすいカメラ付き携帯電話により、デジタル写真は一般大衆の日常生活に遍在するようになりました。

イメージセンサーは、カメラのレンズによって作成された光学画像を、カメラの内部または外部のデジタルメモリデバイスに保存されるデジタルファイルに変換する電子デバイスのアレイです。イメージセンサーアレイの各要素は、投影された画像の小さな領域（ピクセル）に当たる光の強度を測定し、それをデジタル値に変換します。

センサーには主に 2 つの種類があり、電荷結合素子(CCD) (光電荷が中央の電荷-電圧変換器にシフトされる) とCMOSまたはアクティブ ピクセル センサーです。

一般消費者市場向けのカメラのほとんどはカラー画像を作成し、各ピクセルはRGBなどの3 次元色空間の色値を持ちます。各ピクセルに入射する光の波長を区別できる光検知技術もありますが、ほとんどのカメラは、すべての可視スペクトルを含む広範囲の波長にわたってその光の強度しか記録できないモノクロセンサーを使用します。カラー画像を取得するために、これらのカメラは、通常はベイヤーパターンで各ピクセルに適用されたカラーフィルター、または (まれに) 可動フィルターやダイクロイックミラーなどの光スプリッターに依存しています。次に、結果として得られたグレースケール画像が結合されてカラー画像が生成されます。このステップは通常、カメラ自体によって実行されますが、一部のカメラは、オプションで未処理のグレースケール画像をいわゆるRAW 画像形式で提供する場合があります。

ただし、サーマル マッピング、低照度表示、高速キャプチャなどの特殊用途のカメラでは、モノクロ (グレースケール) 画像のみを記録する場合があります。たとえば、 Leica Monochromカメラでは、解像度とダイナミック レンジを向上させるために、グレースケールのみのセンサーが選択されました。3 次元カラーからグレースケールまたはシミュレートされたセピア調への削減も、多くの場合カメラ自体のオプションとして、デジタル後処理によって実行される場合があります。一方、一部のマルチスペクトルカメラでは、各ピクセルに対して 3 つ以上の色座標を記録する場合があります。

ほとんどのデジタル カメラ (一部のハイエンドのリニア アレイカメラとシンプルでローエンドのWeb カメラを除く) では、後でコンピューターに転送できる画像を保存するためにデジタル メモリデバイスが使用されます。このメモリ デバイスは通常、メモリ カードです。フロッピー ディスクやCD-RW はあまり一般的ではありません。

デジタルカメラは、写真を撮るだけでなく、音声や動画も記録できます。ウェブカメラとして機能するものや、PictBridge標準を使用してコンピューターを使用せずにプリンターに接続するもの、テレビに直接画像を表示できるものもあります。同様に、多くのビデオカメラは静止画を撮影し、デジタルカメラと同じ機能でビデオテープやフラッシュ メモリカードに保存できます。

デジタル写真は、アナログ情報からデジタル情報への移行の一例です。従来の写真撮影は、電気を必要としない完全に化学的かつ機械的なプロセスでした。現在、現代の写真撮影は、内蔵コンピュータを使用してアナログ信号をデジタルデータに変換して保存するデジタルプロセスです。^[29]

デジタル画像の品質はさまざまな要素が組み合わさって決まりますが、その多くはフィルムカメラの要素と似ています。ピクセル数(通常、メガピクセル、つまり数百万ピクセルで表記) は、最も盛んに宣伝されている性能指標ですが、主要な要素の 1 つにすぎません。デジタルカメラの製造元がこの数字を宣伝するのは、消費者がこの数字を使ってカメラの機能を簡単に比較できるためです。ただし、ほとんどの用途では、この数字はデジタルカメラを評価する主要な要素ではありません。通常、カメラ内部の処理システムが生データを色バランスの取れた美しい写真に変換する方が重要であり、これが 4 メガピクセル以上のカメラがハイエンドのカメラよりも性能が優れている理由です。

