CMOSイメージセンサのまとめ情報

CMOSイメージセンサ』の解説

CMOSイメージセンサ(シーモスイメージセンサ、)はCMOSを用いた固体撮像素子CCDイメージセンサと同様に、フォトダイオード(PD)を使用するが、製造プロセスと信号の読み出し方法が異なる。

歴史

CMOSイメージセンサの原理が考案されたのは1960年代後半と古いが、実用化されたのは半導体微細加工技術が高度化した1990年代以降である。

特徴

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単位セルごとに増幅器を持つことで、光変換された電気信号の読み出しによる電気ノイズの発生が抑えられるという特徴を持つ。CMOSロジックLSI製造プロセスの応用で大量生産が可能なため、高電圧アナログ回路を持つCCDイメージセンサと比較して安価であり、素子が小さいことから消費電力も少なく、原理的にスミアブルーミングが発生しないという長所がある。数百MHzでの高速読み出しも行なえる。

また、ロジック回路を同一製造プロセスで組み込めることから、画像処理回路をオンチップ化して画像認識デバイス、人工視覚デバイスへの応用が研究されており、一部は商用化されている(人工網膜チップとも呼ばれることがある)。

イメージセンサをピクセルごとに3層を積層し、光の波長による透過の違いを利用してRGBを分別するFoveon X3も存在する。

弱点

CCDに対してメリットのある反面、低照度状況では素子そのものが不安定になりやすく、撮影した画像にはノイズが多くなる傾向がある。また、画素毎に固定した増幅器が割り当てられるため、各増幅器の特性差により固定パターンのノイズを持つ性質があり、これを補正する回路が必要になる。近年ではPDの高出力化・低雑音化、PDから増幅器への電荷転送効率の向上、PDの受光面積を相対的に拡大するためのトランジスタの複数画素間での共用化、裏面照射型イメージセンサーの民生化など、さまざまな改良により、一般向けカムコーダ他、特定の分野においてはS/N比がCCDイメージセンサーを凌駕するほどに向上してきた。

電荷化を同時に行えないという構造上、高速に動くものを撮影したときに進行方向に向かって像が歪んだり、ストロボのようなごく短時間の発光があると画像の垂直方向に明暗ができてしまう問題(ローリングシャッター現象)がある。この問題には、読み出し速度を向上させることで改善されている。

用途

CMOSイメージセンサはCCDイメージセンサに比べるとより汎用の半導体製造装置を流用できることから、基本的にCCDイメージセンサと比べたときに供給価格が安い。そのため安価なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの分野で盛んに使用され、高価格帯の機器では1980年代~1990年代前半に日立製作所のビデオカメラで採用されるなど極めて少数派であった。

一方、ビデオチャットなどで用いられるいわゆるWebカメラや、携帯電話のカメラはそのほとんどがCMOSを搭載しており、矢野経済研究所の調査によると携帯電話へのカメラ機能搭載が普及したこともあり、2004年にはCCDイメージセンサを出荷個数で抜いたとされる。

CCDに対して消費電力が少ないことから、近年ではデジタル一眼レフカメラに使われる事が多くなっている。キヤノンは他社での生産に頼ることになるCCDイメージセンサーに対し、自社で開発・製造が可能なCMOSイメージセンサーを2004年春以降デジタル一眼レフの全機種で採用している。また、ニコンソニーのデジタル一眼レフでもそれぞれ自社製のCMOSを全面的に採用している。また、ソニーやキヤノンは民生用の小型HDビデオカメラなどにもCMOSイメージセンサを採用している。

BSI(裏面照射)

