『ソニーから最新フルサイズセンサーが発表！』のクチコミ掲示板

[ぷーさんです。]

35mmフルサイズで有効2481万画素と高速読み出しを実現
デジタル一眼レフカメラ向けCMOSイメージセンサー 開発

http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/200801/08-010/index.html

だそうです。ニコンD3Xのセンサーにまず間違いないでしょう。

書込番号：7316075

[タキネコ]

いよいよですね。

書込番号：7316098

[wildnature]

おっ、こりゃ凄いですね、情報ありがとうございます。

＞・全画素読み出し　6.3frame/s（12ビット）

2400万画素で秒6コマいっちゃいますか、バッファメモリーだいじょぶかな？

＞・窓読み出し

これってクロップできるってことですかね。
いずれにしても、いよいよ現実味をおびてきましたので楽しみです。
しかし、発売はいつになるんだろ？

書込番号：7316118

[じじかめ]

当然、自社のアルファにも使うのでしょうね。
まさか、ニコンに毒見させて・・・（？）

書込番号：7316132

[小鳥]

　ソニー単独の開発でしょうか？

書込番号：7316201

[5yen-dama]

何で発表しちゃったのだろう？

書込番号：7316359

[まる.]

カラムA/Dの12bit、6.3fpsですか。さすがにこちらはD300のように14bit版、とはいきませんね。1.5fpsではちょっと。D3Xは台数が出るとも思えないのでこれに決まりですかね？

書込番号：7316367

[小鳥]

＞何で発表しちゃったのだろう？

　年度末に向けてじゃないですか？

書込番号：7316425

[じょばんに]

D3のCMOSは、ニコン設計、ソニー製造でしたが、これは設計も
ソニーという事ですかね。

これがD3Xに載るとしたら、CMOSの設計は実際のところ、どこが
やっているのか分からないというか・・・

結局、設計はどこがやっても関係ないかもしれませんね (^^;

書込番号：7316519

[とらうとばむ]

ソニーのフラッグシップ機にも採用されるんでしょうね。ツァイス単レンズとこのＣＭＯＳだったら凄い画質になりそうです。Ｄ３Ｘは一体おいくら位になるんでしょう。
ＦＸ廉価版には載りそうもないですね。

書込番号：7316638

[footworker]

”本年中に量産”としてありますから、D3Xの少なくとも年内発売は可能のようですね（＾＾

書込番号：7316647

[ラングレー(no.2)]

撮像素子の試作品が出来たらボディとの融合調整に一体どの位時間を要するものなのでしょうか(^^ゞ
更なるフルサイズデジカメの登場が楽しみですね(^^

書込番号：7316657

[mash76]

これは基本的にはα900用の素子ですよね。
問題はニコンが使うのか、使うとしたらＤ3Ｘか廉価ＦＸなのか、ということですかね。
まぁ使うということを前提にするなら、どちらに載せてくるのでしょう。

Ｄ3Ｘが有力と見ている人が多そうですが、
今までニコンのハイエンドの素子は他機種との共用をしたことがありません。
それに12bitRAWというのも腑に落ちません。

またこんな発表をするからには、他社にも売る「汎用」素子なはずで、サンプル価格も公表されるだろうし、
またα900の価格は解りませんが、30〜40万だった場合にはニコンがＤ3Ｘに60万の値を付けるのは
難しくなりますね。（半値の機種と同じ素子では？？）

一方廉価版ＦＸ機の素子としては高画素に振りすぎな感もあります。
レンズへの要求も厳しいでしょうし、ファイルサイズ的にも扱いにくいモノになりますね。
（個人的には）それでもこちらが本命と見ますが、どうでしょうか？

書込番号：7316671

[THz]

NIKON D3、D300
PENTAX K20D
OLYMPUS E-3

と各社のフラグシップ機が発売されて間もないこの時期に発表するとは・・・

SONYもなかなか強かですね！

書込番号：7316686

[ひろ君ひろ君]

Ｄ３００の素子はSONY製ですが
Ｄ３の素子はSONY製ではないとの噂です。（そうなるとＤ３Ｘの目もない）

ニコンがＤ３用に買ってくれると思って開発を進めたが
買ってもらえなかったので外販したのかも
（採用されたら独占契約だったろうに）

　

書込番号：7316886

[東の風]

いずれにしてもキヤノンさんにとっては脅威でしょう。
９０万円の1Ds3が売れなくなっちゃうかもね。

書込番号：7316907

[あげぜんスウェーデン]