ピクセル解像度は、画質の唯一の尺度ではありません。通常、同じピクセル数でもセンサーが大きいほど、小さいセンサーよりも画質が良くなります。その最も重要な利点の 1 つは、画像ノイズが減少することです。これは、同じ解像度のシンプルなコンパクトカメラよりもセンサーが大きい DSLR カメラの利点の 1 つです。

デジタル画像の品質に影響を与えるその他の要因には、次のものがあります。

• レンズの品質:解像度、歪み、分散(レンズ (光学系)を参照)
• 撮影媒体: CMOS、CCD、ネガフィルム、リバーサルフィルム
• 撮影フォーマット:ピクセル数、デジタルファイルタイプ ( RAW、TIFF、JPEG )、フィルムフォーマット( 135 フィルム、120 フィルム)、^{[説明が必要]}アスペクト比
• 処理:「ネガ」と「プリント」のデジタルまたは化学処理

特定の最大解像度（水平ピクセル数 w、垂直ピクセル数h ）のピクセル 数nは、積n = w × hです。たとえば、サイズが 1600 × 1200 の画像には 1,920,000 ピクセル、つまり 1.92 メガピクセルがあります。

メーカーが提示するピクセル数は、フルカラーピクセルの数ではない可能性があるため、誤解を招く可能性がある。シングルチップイメージセンサーを使用するカメラの場合、主張される数は、ベイヤーセンサーのように平面上の異なる場所にあるか、Foveon X3センサーのように3つのフォトセンサーが積み重ねられて同じ場所にあるかに関係なく、単色に敏感なフォトセンサーの合計数である。ただし、画像のRGBピクセルの数は異なります。ベイヤーセンサーカメラは、デモザイク（補間）によりフォトセンサーと同じ数のRGBピクセルを生成しますが、Foveonセンサーはフォトセンサーの3分の1のRGBピクセルで補間されていない画像ファイルを生成します。これら2種類のセンサーのメガピクセル定格の比較は、時々論争の的になります。^[30]

解像度の増加によって生じるディテールの相対的な増加は、画像領域内の総ピクセル数ではなく、画像全体にわたるピクセル数 (または縦方向のピクセル数) で比較する方が適切です。たとえば、2560 × 1600 のセンサー要素を持つセンサーは、「4 メガピクセル」と表現されます (2560 × 1600 = 4,096,000)。3200 × 2048 に増加すると、画像内のピクセル数は 6,553,600 (6.5 メガピクセル) に増加し、1.6 倍になりますが、画像内の 1 cm あたりのピクセル数 (同じ画像サイズの場合) は 1.25 倍しか増加しません。線形解像度の相対的な増加の尺度は、領域解像度の増加の平方根 (つまり、画像全体のメガピクセル数) です。

デジタルとフィルムのどちらの実用画像システムも、「ダイナミック レンジ」が限られています。ダイナミック レンジとは、正確に再現できる輝度の範囲です。被写体の明るすぎるハイライトは、ディテールのない白としてレンダリングされます (露出オーバー) 。暗すぎる影は黒としてレンダリングされます (露出アンダー)。ハイライトのディテールの損失は、フィルムでは急激ではありません。また、デジタル センサーでは暗い影で顕著です。デジタル センサーの「ハイライトのバーンアウト」は、その広いダイナミック レンジを出力のより限定されたダイナミック レンジ (SDR 表示または印刷) に合わせるために必要なトーン マッピングのため、出力画像では通常急激ではありません。異なる色のセンサー要素が順番に飽和するため、バーンアウトしたハイライトでは色相または彩度が変化することがあります。

一部のデジタルカメラでは、画像レビューでこれらの白飛びしたハイライトを表示できるため、撮影者は露出を変えて写真を撮り直すことができます。また、暗いピクセルを部分的に長く露出させることで、シーン全体のコントラストを補正するものもあります。3 つ目の技術は、富士フイルムのFinePix S3 Pro DSLR で使用されています。画像センサーには、メインのフォトダイオードよりも感度の低い追加のフォトダイオードが含まれており、メインセンサーでは明るすぎる画像部分のディテールが保持されます。