2009年当時はシリコン基板上に作りこんだフォトダイオードはその上面に配線層が位置しているため光の有効利用が阻害されていた。これは、開口率の問題というよりも斜めから入射する光が配線層の壁で遮蔽されてフォトダイオードまで届かない、まるで深い井戸の底に位置するフォトダイオード受光面を光で照らすような構造になっているためである。この問題はコンパクトカメラのようなダイオードピッチの狭い小さな撮像素子で顕著になる。この構造を改め、シリコン基板の裏面を研磨して薄くし、裏面から受光する構造をもつBSI(裏面照射)技術を採用したCMOSイメージセンサ製品が登場した。ソニーと米オムニビジョン・テクノロジーズ社(製造は台湾のTSMC Co., Ltd.)で量産されている。ただし、S/Nは2倍程度まで改善するが劇的な向上ではないとしてBSI技術への移行を疑問視するメーカーもある。

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Anker Roav DashCam C1【 WiFi内蔵&アプリ対応/Gセンサー搭載/LED信号機対応/2ポートカーチャージャー付属】

特に昼間の画質には満足しています。画角も充分な広さで
地平線を中央に合わせると歪みも少ないと思います。

ウインドウガラスへの貼り付け方法についてですが、
メーカーサポートに確認したところ、
ウインドウガラスへ直接貼るのは静電吸着シートの方で、
取り付けマウント(3M粘着テープ)は静電吸着シートに貼り付けるとの事です。

なお現物を見るとわかりますが、静電吸着シートには上下の向きと
取り付けマウント(3M粘着テープ)を貼る場所(枠)が
(本機のレンズがシート面と被らない位置に)指定されています。



この静電吸着シートは貼り直しが可能でした。
(私はレンズの向きが納得のいく角度になるまで3回ほど貼り直しをしました)
それでいて固定には何の不安も問題もありません。

録画はエンジン始動(電源オン)の約8秒後から開始されます。

一方で駐車モニター(スタンバイモード)の録画は、
衝撃を受けた5秒後くらいからの開始でした。

録画ファイルのWi-Fi経由でのスマホ(Android)へのダウンロードは、
「フルHD 3分 300MB前後」のファイルが概ね1分45秒前後掛かります。

一方でスマホにUSBホスト機能があればカードリーダーが使えますので、
その場合は同サイズのファイルが概ね20~25秒程でスマホに取り込み可能です。

LED信号機についてですが、
本機の周波数を取説で日本向けとされている「60Hzに設定」した場合、
50Hz地域の昼間は高速点滅に映り、
夜間は露出の違いからか同じ場所のLED信号機がほとんど点灯状態に映ります。

一方で60hz地域について数日間滞在した時に確認したところ、
点灯状態が7秒~45秒間ほど(同じ場所の信号機でもタイミングによって刻々と変化する)
続いた後に、1.5秒~3秒間ほど消灯状態で映っている場面が多かったのですが、
最長(最悪)では赤信号で停車時に、
その赤信号が15秒~16秒間消灯状態で映っていた場面もありました。
(LED点滅周期がずれている対向車線側の信号機を見て色を類推するしかない)

以下は不満な点について。

車両のキーオフ後も内蔵バッテリーにより強制的に60秒間録画が続くのですが、
これを設定で変更出来ない事。
(個人的には必要無い機能で止めたいが、秒数の変更やオフには出来ない)

そして一番不満な点は、本機の時刻が遅れやすい事。

Wi-FiでRoavアプリと接続すると自動的にスマホの時刻と同期されるのですが、
どうもタイムラグがあり毎回2秒程遅れた時刻に修正されます。

他にも検証すると、何故か電源オンオフ1回毎に時刻が約2秒遅れていきます。
例えば車で買物に出かけて5ヶ所の店に立ち寄った場合、
計5回の電源オンオフで時刻の遅れが約10秒さらに増えるという仕様(?)です。
(全て本機バッテリー充電後の話です)

一応、Roavアプリ経由で機器のファームウェア更新も出来るようなので、
今後の更新で上記問題点が改善される事を期待します。

購入から3か月ほどたってのレビューです。
ドラレコには特にこだわりはなく、いざというときに確認できれば十分ということで、格安のものを買って自力装着ということでこちらを購入しました。
取付はフロントウインドウにベースを両面テープで取り付けて、本体をそこにはめ込むだけ。配線はシガーソケットにUSB電源コネクタを取り付けて(付属しています)、そこからケーブルを引っ張ってくるだけです。僕は運転席ハンドル下あたりを目立たないように這わせて、そこからAピラーというのかな?そのあたりのゴム部分に押し込みつつ、フロントウインドウ中央あたりに取り付けた本体まで配線しました。

