【しーもすせんさー】
CMOSセンサー とは？
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💡 光を信号へ変える、カメラの目
光を電気信号へ変える、カメラのイメージセンサーの一種。CMOSとCCDの構造、裏面照射型と積層型、画素数と画質、シャッター方式を解説します。
📌 このページのポイント
- 画素のフォトダイオードで光を電荷へ変える
- CMOSの回路技術を使い、信号の増幅や読み出しを行う
- 裏面照射型は光の入り方、積層型はチップの構成を工夫する
- 画質や動きの写り方は、画素数だけでは決まらない
ひよこ CMOSセンサーは、レンズと違う？
ペンギン先生 レンズは光を集め、センサーは受けた光を電気信号へ変えるよ。画素にあるフォトダイオードで電荷を蓄え、信号を読み出す。デジタル値へ変換し、画像処理と組み合わせて写真や映像を作るんだ。
ひよこ CCDとは、何が違う？
ペンギン先生 どちらも光を受けて電荷へ変える撮像素子だよ。CCDは電荷を転送して出力側で増幅する構成、CMOSは画素側の回路で信号を増幅し読み出す構成が基本。CMOSは高速性や省電力、ほかの回路を組み込みやすい点に特長があるんだ。
ひよこ 画素数が多いほど、きれい？
ペンギン先生 細部を表すための要素の一つだけど、画質をそれだけでは決められないよ。受けられる光、ノイズ、レンズ、露出、画像処理なども関係する。CMOSという方式名だけで、すべてのカメラの画質や性能が同じになるわけではないんだ。
ひよこ 裏面照射型は、裏から撮るの？
ペンギン先生 光が配線に遮られにくい側から画素へ入るようにした構造だよ。カメラが被写体を裏から撮る、という意味ではない。光を受けやすくする工夫で、ノイズなども含めた設計が必要なんだ。
ひよこ 積層型なら、必ずAI入り？
もっと詳しく知りたい人へ
CMOSだと、動くものは必ずゆがむ？
露光方式によります。ローリングシャッターは行ごとの露光時刻にずれがあり、速い動きで形がゆがむ場合があります。全画素が同時に露光を始め終えるグローバルシャッターもあります。方式名と、個別の露光・読み出し条件を区別します。
CMOSは、すべてカメラ用？
違います。CMOSはマイクロプロセッサやメモリーなどにも使われる回路技術です。このページで説明するのは、光を受ける撮像素子としてのCMOSイメージセンサーです。
📖 おまけ：英語の意味
「CMOS Image Sensor」 ＝ CMOS技術を用いた撮像素子
💬 CMOSはComplementary Metal-Oxide-Semiconductorの略です。CMOSは回路技術の名前なので、CMOSで作られたチップがすべてカメラ用センサーというわけではありません。