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デジタルカメラの話をする上で絶対に避けて通れない部品がイメージセンサーです。
日本語で撮像素子とも呼ばれる部品で、電子機器の目に当たる部分がイメージセンサーです。
カメラにおいてはフィルムからデジタルに移行する際にフィルムに代わる部品となったのがイメージセンサーで、レンズを通った光をイメージセンサーで受光して画像を生成します。
最近はスマートフォンのカメラ性能も向上してきましたが、その大部分がこのイメージセンサーの能力アップによるものです。
その他、監視カメラやサーモグラフィーなど、全てのデジタルカメラにはイメージセンサーが搭載されています。
つまり、イメージセンサーとはカメラからスマートフォンまで僕たちの生活において、とても身近な部品であり、切り離せない存在です。
ちなみにイメージセンサーの世界シェアNo.1はソニーです。
イメージセンサーにはCMOSとCCDの2種類があり、以下に特徴をまとめました。
| イメージセンサー | CMOS | CCD |
|---|---|---|
| 画質 | 低画質 | 高画質 |
| 価格 | 低価格 | 高価格 |
| 連写 | 得意 | 不得意 |
| 消費電力 | 少ない | 多い |
大きく特徴の異なるCMOSとCCDは、過去には競い合っていた歴史があります。
争っていた当時、プロカメラマンにはもちろん高画質であるCCDセンサー、一般向けには低価格なCMOSセンサーが提供されていました。
双方が競い合う中で、CMOSは弱点である画質や連写性能などが向上。
CCDも弱点が解消できるように努力はしていましたが、結局のところこの戦いに勝ったのはCMOSでした。
CMOSが勝利した現在は、一眼カメラはもちろん、スマートフォンなどに搭載されるほとんどのイメージセンサーがCMOSとなっています。
俺この戦いは液晶テレビとプラズマテレビを思い出す。
イメージセンサーはフィルムに代わる部品であり、画質の大部分はこのイメージセンサーによって決まります。
カメラの価格＝イメージセンサーの価格と言って良いほどに直結しており、高いカメラほど高画質と言う事もできます。
| イメージセンサー | 大きい | 小さい |
|---|---|---|
| 画質 | 高画質 | 低画質 |
| 価格 | 高価 | 安価 |
| ボディ | 大きい | 小さい |
画質とは写真全体の品質。イメージセンサーだけではなく、レンズの性能も関わってきます。
カメラによってイメージセンサーの大きさが異なる事は上で簡単に紹介しましたが、レンズ交換式の一眼カメラにおいては、大きい順に主に以下の3つのサイズが存在します。
レンズ交換式は、センサーサイズに合ったレンズが必要です。
センサーサイズとレンズが合っていないと、写真にレンズの本体が写りこむ、ケラレが発生します。
またレンズ交換式でない、いわゆるコンデジやスマートフォンは規格でしっかりと決まっておらず、MFTより少し小さい1型（1インチ）や1/2.3型など、メーカーによって様々なセンサーサイズが展開されています。
ボディが小さいメリットについては簡単に想像できると思いますが、カバンに入れやすく、取り回しが利きます。
逆に大型のボディは「重い」「取り回しが効かない」など想像する分にはデメリットばかり浮かんでしまうかもしれません。
しかし大型という事は悪い事だけではありません。
紹介している通り、高画質な点は元より、大型化する事で握りやすいグリップが付き、たくさんのカスタムボタンを搭載できるので、大きい方がストレス無くカメラを扱えます。
一時期は小型のフルサイズがプロ向けとして登場していましたが、ユーザーから意見を聞きながら改善を重ねるうちにボディが大きくなっていった過去もあります。
ここからはイメージセンサーの司る画質について解説していきます。
画質には「解像度」「ノイズ」「コントラスト」など様々な要素がありますが、全てにイメージセンサーが関与しています。
イメージセンサーより知名度が高いカメラの専門用語として画素（画素数）があります。
その画素がある部品こそがこのイメージセンサーです。
画素数は基本的に多ければ多いほど綺麗という認識で問題ありませんが、例外もあります。
画素数についてはこの記事で紹介しているので、参考にどうぞ。
写真の明るさを決める要素としてISO感度があります。
ISO感度とは簡単に言うと、イメージセンサーに受けた光を電気の力で光を増減する明るさの調整方法です。
電気制御という事で、ISO感度は電気の力で明るさを増幅させますが、明るさを増幅する際にノイズも増幅してしまいます。
結果的にISO感度を上げるとノイズも増え、写真がザラザラとした質感になってくるので、上げすぎには注意が必要です。
良いイメージセンサーのカメラはISO感度を増やしてもノイズが乗りにくく、高画質な写真を撮る事ができます。
少し話が脱線しますが、昼間にトンネルの中から出口を見ると、中と外の明暗差で出口が明るく見えた事があるのではないでしょうか。
これと同じ事がカメラでも起こっており、明暗差のある場所はカメラにとっても苦手な分野の一つです。
そして、明暗のある場所における光の認識の幅の広さをダイナミックレンジと言います。
画像編集をしていない人にとって、最も遠いスペックは色空間かもしれません。
写真を保存する上で、「sRGB」と「AdobeRGB」の2種類があり、特徴を以下の表にまとめました。
| sRGB | AdobeRGB | |
|---|---|---|
| メリット | 最も浸透している | 色の範囲が広い |
| デメリット | 色の範囲が狭い | 表示できるモニターが少ない |
表に書いた通りですが、sRGBは浸透率が高く、一般的なモニターで表示もできる規格です。
AdobeRGBは浸透率が低いですが、表現できる色の範囲が広く、プロカメラマンやイラストレーターはこの規格に対応するカメラやモニターを使用します。
カメラとモニターで対応する規格を合わせる必要があり、モニターがsRGBにしか対応していないなら、カメラの設定もsRGBで問題ありませんし、AdobeRGBに対応したカメラを選ぶ必要もありません。
最近の一眼カメラならほとんどがsRGBとAdobeRGBに対応しているので、あとはモニターとの相談です。
イメージセンサーは画質以外にも、連写性能やAF（オートフォーカス）性能にも強く関わっています。
連写性能とAF性能は双方ともに進化している段階ではありますが、特に進化している機能はAF性能です。
AFの登場当初は、オマケのような機能ですが、現在は瞳を検出してピントを合わせる事までできるようになりました。
イメージセンサーは暗い場所に強かったり、超高画質だったりと多岐に渡る需要と特徴のある部品でもあります。
まだまだ伸びしろもあり、ノイズの軽減やダイナミックレンジなど、撮影の幅を広げる要素が沢山あります。
ただ、紹介した通り、センサーの性能が上がると価格も上がってきますし、初心者にとってプロ向けのセンサーが搭載されたカメラは無縁と言ってもいいほど高価です。
自分の予算に合ったカメラを買えば、価格に見合ったセンサーのカメラが手に入ります。
重要な部品ではありますが、価格相応のリターンが返ってくるので、イメージセンサーの事はあまり深く考えずに購入してもらえればと思います。
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