ミラーレス一眼カメラ、撮像素子、CMOSセンサーについて分かりやすく解説！【カメラ成長記】

久し振りの『カメラ成長記』です。

私は2023年11月にカメラを始めたカメラ初心者です。

現時点でカメラを始めて約10ヵ月ほどが経ちます。

カメラを始めた当初は、本当に全てが良く分かりませんでした。

　　　　
全てが「？？」という感じでした。

そんなカメラ初心者の悩みを、同じくカメラ初心者として経験してきた内容を一つ一つ解説していきます。

カメラ初心者の方の参考になれば幸いです。

　　　　
今回は『ミラーレス一眼カメラと撮像素子、CMOSセンサー』について解説します。

　　　
　　　　
●カメラの基本と選び方については、以下をご参照ください。

　　　　

ミラーレス一眼カメラとは

ミラーレス一眼カメラとは、文字通り「ミラー（鏡）のない」レンズ交換式のカメラです。

　　
デジタル一眼レフカメラとミラーレス一眼カメラの違いは以下の図の通りです。

　　
　　　
デジタル一眼レフカメラでは、レンズから入る光をミラーボックス内のミラーに反射させて、ファインダーに映しています。

シャッターを押した一瞬だけミラーが上がり、CMOSセンサーなどの撮像素子に光が届き記録されます。

一方、ミラーレス一眼カメラではこのミラーがないので、レンズから入った光はCMOSセンサーなどの画像素子に常に届きます。

シャッターを押したときに、信号を画像処理エンジンで処理して、1枚の画像としてメモリーカードなどに記録します。

ミラーレス一眼カメラは、本体にミラーボックスがないため、デジタル一眼レフカメラに比べて小型・軽量化できるというメリットがあります。

最近はカメラメーカーもミラーレス一眼カメラにより注力しているように感じます。

撮像素子とは

CMOSセンサーなどの画像素子自体は、色を識別する機能は持たず、輝度情報のみを出力します。

撮像素子の前面にR（赤）、G（緑）、B（青）を規則的に並べたカラーフィルターを置いて、1素子ごとに出力される輝度情報に色の情報を加えて合成して、様々な色を再現しています。

一般的なカラーフィルターの配列例は以下です。

　　　
　　　　

• 総画素数：撮像素子全体に配置された画素の総数
  　　　
• 有効画素数：実際に撮影に使用される画素数

　　
一般的に、撮像素子の外周に配置された素子は使用しないため、有効画素数は総画素数よりも小さな値になります。

撮像素子のサイズ

以下は、代表的な撮像素子のサイズを比較したものです。

　　

　　　
写真の画質は画素数だけでなく撮像素子の大きさ、レンズの性能、カメラ本体の画像処理エンジンの能力によって決まります。

　　

上図のように同じ画素数でも撮像素子のサイズが大きければ1画素あたりの面積が大きくなり、より多くの光を取り込むことができます。

これにより、暗い場所でも、よりノイズの少ない明るい鮮明な画像で撮影が可能になります。

一方、撮像素子サイズが同じ場合は、画素数が多いほど解像度は高くなるが、1画素あたりの面積が小さくなり取り込める光の量は減ります。

このため同じ撮像素子サイズでも画素数が多い方が、暗い場所で明るい画像を撮影しようとした場合は、ノイズが目立つ画像になってしまいます。

画素数は単純に多ければ良い、ということではないんですね。

裏面照射型CMOSセンサー

最近のミラーレス一眼カメラでは、裏面照射型センサーというものが増えてきています。

下図のように従来の表面照射型のCMOSセンサーでは素子の上に配線がレイアウトされています。

カラーフィルターを通過した入射光の一部が、配線によって遮られてしまって、その分フォトダイオードに光が当たる面積も小さくなっています。

　　　　
一方、裏面照射型CMOSセンサーは、受光面と配線層の配置を逆転させています。

配線がフォトダイオードの裏面に配置されているため、入射する光は遮られることはありません。

そのため、感度が高くなり、暗いシーンでもノイズの少ない画像での撮影が可能になります。

まとめ

　　　　
今回は以下を解説しました。

• 一眼レフカメラとミラーレス一眼カメラの違い
  　　
• 撮像素子とは
  　　
• 撮像素子のサイズ
  　　　　
• 裏面照射型CMOSセンサー

　　　
　　　
できるだけ図解を入れて、分かりやすく解説しました。

今後もカメラ初心者に向けて、分かりやすい解説記事を作成していきます。

私と一緒に成長していきましょう！

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それでは楽しいオーディオ・ビジュアルライフを！！

　
　　

※この記事の内容はあくまで個人の見解で、間違っていたり、最新でない可能性があります。できるだけ公式サイトのリンクを貼っておきますので、正しい情報は公式サイトをご確認ください。