ハイダイナミックレンジイメージング（HDR）は、画像のダイナミックレンジを次のいずれかの方法で拡大することでこの問題を解決します。

• 画像センサーのダイナミックレンジを拡大する、または
• 露出ブラケットを使用し、個別の画像を後処理して、より高いダイナミック レンジを持つ単一の画像を作成します。

多くのカメラ付き携帯電話やほとんどのデジタルカメラは、フラッシュメモリ付きのメモリカードを使用して画像データを保存します。独立型カメラ用のカードの大半は、Secure Digital (SD) 形式または古いCompactFlash (CF) 形式です。他の形式はまれです。XQD カード形式は、高解像度のビデオカメラや高解像度のデジタル写真カメラを対象とした、最新の新しいカード形式です。最近のデジタルカメラのほとんどは、カメラにメモリカードが装備されているかどうかに関係なく、限られた容量の内部メモリを使用して写真を一時的に保存します。これらの写真は、後でメモリカードまたは外部デバイスに転送できます。

メモリ カードには膨大な数の写真を保存できます。メモリ カードがいっぱいになったときのみ注意が必要です。ほとんどのユーザーにとって、これは何百枚もの高品質な写真が同じメモリ カードに保存されることを意味します。画像はアーカイブ用または個人用として他のメディアに転送できます。高速で大容量のカードは、ビデオやバースト モード(複数の写真を連続して撮影する) に適しています。

写真家は画像ファイルの整合性を頼りにしているので、メモリ カードを適切に扱うことが重要です。 1 つのプロセスはカードのフォーマットで、基本的にはカードのエラーをスキャンする作業です。 一般的には、画像をコンピューターに転送した後でカードをフォーマットすることが推奨されています。 すべてのカメラはカードのクイック フォーマットのみを行うため、コンピューターで適切なソフトウェアを使用して、ときどきより徹底したフォーマットを実行することをお勧めします。

消費者向けデジタルカメラの主な利点は、写真フィルムを購入する必要がないため、継続的なコストが低いことです。処理コストは削減されるか、ゼロになることもあります。デジカメは、同等のフィルムカメラよりも持ち運びや使用が簡単で、現代の写真の使用法に簡単に適応できます。特にスマートフォンに搭載されているものの中には、写真を電子メール、 Web ページ、またはその他の電子配信 に直接送信できるものもあります。

専門的な用途では、デジタル カメラは速度、精度、柔軟性、使いやすさ、コストの面で多くの利点を提供します。

• 即時性: 画像の確認と削除がすぐに可能で、照明と構成をすぐに評価できるため、最終的にはストレージ スペースを節約できます。
• ワークフローの高速化: 管理 (色とファイル)、操作、印刷ツールは、従来のフィルム処理よりも多用途です。ただし、RAW ファイルのバッチ処理は、高速なコンピューターでも時間がかかる場合があります。
• 画像の取り込みが高速化: 高品質のスキャナーでフィルムをスキャンすると数分かかるのに対し、高解像度の RAW ファイルをメモリ カードから転送すると数秒しかかかりません。
• フラッシュ: 画像にフラッシュを使用すると、画像の照明などが異なる外観になることがあります。^{[関連性あり? ]}
• 画像の容量が大きいため、フィルムを交換せずに長時間の撮影が可能になります。ほとんどのユーザーにとって、カメラの寿命中は 1 枚のメモリ カードで十分ですが、フィルム カメラではフィルム ロールのコストが継続的に発生します。
• 処理の精度と再現性: デジタル領域での処理は純粋に数値的なため、決定論的 (非ランダム) アルゴリズムを使用した画像処理は完全に再現可能であり、光化学処理でよく見られる変動を排除し、他の方法では困難または非実用的な処理技術を可能にします。
• デジタル操作: デジタル画像は、従来のネガや印刷方法よりもはるかに簡単かつ迅速に変更および操作できます。