結構長いUSBケーブルでしたので、こういう大回りの配線でもちょうどぴったりぐらいでした。
動作は安定しており、スマホからの設定なども専用アプリで問題なく動いています。他にない特別な機能!とか、感動的な工夫!などはありませんが、価格を考えれば十分! 良い商品だと思います。

ミライースの前方撮影用に購入しました。

設置は簡単、貼り付け部も強力で引っ張っても剥がれません。

機能的なところでいくつか問題がありました。
パーキング録画も利用していましたが、最弱にしても風による揺れを検知して撮影してしまうようで、普段はOFFにして使用することにしました。
タッチパネルの操作系の作りはは誤操作しやすく、意図せず解像度を変更してしまう、意図せず緊急録画を始めてしまう等、改善の余地あり。周波数の設定も意図がわからないと誤った設定にしてしまいかねないため、詳細な説明をするべきと思います。

その他は概ね満足です。夜間も明るく撮影できており、ドライブの際にも心強いです。

OLYMPUS デジタルカメラ Tough TG-5 ブラック 1200万画素CMOS F2.0 15m 防水 100kgf耐荷重 GPS+電子コンパス&内蔵Wi-Fi TG-5 BLK

5つ星のうち 1.0まさかの初期不良

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購入後4週間目にダイビング旅行の機会があり、初めて試し撮り(純正ハウジング使用で120枚撮影)。その際は正常に作動したのだが、旅行後、データを取り出し、改めて設定をカスタマイズするために室内でカメラ本体の設定ボタンを触っているといきなり内部から異音がして作動しなくなった。(電源は入るのだが、内部から振動と異音がし、何の動作も反応せず、電源を入れてから約12秒後に電源が落ちる)
オリンパスの八王子修理センターに配送修理を依頼、現在結果待ち(購入後1か月以内なので、配送料以外は無償修理となる模様)
むかしオリンパスミューのシャッターカバーが壊れた時、修理依頼したら「修理不能、捨てて新しいカメラを買ってください」と言われてからオリンパス製品は避けていたのだアッが、ダイビング仲間からマクロ撮影のコンデジの最高峰とという評判だったので、しぶしぶ購入したら、まさかの初期不良(タフカメラのはずが通常使用すらろくにしてない段階で壊れた)
コンデジはこれまでたくさん購入したが、ほかのカメラメーカーで壊れたことがないので、オリンパスとはまったくもってよっぽど相性が悪いとしか言いようがない。

本当にこのカメラがメーカーが謳うようにタフなのかどうかすでに疑問である。
【 11/28追記】配送修理を選択、11/17に修理センターが開いていなかったので11/19に先方の受け取り確認のあと11/23に修理から戻りました。レンズユニットの初期不良だったようです。不運。(修理レポート参照ください)
事前のメール問い合わせ中、カスタマーサービスとのやりとりはとても丁寧で感謝しています。また修理の迅速さにも満足でしたが星は1つのままにしておきます

TG3を3年間問題無く使用して塩害による錆でとうとうバッテリーコンパートメントの一部が破損してしまい、TG4を購入して1年足らずでシュノーケリング中サイドの充電コンパートメントが開いて水没してしまいました。カスタマーセンターの対応は酷いもので、修理は出来ない責任もこちら側の使用に問題があるの一点張り。何度掛け合っても無駄でした。ですがカメラ自体は素晴らしいので懲りずにTG5を購入。使って2回目でレンズの油膜が剥がれました。明らかに初期の不良品でした。レンズも魚眼を取り付けるので直接触れるのは海水と洗い流すときの真水ぐらいです。

