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＞アマレコのサイズは16:9で設定して

勘違いをしています。
アマレコTVの設定「グラフ２」は、プレビュー表示の為の設定であり、録画データには影響しません。
キャプチャされた映像の画面比率は720ｘ480の3:2です。
画面にプレビュー表示される画面比率は16:9になります。
録画した場合、そのファイル化された動画の画面比率は3:2になります。


＞PS3自体の画面サイズの設定は4:3です

それは4:3ではないはずです。
多分あなたはPS3を、コンポジット端子、またはS端子でキャプチャしていますね。
その場合、キャプチャされた画面サイズは、720ｘ480の3:2です。
画面の形状的には、4:3と16:9の間のような比率です。
4:3の場合は、640ｘ480になります。
3:2の場合は、720ｘ480、
16:9は、854ｘ480です。

本来、PS3のゲームの設計は、16:9なんです。
しかし、4:3のテレビの時代に設計されたコンポジット端子やS端子では、16:9のワイドな画面は送れない。伝送能力が足りないんです。なのでその能力の限界近くまで信号を送るために、中途半端な比率、3:2の720ｘ480でワイド画面データを送ることになった、・・・そういう仕様なんです。
テレビに表示される場合は、それをテレビが16:9の854ｘ480に直して表示します。
PCでキャプチャした場合は、それを、動画編集ソフトで16:9に直さなければいけません。


動画編集ソフトは、フリーソフトならAviUtlがお薦めです。
以下を参考にどうぞ。3:2の画面を16:9に直す作業例も紹介しています。
↓AviUtlのインストール方法、編集、MP4出力等の方法も紹介
http://www.nicovideo.jp/watch/sm20449687
http://www.youtube.com/watch?v=99ZohaZ_Bb8&hd=1