デジカメエキスパート 虎の巻

メカニズムを知る ― デジタルカメラやレンズのメカニズム、デジタル画像の知識を深める

デジタルカメラの構造 2/2

コンパクトデジタルカメラの構造と特徴

コンパクトデジタルカメラは、カメラとレンズが一体となったカメラだ。ほとんどのモデルはズームレンズが搭載されており、広角から望遠までの撮影が行える。また、デジタル一眼レフカメラとは違い、背面に装備された液晶モニターを見ながら撮影ができるため、ハイアングルやローアングルでの撮影が容易にできるのも魅力である。とくに、回転式のフリーアングル液晶を採用するモデルでは、地面スレスレのローアングル撮影なども可能なため、花の撮影などにも向いている。また、動画撮影ができるのもコンパクトデジタルカメラならではの特徴だ。なお、光学式ファインダーを搭載するモデルもあるが、デジタル一眼レフカメラのファインダーとは違い、実際に写る画像とファインダーで見ている映像には視差(パララックス)が生じるので注意しよう。

視差(パララックス) 視差(パララックス)

キャノンIXY DIGITAL600透視図 キャノンIXY DIGITAL600透視図
レンズ一体型のデジタルカメラは、コンパクトなボディが特徴だが、フルオートやシーンモード撮影だけでなく、マニュアル撮影機能に優れた高機能モデルも発売されている。一部のモデルでは光学ファインダーを装備するものもあるが、多くのモデルは背面の液晶モニターや液晶ファインダー(EVF)を見ながら撮影を行う。スリムなボディに大型の液晶モニターを搭載するタイプが人気だ

撮像素子と画像処理エンジン

従来のフィルムカメラはレンズを通った光をフィルムに感光させて映像を記録していた。感光したフィルムは現像、プリントという作業を経てはじめて写真という成果物になっていたのだ。一方、デジタルカメラはフィルムの代わりにCCDやCMOSといった撮像素子(イメージセンサー)で光をとらえ、それを画像処理エンジンで処理することでデジタル画像を生成し、記録メディアに記録するというステップで写真ができるのだ。写真はデジタルカメラに装備された液晶モニターで見ることもできるし、カメラとテレビを接続して鑑賞することもできる。また、記録メディアに記録されたデータをパソコンにコピーして、パソコンのディスプレイで見たり、家庭用のプリンターでプリントすることもできる。

撮像素子のしくみ 撮像素子には、光を感知し電荷を発生するフォトダイオードが使用される。フォトダイオードは、光の強さを感知することはできるが、色は感じられない。このため、撮像素子の全面にはR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)といった特定の色だけを通すカラーフィルターが装着される。これにより、RGBそれぞれの色と明るさを感知することができる

撮像素子のサイズと画素数

撮像素子は、画素の集まりでできている。画素とはおもにフォトダイオードのことで、ここに光が当たることで電荷を発生し、データを得ているのだ。一般的にデジタルカメラの機能を見るとき、画素数が多いほど細密な画像が得られるといわれている。このため、画素数が多いものほど高画質ととらえられがちだが、画素数が多いからといって必ずしも画質が高くはならない。同じ大きさのセンサーにたくさんの画素を配置すれば、1画素あたりのサイズは小さくなる。このため、条件によっては十分な電荷がたまらないことがある。これがもっとも顕著なのが、コンパクトデジタルカメラの画質と、デジタル一眼レフカメラの画質の違いである。コンパクトデジタルカメラでも1,000万画素を超えるモデルが出ているが、やはりデジタル一眼レフカメラの1,000万画素クラスと比較すると、画質は劣るケースがある。これはセンサーのサイズが圧倒的に小さいため、暗いシーンなどでは十分に光がとらえられず、ノイズの多い画像となってしまうからだ。画素数=画質ではないことだけは覚えておいてほしい。

撮像素子のサイズと画角 撮像素子には、さまざまなサイズがある。上図は、多くのデジタル一眼レフカメラに使われている撮像素のサイズと、レンズの画角との関係を示したものだ。撮像素子が小さくなると、同様の画角を得るためには、より広角のレンズが必要になる。コンパクトデジタルカメラでは、さらに小さい撮像素子が搭載されている

POINT

  1. デジタルカメラはフィルムの代わりに撮像素子で光をとらえる
  2. コンパクトデジタルカメラは、おもに液晶モニターを見ながら撮影を行う
  3. 光学式ファインダーを搭載するコンパクトデジタルカメラもある
  4. 撮像素子で得た電荷は、画像処理エンジンを経てデジタル画像となる
  5. 画素数だけでは画質を判断することはできない
  6. フォトダイオードは光の強さは感知できるが、色を識別することはできない

 

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