ニコンやキヤノンなどのメーカーは、フォトジャーナリストによるデジタル一眼レフカメラ(DSLR)の採用を推進してきました。2 メガピクセル以上で撮影された画像は、新聞や雑誌の小さな画像に十分な品質であると考えられています。最新のデジタル SLR に搭載されている 8 ～ 24 メガピクセルの画像は、高級レンズと組み合わせると、35 mm フィルムベースの SLR のフィルムプリントの詳細に近づくことができます。^{[引用が必要]}

• エイリアシング: あらゆるサンプリング信号と同様に、一般的な電子画像センサーの周期的なピクセル構造と、撮影されたオブジェクト (通常は人工物) の周期的な構造の組み合わせにより、ベイヤーパターンセンサーを使用したカメラを使用したときに偽色などの不快なエイリアシングアーティファクトが発生する可能性があります。エイリアシングはフィルムにも存在しますが、フィルムの確率的粒子構造 (確率的サンプリング) により、通常は目立たない形で現れます (粒度の増加など)。
• 電気依存: デジタルカメラは、通常はバッテリーから供給される電気がなければ動作しません。対照的に、ライカ M2などの機械式フィルムカメラは多数存在しました。これらのバッテリー不要のデバイスは、過酷な環境や遠隔地ではデジタルデバイスよりも有利でした。
• 限られたセンサーサイズ:半導体製造における永続的な課題は、1 cm ²よりはるかに大きいチップを欠陥なく製造するにはコストがかかるため、従来の35 mm光学系と互換性のある大型イメージセンサー形式がプロフェッショナル市場やプロシューマー市場に限定されることです。

画像のノイズと粒状感

デジタル カメラの画像のノイズは、フィルム カメラの フィルム粒子と視覚的に似ている場合があります。

使用速度

20 世紀初頭のデジタル カメラは、フィルム カメラに比べて起動に長い時間がかかりました (つまり、電源を入れてから最初の撮影ができるまでの時間が長かったのです)。しかし、最近のデジタル カメラでは起動時間が 1/4 秒未満となり、このようなことはなくなりました。

フレームレート

珍しい高速モータードライブを搭載したCanon F-1のように、一部のフィルムカメラは最大 14 フレーム/秒 (fps) に達することができますが、プロ仕様の DSLR カメラは最高のフレームレートで静止画を撮影できます。Sony SLT テクノロジでは最大 12 fps のレートが可能で、Canon EOS-1D X は14 fps のレートで静止画を撮影できます。Nikon F5 は、かさばるフィルムバックなしでは連続 36 フレーム (フィルムの長さ) に制限されますが、デジタルのNikon D5 は、バッファーをクリアしてストレージメディアの残りのスペースを使用できるように なるまで、 100 枚を超える 14 ビットRAW画像をキャプチャできます。

イメージの寿命

素材や保管方法によっては、アナログ写真フィルムやプリントは経年劣化により色あせする場合があります。同様に、デジタル画像が保存または印刷されるメディアは劣化したり破損したりして、画像の完全性が失われる場合があります。

色再現

色再現 (色域) は、使用するフィルムやセンサーの種類と品質、および光学系とフィルム処理の品質によって異なります。フィルムやセンサーによって色感度が異なるため、正確な色再現を確保するには、撮影者は機材、照明条件、使用するメディアを理解する必要があります。多くのデジタルカメラは RAW 形式 (センサーデータ) を提供しており、カメラの設定に関係なく、現像段階で色域を選択できます。

ただし、RAW 形式であっても、センサーとカメラのダイナミクスは、ハードウェアがサポートする色域内の色しかキャプチャできません。その画像を任意のデバイスに転送して再生する場合、実現可能な最も広い色域は、エンド デバイスがサポートする色域です。モニターの場合は、表示デバイスの色域です。写真プリントの場合は、特定の種類の用紙に画像を印刷するデバイスの色域です。

