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イメージセンサー(表面照射型CMOS、裏面照射型CMOS、積層型CMOS)

投稿日:2019年11月29日 更新日:

イメージセンサーの歴史

デジタルカメラ初期の2000年頃、イメージセンサーはCCDとCMOS(しーもす)が混在していました。
当時は、CMOSと言えば妥協品というイメージが強かったです。

ですが、キヤノンがCMOS開発に力を入れ、独自CMOSを発表します。
2004年にはCCDの出荷数をCMOSの出荷数が上回りました。

CCD ・動体に強い(画素が同時に光を受けるため)
・ノイズ小
・電荷の読み出しが遅い(バケツリレーのイメージ)
・消費電力大
・CCDはカメラ以外の用途がないので進化しにくい

CMOS ・動体に弱い(画素が順々に光を受けるため)
・ノイズ大
・電荷の読み出しが早い(各画素に水道管が設置されているイメージ)(連写に強い)
・消費電力小
半導体が故に様々な箇所で利用されているため進化が早い

ネットで調べたところ、最後のCCD機は・・・

キヤノン:EOS D6000(1998年)
ニコン:D3000(2009年)
ソニー:α330(2009年)

※CCD最大手のソニーが2015年3月CCDセンサーの全面的な生産中止を発表

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CMOSの種類

2019年現在、ソニーは3種類のCMOSセンサーを発売しています。

(表面照射型)CMOS

【α7ⅱ搭載CMOS】
"Exmor(エクスモア)"CMOSセンサー=高感度性能が高いイメージセンサー
【α7ⅱ特徴】
有効約2430万画素、フルサイズ対応5軸ボディ内手ブレ補正機構(世界初)、最高4.5段分の補正効果、常用ISO感度100-25600、AF・AE追随約5コマ/秒連写、位相差117点/コントラスト25点、瞳AF、無音・無振動の電子シャッター

裏面照射型CMOS

【α7Rⅱ,α7ⅲ,α7Rⅲ搭載CMOS】
Exmor R CMOSセンサー=裏面照射型センサー
【裏面照射型センサー】

(表面照射型)CMOS 光→レンズ→アルミ配線→フォトダイオード
※アルミ配線が光を反射してしまう。
裏面照射型センサー 光→レンズ→フォトダイオード→アルミ配線
アルミ配線の前にフォトダイオードを配置した
※技術進化により可能になった

【α7ⅲ特徴】
有効約2420万画素、フルサイズ対応5軸ボディ内手ブレ補正機構、5.0段分の補正効果、常用ISO感度100-51200、AF・AE追随約10コマ/秒連写、位相差693点/コントラスト425点、瞳AF、無音・無振動の電子シャッター、フリッカーレス撮影

積層型CMOS

【α9,α9ⅱ搭載CMOS】
Exmor RS CMOSセンサー=積層型センサー
【積層型センサー】
DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー)層を追加したことにより、高速信号処理が可能になった。
【α9ⅱ特徴】
有効約2420万画素、フルサイズ対応5軸ボディ内手ブレ補正機構、5.5段分の補正効果、常用ISO感度100-51200、AF・AE追随約20コマ/秒連写、位相差693点/コントラスト425点、瞳AF、無音・無振動の電子シャッター、フリッカーレス撮影、最大60回/秒のAF/AE追随、防塵・防滴に配慮した構造

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