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写真を写すしくみとイメージセンサーの大きさ

      2017/04/25

     

          


フィルムカメラからデジタルカメラに変わって今やボタン1つで簡単に撮影ができる時代です。昔、200万画素のデジカメが出たとき「スンゲエ200万画素や!」と喜んだのを覚えてますが、今はスマホでも2,000万画素を超える時代なので、凄まじい勢いで進歩しちゃってます。♪( ´θ`)ノ

そこで今回は、写真を写すしくみとイメージセンサの大きさについてご紹介したいと思います。

写真を写すしくみ

光がレンズを通ってファインダーに到達するまで

出典:ニコンホームページ

普段写真を撮るときに覗くファインダーは、レンズから入ってくる光をミラーという鏡によって上方に反射させ、ファインダースクリーンに当たります。そこからペンタプリズムへ到達し反射を繰り返しようやくファインダーに届きます。

 

ファインダーに光が到達するまで:①レンズ→②ミラー→③ファインダースクリーン→④ペンタプリズム→⑤ファインダー

 

ちなみに、一眼レフの語源は、撮影レンズとファインダーレンズが1つであることから「一眼」、そして、一眼レフのレフはミラー別名レフレックス(反射)ミラーと呼ばれていていることから一眼レフとなっています。

二眼レフは下図のように、レンズが2つです。

出典:二眼レフWikipedia

 

光がレンズを通って撮像素子(イメージセンサー)に到達するまで

出典:ニコンホームページ

一眼レフカメラではレンズを通って入ってきた光が撮像素子という電子回路にあたり、そこで光が電気信号に変換されます。

そこからさらに電気信号から画像処理エンジンで画像データを生成してメモリーカードに記憶されます。

 

光がレンズを通って撮像素子に到達するまで:①レンズ→②撮像素子→③画像処理エンジン→④メモリーカード

 

撮像素子(イメージセンサー)

出典:ニコンホームページ

撮像素子とはイメージセンサーとも呼ばれ、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)といった種類があります。

現在、一眼レフカメラではCMOSが主流で、たくさんのサイズの種類があります。

 

中判(43.8mm*32.8mm=1436.6mm2) フルサイズ比166%

僕はてっきり一眼レフのフルサイズが1番大きいのだと思ってましたが、デジタルカメラでは中判サイズが1番大きいです。あまり馴染みのないサイズですが、リコーから645Zや645Dが販売されており、画素数は4,000万画素を超えていて、プロやハイアマチュアの方が使われています。価格はというと目ん玉飛び出るぐらいです。。。

また、富士フィルムからはミラーレス機の中判サイズが販売されています。

出典:リコーホームページ

リコー:645D、645Z

富士フィルム:GFX50S

 

フルサイズ(36mm*24mm=864.0mm2)

35mmフィルム版と同サイズであり、一眼レフカメラのフラッグシップモデルから上位機種に多く採用されているサイズです。僕が使っているD610もこのサイズになります。ちなみにニコンではフルサイズのことをFXフォーマットと呼んでいます。

出典:ニコンホームページ

ニコン:D5、D810、D750、D610

キヤノン:EOS 1D X MarkII、EOS 5D MarkⅣ、EOS 6D

ソニー:α7SII、α7RII、α7II、α99II

ペンタックス:K-1

 

APS-Cサイズ(23.6mm*15.8mm=372.9mm2) フルサイズ比43%

一眼レフカメラの中上位機種からエントリーモデルに採用されているサイズ。フルサイズに比べてセンサーサイズが小さく、カメラ本体も小型、軽量化もできて価格もフルサイズより控えめであるため、カメラを始めようとする人にも受け入れやすいですね。

面積でみるとフルサイズは864mm2、APS-Cは372.9mm2と約2.3倍の面積があります。ちなみにニコンではAPS-CのことをDXフォーマットと呼んでいます。

※厳密に言うとキヤノンのAPS-Cは他のメーカーと比べ22.4mm*14.9mmと少しだけ小さいです。

出典:ニコンホームページ

ニコン:D500、D7200、D5600、D3400

キヤノン:EOS 7D MarkII、EOS80D、EOS9000D、EOS Kiss X9i

ソニー:α77II、α6500、α6300

ペンタックス:K3-II、KP、K-70

富士フィルム:X-Pro2、X-T2、X-T1

 

マイクロフォーサーズ(17.3mm*13mm=224.9mm2) フルサイズ比26%

マイクロフォーサーズはオリンパスとパナソニックで作られた規格で、第1号は2008年にパナソニックで発売されました。フルサイズと大きさを比べても半分くらいの大きさです。このクラスのサイズになってくるといわゆるコンデジのような形をしていて、なおかつレンズ交換もできて、シャレオツなヤツも多いですね。

僕はオリンパスのPENとか好きですね!

出典:オリンパスホームページ

パナソニック:DC-GH5、DMC-GH4、DMC-GX8

オリンパス:E-M1 MarkII、E-M5 MarkII

 

1型(13.2mm*8.8mm=116.2mm2) フルサイズ比13%

さあどんどんセンサーサイズは小さくなっていきますよ〜!お次は1型です。

1型はニコンのNIKON 1シリーズで採用している規格です。コンパクトなサイズながらレンズ交換もでき、望遠レンズも揃えています。いざとなったらマウントアダプターをつければニコンFマウントのレンズも装着可能です。

ちなみにニコンでは1型をCXフォーマットと呼んでいます。

出典:ニコンホームページ

 

ニコン:Nikon 1 J5、Nikon 1 J3、Nikon 1 AW1

 

1/1.7型(7.6mm*5.7mm=43.3mm2) フルサイズ比5%

フルサイズの面積と比べると5%ほどの1/1.7型。それでもコンデジの中でも高い部類に入りますね。

出典:カシオホームページ

カシオ:EX-100PRO

 

1/2.3型(5.9mm*4.4mm=26.0mm2) フルサイズ比3%

ニコンのクールピクスやキヤノンのパワーショットがこのクラスのサイズを採用しています。

出典:オリンパスホームページ

ニコン:COOLPIX A900、COOLPIX B8700、COOLPIX B500

キヤノン:PowerShot SX60 HS、PowerShot SX430 IS、PowerShot SX730 HS、PowerShot SX720 HS

オリンパス:SH-3、TG-4 Tough

 

1/3型(4.8mm*3.6mm=17.3mm2) フルサイズ比2%

iPhone5S、6、7に採用されているセンサーサイズ。サイズを比較してみるといくらスマホでキレイに撮れるといってもフルサイズとのサイズの大きさが違いすぎますね。


まとめ

フルサイズやAPS-Cといったサイズは知っていましたが、他にも色々なサイズがあって正直驚きでした。写真を撮るだけではなく、こういった原理や構造を学ぶのも楽しいですね。せっかく写真を好きになったので、今後もいろんな知識を身に付けたいと思う今日この頃でした。(๑’ᴗ’๑)

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