プロの写真家は、色を正確かつ一貫して再現できるように特別に設計され調整されたモニターをよく使用します。

ほとんどのデジタルコンパクトカメラのアスペクト比は 1.33 (4:3) で、これはアナログテレビや初期の映画と同じです。ただし、35 mmの写真のアスペクト比は 1.5 (3:2) です。いくつかの^[定量化]デジタルカメラは、どちらかの比率で写真を撮影します。ほとんどすべてのデジタル SLR は、35 mm フィルム用に設計されたレンズを使用できるため、3:2 の比率で写真を撮影します。一部の写真ラボでは、既存の 3:2 に加えて、4:3 比率の用紙に写真を印刷します。

2005 年、パナソニックはHDTV に一致する 16:9 のネイティブ アスペクト比を備えた最初のコンシューマー カメラを発売しました。これは、APS フィルムの一般的なサイズである 7:4 のアスペクト比に似ています。

異なるアスペクト比は、消費者が写真をトリミングする際に問題を抱える理由の 1 つです。アスペクト比 4:3 は、4.5 インチ × 6.0 のサイズに相当します。アスペクト比 3:2 の 4 インチ × 6 インチの「標準」サイズで印刷すると、0.5 インチが失われます。5 インチ × 7 インチ、8 インチ × 10 インチ、11 インチ × 14 インチなどの他のサイズで印刷する場合も、同様のトリミングが発生します。

2002年後半、米国で最も安いデジタルカメラは約100ドル（USD）で購入可能でした。^[31]同時に、写真ラボを備えた多くのディスカウントストアが「デジタルフロントエンド」を導入し、消費者が1時間で（インクジェットプリントではなく）真の化学プリントを入手できるようにしました。これらの価格は、フィルムネガから作成されたプリントの価格とほぼ同じでした。

2003 年 7 月、デジタル カメラは、わずか 11 ドルで購入できる 1.2 メガピクセル (1280 × 960) の CMOS ベースのデジタル カメラである Ritz Dakota Digitalの発売により、使い捨てカメラ市場に参入しました。Ritz は、フィルム カメラで長年使用されてきた使い切りコンセプトに従い、Dakota Digital を使い切りにすることを意図しました。あらかじめプログラムされた 25 枚の写真制限に達すると、カメラを店に返却し、消費者は写真のプリントと CD-ROM を受け取ります。その後、カメラは修理されて再販売されます。

Dakota Digital の発売以来、同様の使い捨てデジタルカメラが数多く登場しています。ほとんどの使い捨てデジタルカメラは、仕様と機能がオリジナルの Dakota Digital とほぼ同じですが、一部の機種では、より優れた仕様とより高度な機能 (高解像度の画像や LCD 画面など) を備えています。これらの使い捨てデジタルカメラのほとんど (すべてではないにしても) は、処理を除いて 20 ドル未満です。ただし、競争力のある価格で複雑なデジタルカメラに対する需要が非常に高かったため、製造の手抜きが頻繁に発生し、カメラの故障、部品価格の高さ、耐用年数の短さに対する顧客からの苦情が大幅に増加しています。一部のデジタルカメラでは、保証期間が 90 日間しかありません。

2003年以降、デジタルカメラの売上はフィルムカメラを上回った。^[32] 35mmコンパクトカメラの価格は、メーカーが中国などの国にさらにアウトソーシングするにつれて下落した。コダックは2004年1月に、コダックブランドのフィルムカメラを先進国で販売しないことを発表した。^[33] 2006年1月、ニコンもこれに追随し、フィルムカメラの2モデルを除く全モデルの生産を中止すると発表した。低価格のNikon FM10と高価格のNikon F6は引き続き生産される。同月、コニカミノルタはカメラ事業から完全に撤退すると発表した。35mmコンパクトカメラとAPS（ Advanced Photo System ）コンパクトカメラの価格は、デジタルカメラとの直接的な競争と、その結果として中古のフィルムカメラが手に入りやすくなったためか、下落した。^[34] ペンタックスはフィルムカメラの生産を削減したが、中止はしていない。^[35]技術が急速に進歩したため、コダックのフィルムカメラの1つは、その年の後半に「カメラ・オブ・ザ・イヤー」賞を受賞する前に製造中止となった。

