「センサーが大きければ、他のすべてを圧倒できる」という格言を聞いたことがある人も多いでしょう。
確かに、この発言の背後にはいくつかの真実があります。 CMOS センサーが大きいほど、より多くの光を取り込むことができるため、一般に画質が向上します。これは、スマートフォンメーカーが常にセンサーサイズの大型化を推進し、カメラハードウェアで激しく競争する理由でもあります。
ただし、注意すべき重要な点がまだいくつかあります。
「1インチセンサー」のマーケティング視点
左側の画像は、Sony の 1- インチ IMX989 センサーに、ほぼフルフレーム カメラのような雰囲気を与えています。
スマートフォン ブランドは、自社の CMOS センサーがどれほど大きくなったかを強く強調していますが、今日の最大のスマートフォン センサー -、ミラーレス カメラの標準に近づいているとして販売されている、いわゆる「1- インチ センサー」- でさえ、フルフレーム センサーはおろか、APS-C センサーよりもはるかに小さいのです。
スマートフォンのカメラがどれほど積極的に進化したとしても、スマートフォンが専用のカメラセンサーサイズに本当に追いつくという考えは、現在の時代では依然としてかなり非現実的です。
興味深い事実: CMOS センサーのサイズの実際の測定方法
CMOS センサー サイズの命名規則は、実際には歴史的な遺産です。
センサーサイズは、撮像面の実際の対角長を直接測定するものではありません。代わりに、CCD センサーや CMOS センサーが存在する前に使用されていた古い「ビデオ カメラ チューブ」の寸法に基づいています。
これらの光電撮像管は、電子ビームを使用して画像を走査することにより光を電気信号に変換します。当時、一般的に使用されていた「1-」インチのイメージング チューブは厚いガラスの筐体を備えていましたが、内部の実際の長方形の受光領域の対角線は約 16 mm しかありませんでした。
実際には、真の 1 インチ長方形の対角線は 25.4 mm でなければなりません。
最新の CMOS および CCD センサーはこの命名規則を継承しているため、今日の「1 インチ センサー」の撮像対角線は実際には約 16 mm しかありません。
センサーサイズだけがすべてではない
本題に戻りますが、センサーのサイズはカメラが捉えることができる光の量を決定するため、重要な役割を果たします。より多くの光が、露出、ダイナミック レンジ、低照度でのパフォーマンス、さらには画像の鮮明さに直接影響します。-
ただし、センサーサイズだけを見るだけでは十分ではありません。
メーカーが明確に説明していない、次のようなより深い要因があります。
- CMOS有効面積利用率
- レンズのイメージサークル範囲
CMOS活用とレンズイメージサークル
「イメージサークル」とは、レンズによって撮像面に投影される円形の領域を指します。
たとえば、APS-C レンズがフルフレーム カメラに取り付けられている場合、レンズのイメージサークルは小さすぎてフルフレーム センサーを完全にカバーできません。-これにより、隅が暗くなったり、強制的にトリミングされたりする結果になります。
理想的には、レンズによって投影される円形の画像が CMOS センサー領域全体を完全にカバーする必要があります。
Sony Xperia Pro-I の例
良い例は、いわゆる 1 インチ センサーを搭載してリリースされた Sony の Xperia Pro-I スマートフォンです。-
- センサー: ソニー IMX383
- センサーサイズ: 1インチ
- 解像度: 12MP 出力
- 画素サイズ：2.4μm
- テクノロジー: Exmor RS
- 元々は Sony RX100 VII コンパクトカメラから派生したものです
オリジナルのセンサー自体には、実際には約 20 メガピクセルが含まれています。
ただし、スマートフォンのレンズには十分な大きさのイメージ サークルがないため、Xperia Pro-ではセンサー領域の約 12 メガピクセルしか有効に利用できません。
残りの 8 メガピクセルは、おそらく次の用途に予約されています。
- ロスレス 16:9 ビデオ スイッチング
- 電子手振れ補正
- ビデオおよびポートレートモードのクロップ
トリミングにより大型センサーの利点が損なわれる理由
センサー クロップの一般的な例は、スマートフォンで写真モードとビデオ モードを切り替えるときに観察されます。画像が切り取られるため、視野が著しく変化することがよくあります。
Xperia Pro-I では、1 インチの大型センサーを使用しているにもかかわらず、センサー全体を完全に活用できないため、次の点での利点が大幅に減少します。
- 焦点距離の柔軟性
- 被写界深度のパフォーマンス
- 解決
言い換えれば、ポートレートやビデオ安定化などの追加のトリミング モードを有効にする前に、カメラはセンサーの機能の一部をすでに犠牲にしています。
クロップ後の実効描写性能は1/1.3インチセンサーとほぼ同等になります。
全体として、Xperia Pro-I の 1- インチセンサーをトリミングするという決定は、おそらく利点よりも欠点のほうが多いでしょう。
専用カメラのパフォーマンスが依然として優れている理由
Sony の RX100 VII コンパクト カメラで同じセンサーを使用すると、レンズ システムがセンサー領域全体を完全に活用できるため、著しく優れた結果が得られます。
カメラがイメージングにフル CMOS センサーを効果的に使用できない場合、実際の画質は小型センサーと非常に似たものになる可能性があります。
そうは言っても、大型センサーには依然として重要な利点があります。
- 低照度でのパフォーマンスの向上-
- より高いダイナミックレンジ
- クロップ後の柔軟性の向上-
したがって、大型センサーをフルに活用できないことはまさに機会損失となります。