過去4年以上まったく問題がなかったレンズなので本当にびっくりです。モデルチェンジのたびに商品自体のクオリティーが下がっております。画像は相変わらず綺麗ですが。水中の連写撮影が出来無くなっております。HD撮影のみ可能ですかね。水中スナップでは連写のオプションすらさせてもらえない状況です。動く被写体を撮るので連写がないのはつらいですね。他の水中カメラがオリンパスぐらいの技術があれば乗り換えたいですが、総合的にやはり水中カメラはTGシリーズがベストです。

5つ星のうち 5.0仕事で使っています。

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さすがに専用モデルだけあって 使い勝手、機能共に想像以上でした。 水中、ビーチ等、様々なモードがあり、色々試しながら撮ってみるのも楽しいかもしれません。 tg-5を購入する前にtg-trackerを使っていたのですが、そちらは最悪で、 シュノーケル使用で水没、液晶の結論、謎の電源ダウンなど、仕事で使う自分にとっては論外だったので思いきってtg-5を購入してオススメでした。 価格もダイビングショップから業者販売価格で買うよりも安く購入でき、不具合の対応もこちらが楽なのでオススメです。 黒は非常に熱くなるため、夏の観光で!という方にはオススメしません

アルパイン 汎用 バックビューカメラ HCE-C1000 バックカメラ

前モデルをC26セレナに自分で取り付けていたのですが、故障のため新しいモデルのこの製品を購入しました。
リアゲート内で、コネクタからカメラだけ交換すればいいかなと思っていたのですが、コネクタの形状が全く異なり、結局電源部分から配線し直しました。
コネクタは旧モデルは平コネクタでしたので、配線のためにかなり大きな穴をボディに開ける必要がありましたが、新モデルは円筒型の細身のコネクタに変わっており、リーマーなどを使って大きな穴を開けなくても引き込む事が出来るようになっているのは良いですね。


電源部品?もかなり小型化されていました。

本体の性能だけでなく、施工のしやすさまで改善されているのはメーカーとして好感が持てますね。

画質自体はそれほど大きな違いはありませんでしたが、元がキレイな画質なので支障はありません。

5つ星のうち 4.0満足しています

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ディーラーにてデリカd5のリアガーニッシュに取り付けてもらいました。 バックドアガイドが気に入って購入したのですが、アルパイン製のナビではなかったので表示されませんでした。 勉強不足でした。 視認性はよく、夜間も問題ありません。 フロントに付けたデータシステムのマルチビューカメラよりはっきり見えます。 ただし、デリカには専用ブラケットがないためかなり隙間ができています。

C26セレナにDIYで取り付けました。 車いじりは素人ですが3時間ほどで無事設置できました。 一番大変だったのはボディの穴あけでハンドドリルを使って開けるところでしたね。 別途購入の車種対応アダプターを付けるので外見からは装着感はわからないほどの ぴったりフィット。 そのあとはケーブルを通して電源接続して完了です。 駐車時の後方スペース確認に重宝しています

MUSON ドライブレコーダー 小型ドラレコ 1080PフルHD SONYセンサー 300万画素 170度広角 8LED赤外線搭載 IR暗視 WDR 2.0インチ 常時録画 G-Sensor搭載 駐車監視 衝撃録画 動体検知 HDMI出力 日本語説明書付き ドラレコ ドライブレコーダー NOTE3

5つ星のうち 5.0コンパクト

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ドライブレコーダーは2台の車の前後につけるため複数所有しています。
そのなかで,本製品は,値段的に一番安いわけでもなく,性能的に特別に秀でているわけでもありませんが,サイズがコンパクトでスペック上もそこそこの性能を有していたので,フロントガラスの面積が少し小さめのスポーツタイプの車につけるために購入しました(フロントガラスが広く,カメラがもう少し大きくてもよいSUVにはサイズよりも価格と性能を優先した選択をしています。)。今のところ,画質や取付け(吸盤の固定力)に特に問題はなく普通に機能しています。