フィルムカメラの売上減少は、そうしたカメラ用のフィルムの購入減少にもつながっている。2004年11月、Agfa-Gevaertのドイツ部門であるAgfaPhotoが分社化した。6か月以内に同社は破産を申請した。コニカミノルタフォトイメージング社は、2007年3月31日までに世界中でカラーフィルムとカラーペーパーの生産を終了した。さらに、2005年までにコダックの従業員数は20年前の3分の1以下になった。フィルム業界でのこうした雇用喪失がデジタル画像業界で相殺されたかどうかは不明である。デジタルカメラの登場により、以前は写真の現像に必要だった高価なフィルムロールや現像薬品の使用が減少し、フィルム写真業界は壊滅的な打撃を受けた。これは、富士フイルム、コダック、アグファなどの企業に劇的な影響を及ぼした。かつて写真現像サービスを提供したりフィルムを販売したりしていた多くの店が、もはやサービスを提供していないか、大幅に減少している。 2012年、コダックは業界の変化に適応するのに苦労した後、破産を申請した。^[36]

デジタルカメラの販売台数は2012年3月にピークを迎え、月平均約1,100万台だったが、それ以降は大幅に減少している。2014年3月までに、毎月約300万台が購入され、ピーク時の総販売台数の約30％となった。減少傾向は底を打ったと思われ、販売台数は月平均300万台前後で推移している。主な競合製品はスマートフォンで、そのほとんどはデジタルカメラを内蔵しており、定期的に改良されている。ほとんどのデジタルカメラと同様に、ビデオを録画する機能も備えている。^[37]スマートフォンは技術レベルでは改良が続いているが、そのフォームファクタはカメラとしての使用に最適化されておらず、バッテリー寿命はデジタルカメラに比べて一般的に限られている。

デジタル写真は市場にいくつかのプラスの影響ももたらしています。デジタルフォトフレームやキャンバスプリントなどの製品の人気の高まりは、デジタル写真の人気の高まりの直接的な結果です。

デジタル写真により、より多くの人が写真を楽しめるようになりました。写真家が利用できる新しい技術と編集プログラムにより、写真が一般に公開される方法が変わりました。写真を大幅に操作したり、フォトショップで加工したりして、オリジナルとはまったく異なる外観にすることができます。デジタルカメラが登場するまで、アマチュア写真家はカメラにプリントまたはスライドフィルムを使用していました。スライドは現像し、スライドプロジェクターを使用して観客に見せる必要がありました。デジタル写真により、フィルムの遅延とコストがなくなりました。消費者は、特別な機器を使用せずに、普通の家庭用コンピュータでデジタル画像を表示、転送、編集、配布できるようになりました。

最近、カメラ付き携帯電話は写真撮影に大きな影響を与えています。ユーザーはスマートフォンを設定して、インターネットに商品をアップロードし、カメラが壊れたり写真が削除されたりしても画像を保存することができます。街中にある写真店の中には、 Bluetooth技術を使ってスマートフォンから直接画像を印刷できるセルフサービス キオスクを設置しているところもあります。

アーキビストや歴史家は、デジタルメディアの移り変わりやすい性質に気づいている。有形のフィルムや印刷物とは異なり、デジタル画像の保存は絶えず変化しており、古いメディアやデコードソフトウェアは時代遅れになったり、新しい技術によってアクセスできなくなったりする。歴史家は、これによって、故障した、またはアクセスできないデジタルメディア内で情報が静かに失われるという歴史的な空白が生じていると懸念している。彼らは、プロやアマチュアのユーザーが、保存されているデジタル画像を古い技術から新しい技術に移行することで、デジタル保存の戦略を立てることを推奨している。 ^{[38]芸術的および個人的な回想録を作成するためにフィルムを使用していた} スクラップブック作成者は、デジタルフォトブックを使用してパーソナライズするためのアプローチを変更し、それによって従来のフォトアルバムの特別な品質を維持する必要があるかもしれない。

