カメラ内部CMOSセンサーについて

  • 2017.08.02
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    ・CMOSセンサー=イメージセンサ=人間の網膜

    イメージセンサの種類
    ①CMOSセンサー(弊社のカメラで使用しています)

    例)スマートフォンやコンパクトデジタルカメラ
    メリット:連写や動画撮影に長けている

    ②CCDセンサー
    例)デジタル一眼レフカメラ
    メリット:CMOSより画質がいい(現在差は縮まっている)

    ●イメージセンサの構造
    イメージセンサ内にはたくさんのセンサーが並んでおり、このセンサーが光を感じとって
    電気信号に変換します。並んでいるセンサーの数が多ければ多いほど高解像度の画像を得る
    ことができます。弊社では137万画素と243万画素があります。

    ●イメージセンサの仕組み
    光を電荷量(電気信号)に変換するといっても光にはいろいろな成分があります。
    ひとつのセンサーで光の具合を全部電荷量に変換できればよいのですがそれはできません。

    ここで「三原色」とか「RGB」といった言葉を聞いたことがあると思いますが、
    光の三原色が赤、緑、青なんです。英語でいうとRed、Green、Blueです。

    理論上光の色は、赤、緑、青の三原色を組み合わせることで全ての色を表現できるという原理です。
    赤に青をまぜたら紫になるそんなイメージです。

    イメージセンサのセンサは、光の強弱を電荷量に変換できます。
    このセンサを並べておけば、白黒画像を得られが、残念ながら光の強弱だけでは色はわかりません。

    カラーの画像を得るためには、赤の光の強弱を電荷量に変換できるセンサと、緑、青用の
    センサを並べておいて、それらの度合いを混ぜてやる必要があります。
    色分けはフィルターをかけることで実現できる。赤用のセンサーには、赤い色のフィルターが
    かかっていると思ってもらうと良いと思います。

    【最後に】
    センサーの並べ方ですが、マトリックス状(列と行によって構成)に配置してあります。
    配置の量としては緑のセンサーが多く配置されています。

    緑センサーが多いため、赤、青に比べて緑色はちょっとの差でもわかります。
    人間の目も緑色が得意とされています。緑の波長は全体の波長の真ん中くらいなのが理由
    (緑色は495-570 nm)(人の目で感じる波長380~780nm)

    【可視光線】
    可視光線に相当する電磁波の波長の下界はおおよそ360-400 nm、上界はおおよそ760-830 nmである
    可視光線より波長が短くなっても長くなっても、ヒトの目には見ることができなくなります。

    可視光線より波長の短いものを紫外線、長いものを赤外線と呼びます。
    可視光線に対し、赤外線と紫外線を指して、不可視光線(ふかしこうせん)と呼ぶ場合もあります。

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