カメラと吸盤のついたガラスへの取付け部材とをつなぐ稼働部品がプラスチック製のため,カメラの向きを微調整するたびに力がかかってしなっているような気がして強度に不安を覚える等気になる部分がないわけではありませんが(今のところ,割れたりはしていません。),コンパクトなドライブレコーダーとしては良いの商品だと思います。
なお,取付けは,ライター式の電源がある車ならフロントガラスに取り付けて配線を隠さない場合,箱から取り出してマイクロSDカード(要別途購入)を入れて,配線の端の一方をカメラに他方を電源に差し込んで,あとはカメラを吸盤でガラスにつけるだけなので5分もかかりません(配線を隠す作業もせいぜい15分くらいです。)。

これまで我が家の車だけでなく息子夫婦の車用、かつ前後設置用にと11台のドラレコを購入。台数が多いのでどうしても4千円〜5千円台で試してきました。すぐに壊れて使い物にならなかったり、画像が恐ろしく低レベルな物も結構ありました。
その中で、リピートを含め計4台購入して1台目から現在も活躍中のYIはコスパ最高でしたが、タイムセールで初めて購入してみた今回のムソンのドラレコは、私にとって画質やコスパも大変満足できる物でした‼️
○ 画質は良く、この価格帯でフルプレートが充分読み取れる❗️1万、2万のドラレコなら当然のこと!
○ 夜間でも赤外線?の恩恵なのか、接近してきた車のプレートも読める‼️PC画面で確認しての話ですが。
○ 後方用にバックドアのガラスに設置しているためか、GPSには全く影響なし❗️
など特に私が重要視している画質には文句なしです。
これで耐久性が高ければ⭐️5個間違いなしです‼️

5つ星のうち 4.0コンパクトで簡単設置

(参考になった人 0/0 人)

本体は小さく、バックミラー裏に設置すると運転視野を邪魔することなくよいと思います。〇です。
画像もひと昔前のドラレコと比べると格段に良くなっています。これも〇です。
シガ―電源から設置場所までの配線はどんなドラレコでも同じですが、この商品は吸盤でフロントガラスに貼り付けます。
吸盤なので位置修正が何度でもできるのが〇。
ただひとつ、貼り付けが甘いと落ちてしまいます。当方は冬に購入したので、気温で吸盤が固くなっていたせいか、どうしてもガラスとの吸着が甘くなってしまい、最初の何度かはうまく張り付きませんでした。(吸盤を温めて柔らかくしたらうまく張り付きました)
ということで、吸盤の改善がされたら更に良い商品になると思います。

ソニー SONY デジタルカメラ Cyber-shot DSC-RX0

5つ星のうち 4.0軽快なスナップカメラ

(参考になった人 18/19 人)

行きつけのカメラ店で購入しました。

良い
・電源スイッチのon/offは長押しではなく、ワンタッチです。
携帯時に何かにスイッチが当たってしまうと起動してしまうし、最初は困った仕様だと思ったのです。
しかし、瞬時に起動/終了が出来るというのは撮ってみるとストレスがなくて、実に軽快に撮影ができるんです。
犬と散歩しているときや、部屋でゴロゴロしている猫を撮ることが多いですが、RX100mk5よりもサクサク軽快に撮れて楽しいです。

・防水耐衝撃ボディ。


小さいので落としそうになることも、ままありますので耐衝撃仕様はありがたいです。

・ほどよい広角のレンズ。
アクションカメラと呼ばれているカメラも所有していますが、超広角なので犬猫や人物のスナップするには向いていません。
本機のレンズは24㎜で、スナップ用カメラとして使う私にとってはほどよい画角で使いやすいです。

悪い
・手振れ補正がない。
動画は手振れ補正がないと全然ダメですね。
犬と散歩しながら撮った動画は、ユラユラ揺れていて酔いそうです。
静止画のほうはしっかりホールドして、昔のカメラで撮っていた頃のように息を止めてシャッターを切るようにしています。