1992年にティム・バーナーズ＝リーが初めての写真（ CERNのハウスバンド、レ・ホリブル・セルネットの写真）をオンラインで公開して以来、ウェブは写真の保存と共有に人気のメディアとなっている。今日では、Flickr、Picasa、PhotoBucketなどの写真共有サイトやソーシャルウェブサイトが、何百万人もの人々に写真の共有に利用されている。デジタル写真とソーシャルメディアにより、組織や企業は写真をより多くの多様な人々に届けることができる。例えば、ナショナルジオグラフィック誌はTwitter、Snapchat、Facebook、Instagramのアカウントを持っており、それぞれにプラットフォーム上の特定の視聴者を対象としたコンテンツが含まれている。^[39]

デジタル写真は医療などの他の分野にも影響を与えています。デジタル写真により、医師は糖尿病網膜症の診断に役立てることができ、病院では他の病気の診断や治療にも使用されています。^[40]

デジタル アートやメディア アートでは、デジタル写真が編集、操作されたり、他のデジタル画像と組み合わせられたりすることがよくあります。スキャノグラフィーは、スキャナーを使用してデジタル写真を作成する関連プロセスです。

デジタルカメラやコンピュータ編集の新技術は、写真画像の認識方法に影響を与えています。加工されていない写真とは対照的に、デジタルでリアルな画像を作成および作成する能力は、デジタル写真における「真実」に対する視聴者の認識を変えます。^[41]デジタル操作により、写真は過去と現在の両方の現実の認識を調整し、それによって人々のアイデンティティ、信念、意見を形作ることができます。

初期の段階では、写真は主に家族の遺産を物理的に保存するために使用されていました。21世紀では、写真は個人のアイデンティティの重要な一部にまで進化しました。^[42]インターネットユーザーは、自分自身を個人的に表現したい方法や選択した美的感覚を中心にした写真を個人的に撮影して再投稿することがよくあります。^[42]デジタル写真の発明により、写真は壊れにくくなり、長年にわたって簡単に維持できるようになり、あらゆる種類のデジタルデバイスに保存されるようになりました。デジタル写真は、記憶の手段としてではなく、コミュニケーションとアイデンティティとしての写真の使用を促進しました。^[42]

デジタル写真の普及は社会行動に大きな影響を与えた。「写真がなければ、それは起こらなかった」というフレーズは、人生経験は写真を通じてのみ他人に証明できるという考えを反映している。^[43]

フィルターはソーシャルデジタル写真でよく使われており、その一部はフィルム写真の消滅によって生じた懐かしさを反映している。伝統的なアナログ効果（フィルムの粒子、傷、色あせ、ポラロイドの縁など）を模倣したフィルターは、日常の画像を気軽に共有するというソーシャル写真の考え方とともに、非常に人気が高まった。^[43]ソーシャル写真は「本物の」写真とは異なり、同じ価値や芸術的品質を持つことを意図していない。^[43]

現在、ミラーレスカメラの導入により、デジタル写真の進歩は飛躍的に進んでいます。^[44]最先端の技術、携帯性、汎用性、よりコンパクトで革新的であることから、ミラーレスカメラが好まれています。手動コントロール、調整可能な設定、交換レンズ、電子ビューファインダーまたはLCDスクリーン^[45]を備え、センサーから直接画像を表示する^[46]ミラーレスカメラは、DSLRよりも優れています。^[47]ミラーレスカメラは、高速オートフォーカス、静音操作、高速撮影も提供しますが、レンズの種類が限られていたり、バッテリー寿命が短いなどの欠点もあります。しかし、進歩はまだ続いています。2024年現在、ミラーレス技術の継続的な進歩により、これらの制限に対処し続けており、写真家にとっての主要な選択肢としての地位を固めています。^[48]

