フィルムカメラの頃は、極限等級は、焦点距離で決まると経験的に考えられてきました。
理論的には、星像の大きさと銀粒子のサイズ、背景の空の明るさとの兼ね合いで決まっていたようです。
フィルムには、相反則不軌といって、露出時間と像の濃さの間の比例関係が崩れる問題が有り、これが、ネックになっていました。
露出を伸ばしても、それ以上、極限等級が伸びない壁があって、それと焦点距離との関係が指摘されていたのでした。
で、デジタルになると、理想的には露出時間を伸ばせば伸ばすほど、暗い星まで写る算段になります。
まぁ、同じ、露出時間でどこまで暗い星が写るかは、口径や焦点距離の様な光学系との絡みもあるのですが。
一般に、感度という、この前から議論しているゲインの話だと思われていますが、それは、動画を撮るとか露出時間に何らかの制限がある場合です。
この場合のS/Nは、像の鮮明さに関連してきます。
どの暗い星まで写っていると認識できるかと極限等級で考える場合も、(ゲインでなく)S/Nなのですが、極限等級だけを考えると、露出時間を長くするという選択肢が増えるのです。
で、理想的にはと書きましたが、現実には、S/Nに関わるファクターはほかにも複数あって、どれをどれだけ押さえるかにかかってきます。
冷却CCDカメラを設計する時の、理想とされるのは、skyのレベルだけが問題となるように、機器由来のノイズや処理に由来するノイズを減らすことです。
で、Skyは、どうにもならないので、空の暗いところへ行くか、いっそ、宇宙へ出るか？
で、デジカメは、もともと、天体観測用に設計されていませんし、内部の処理もブラックボックスのところがあって、なかなか、S/Nの推定が難しいのでした。
まぁ、最近は、デジカメだって特別扱いせずに、冷却CCDの時の考え方の応用が聞くのでは無いかと思い始めていますが、先日のISOの話なんかで、実際の撮影結果をみると、ゲイン調整だけでなく、内部処理もISO依存なところがあるのではないかと感じています。