・メディアカバーが簡単に外れる。
充電しようとメディアカバーのロックを外して開けて、ケーブルを刺したところそのケーブルにカバーが引っかかってカバーがポロッと外れて床に落ちました。
開梱して数分後の出来事に「壊してしまった」と一瞬固まりました(◎_◎;)
カバーに釣り糸のようなものが付いていて、それがボディとつながってますが簡単に抜けてしまうんですねえ。
焦りましたが、ボディにその糸のようなものを差し込んだら元に戻りました。
糸の先端が球状になっていて、その球がストッパーになっているようですが、ちょっとケーブルが当たっただけで抜けてしまうとは貧弱すぎます。
屋外でメディアカバーを外す時は、要注意です。

5つ星のうち 4.0やっぱりSONY!

(参考になった人 16/28 人)

年末に一目ぼれしてすっかり失念した年始早々、予算がついたのでついに購入。
本通りの老舗カメラ店にて1台のみ存在を再発見す。
小型ながら堅牢な筐体ときびきびした操作とリアクションがきもちいい。
アウトドアな使用にこたえるつくりと繊細な画質は「鷹の目」ならではのもの。
ロクサン(f6.3)じゃないけど僕には十二分だ。
今日のスマホ操作に対応しており、じゃっかん設定にお作法をマニュアルみればよくわかるようになる。
おさほうをひつつづつマスターして、学ぶことなくすぐつかえる現代の電子機器以上に利用者の使い勝手に答えてくれそうだ。


あたらしい創造にはあたらしい道具もほしい。
やっぱりソニーだこれはありがたい。
やれ家電だ、カメラメーカーじゃない、あれこれ揶揄を一蹴するごとく、
ユーザー目線をひたむきにたんねんに考えくださった産物なのだろう。
もっとも既存のラインナップにない、この商品自体が新機軸であろうゆえ、
先の記したカメラ店でも売れ行きは、、、

しかしスマホもアイポッドも発売当初は、二三年は相手にされなかったはずである。
わたしはそうした世情はおいといて、ひたすらわがあらたなイメージを創造したい。
それにこたえてくれるであろうツールに出会えて光栄である。ありがとうございます。
がんがんつかってよき思い出を残したいと思う。
すこしは人様へお見せできる作品を残すことを理想として。
2018.01.12 神戸にて

外食の際、料理の写真を撮ることはさほど珍しいことではなくなりました。
わたしもお気に入りの店で、写真を撮ることが大好きです。とくに、個室で食事をするときには大きめのカメラを持っていき、料理だけでなく、ともに過ごした家族や友人に向けてシャッターを切ることをうれしいと感じます。
そんなわたしでも気が引けるのが高級レストラン。ミラーレスカメラどころか、iPhoneを料理に向けてかまえるのも躊躇ってしまう雰囲気があるからです。ソムリエが、ウェイターが、支配人が、他の客が見ている、そう思うと気恥ずかしくなり、せっかくの時間を永遠の映像として残すことができなくなってしまうのです。


さて、このDSC-RX0、めちゃめちゃ小さいです。わかりやすく言えば、ゆで卵よりも小さい感じです。
持ち方を工夫すれば、「いかにも写真を撮っています」というポーズをしなくても、きちんと撮影ができてしまうんです。
たしかにスペック的に向上すべき余地はありますが、画質の良さや防水であること、スマホからも操作できることなどを考えれば十分だと思います。
食事の話ばかりしましたが、ちょっとした散歩や濡れる可能性のある渓流でのトレッキングにも使えます。
本当にオススメの逸品です。

CMOSイメージセンサ』の解説 by はてなキーワード

デジタルカメラなどで用いられる相補型金属酸化半導体CMOS)を使った受像素子

CMOSイメージセンサ は CCD の約 1/10 〜 1/5 程度の消費電力で駆動し、比較的安価に製造できるが、CCD に比べてノイズが多く十分な感度を得る事が難しいという欠点がある。

そのため主に携帯電話トイカメラで使用されてきたが、Canon が CMOSセンサー の回路を大幅に改良*1し、画像処理エンジンの DIGIC と併せて高画質を実現している。


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