ミラーレスカメラの台頭により、デジタル写真は変化しました。これらのカメラは、最新の技術、携帯性、多用途性で人気があります。DSLRとは異なり、ミラーレスカメラには、写真のプレビューや手動コントロール用の電子ビューファインダーまたはLCDスクリーンがあります。小型で軽量ですが、レンズの選択肢が少なく、バッテリー寿命が短い場合があります。継続的な改善により、さらに優れたものになっています。^[49]ミラーレスカメラは、LCDスクリーンでプレビューを確認するなど、写真家に新しい撮影方法を提供します。^[50]ミラーレスカメラは写真撮影に大きな変化をもたらしました。DSLRのようなかさばる部品がないため、小型で持ち運びが簡単です。^[51]また、静かなので、結婚式や野生動物の写真撮影など、目立たない撮影に適しています。^[51]電子ビューファインダーは、露出やフォーカスなどの詳細を表示し、写真家がより良い写真を撮るのに役立ちます。^[48]新しいオートフォーカスシステムにより、動く被写体をより簡単に、より正確に撮影できます。^[52]まとめると、ミラーレスカメラは、そのコンパクトなサイズ、高度な機能、静かな動作で写真撮影を変えています。これらは改良が進むにつれて、写真家にとって欠かせないツールになりつつあります。^[53]

研究開発により、デジタル写真で使用される照明、光学系、センサー、処理、ストレージ、ディスプレイ、ソフトウェアは改良され続けています。以下にいくつか例を挙げます。

• 3Dモデルは通常の画像のコレクションから作成できます。結果として得られるシーンは新しい視点から見ることができますが、モデルの作成には非常に多くの計算が必要です。一例として、有名な場所のモデルをいくつか例として提供しているMicrosoftのPhotosynthがあります。 ^[54]
• パノラマ写真は、外部処理を必要とせずにカメラ内で直接作成できます。一部のカメラには3D パノラマ機能が搭載されており、単一のレンズでさまざまな角度から撮影した写真を組み合わせて奥行き感を作り出します。
• バーチャルリアリティ写真、写真のインタラクティブな視覚化。
• ハイダイナミックレンジのカメラとディスプレイは市販されています。1,000,000:1 を超えるダイナミックレンジを持つセンサーが開発中であり、複数の非 HDR 画像 (異なる露出で撮影) を 1 つの HDR 画像に結合するソフトウェアも利用できます。
• モーションブラーはフラッターシャッター（ぼかしの特徴を追加し、後処理で認識されるちらつきシャッター）によって劇的に除去できます。 ^[55]まだ市販されていません。
• 高度なボケ技術では、2つのセンサーのハードウェアシステムを使用します。1つは通常どおり写真を撮影し、もう1つは深度情報を記録し、写真を撮影した後でボケ効果と再フォーカスを画像に適用できます。^[56]
• 高度なカメラやビデオカメラでは、2 つ以上の減光フィルターを使用してセンサーの感度を操作します。
• 物体の鏡面反射は、コンピューター制御のライトとセンサーを使用して捉えることができます。これは、たとえば油絵の魅力的な画像を作成するために必要です。まだ市販されていませんが、いくつかの美術館では使用し始めています。
• ダストリダクションシステムは、画像センサーにほこりが付着するのを防ぐのに役立ちます。当初はオリンパス DSLR などの一部のカメラでのみ導入されていましたが、現在ではローエンドや安価なものを除き、ほとんどのモデルやブランドの取り外し可能なレンズ付きカメラで標準となっています。

その他の進歩分野としては、センサーの改良、ソフトウェアの強化、カメラ プロセッサの高度化 (複数のプロセッサを使用する場合もあります。たとえば、Canon 7Dカメラには Digic 4 プロセッサが 2 つ搭載されています)、色域の拡大されたディスプレイ、内蔵 GPS と Wi-Fi、コンピューター制御の照明などがあります。

• デジタル写真 – FAQ