いよいよソニーもフルサイズですね〜！
2400万画素とういことで、今までのデジタル一眼ではトップになるのでしょうか。

楽しみですね^^

書込番号：7316926

[くろこげパンダ]

画素数だけ判っちゃいましたネ（？）
ネタバラシしたという事は、案外、早かったりして・・・！？（^^；）

書込番号：7316956

[ハードロック大ファン]

何故12ビットなのか、何故14ビットにしなかったのか。そのセンサーでキヤノンにソニーが太刀打ちするのかかなり疑問を感じます。12ビットのままなら高画素版D3には搭載されないような気がします。また値段も相当なものになることは想像に難くないと思いますので、まだまだデジタル一眼レフのラインナップが不十分なソニーがニコンやキヤノンに真っ向から対抗するかどうかも疑問だと思います。

今の状態だとソニーがそのセンサーでフラグシップを出したとしても、ボディはバッテリー一体型の登場となり去年参考出展されたフラグシップのものとは大分違うものとなるかもしれませんし、悪い言い方をすれば不細工なモデルのカメラをイメージしてしまいそうです。いずれにせよ、センサーが売れなければただの話題だけで終りそうな気がします。

書込番号：7317552

[atosパパ]

私には、12bitと14bitをｗｅｂ上で見ただけでは、判断がつかないのですが
それほど画質に違いがありますでしょうか？
レタッチした時の、なめらかさが違うと言うことは理解できますけど

14bitだと毎秒一コマだそうですが、風景写真家や物撮り用途では
あんまり関係ないですよね
なんでも高機能に詰め込んで、高価になるより
静物写真に特化したもので、２０万円くらいで出るといいですねぇ
手動巻き上げ世代は、秒一コマでも別にもの足りないと思わないです

書込番号：7317700

[ｎｉｋｏｎがすき]

ぷーさんです。さん、こんばんは。
情報ありがとうございます。
２４８１万画素のＣＭＯＳ、楽しみですね。
α９００だけでは開発費や設備投資費が回収できませんから、ニコンにも供給というのは考えられます。
Ｄ３xのセンサーはこれで決まりかな。

書込番号：7317703

[junef]

ソニーもとうとうフルサイズですね。

関係ないですが、フルサイズでもボディ内手ブレ補正って利くのでしょうか？

書込番号：7317988

[野野]

>14bitだと毎秒一コマだそうですが、風景写真家や物撮り用途では
>あんまり関係ないですよね

raw 14ビットで1駒/秒はニコンではないですが、他の機種と勘違いされていませんか？

書込番号：7318027

[☆ババ☆]

atosパパさん、こんばんは。
>私には、12bitと14bitをｗｅｂ上で見ただけでは、判断がつかないのですが
>それほど画質に違いがありますでしょうか？
同感です。私には全く判断できません。
ただ、これからモニターの性能が上がっていくと違いが分かってくることは充分考えられます。

スレ主さんのリンク先を参照すると、技術としてはＤ３００、α７００の素子のフルサンズ版
のような感じですね。
この素子にもＤ３００のように、１４ビットに対応することは充分考えられると見てます。


ところで、atosパパさん！！
>14bitだと毎秒一コマだそうですが、
この情報はどこから来たのですか！？

書込番号：7318053

[まる.]

>ところで、atosパパさん！！
>>14bitだと毎秒一コマだそうですが、
>この情報はどこから来たのですか！？

atosパパさん、ではありませんが。

カラムA/Dは1bit、A/Dのbit数が上がれば、動作クロックが同じ限り、読み出し速度が
半分になります。
よって、12bit→14bitにA/Dのbit数が2bit上がれば読み出し速度は1/4になります。
つまり、12bitで約6fpsで読み出せるなら、14bitなら1/4の約1.5fpsとなります。

書込番号：7318286

[ridinghorse]

　いずれにしても、喜ばしいことだと思います。

　フルサイズの撮像素子を作るマザーマシーンが工場のラインに乗ったということは、3年後位には、どの画素数の廉価版も20万円を切るのは容易に想像出来るので（マザーマシーンの減価償却は2次曲線的に進むので、原価にオンされるエキストラチャージは劇的に減っていく為）

　ニコンは、FXは高画素版と低画素高感度耐性のマルチマウント、DXも、高画素版と低画素高感度耐性のラインアップといくといいなあとおもいます。

　あと解像度の低い今の広角〜標準の単焦点レンズのリニューアルも・・・

書込番号：7318294

[manbou_5]

> 全画素読み出し　6.3frame/s（12ビット）
FXフォーマット時で6コマ／秒、DXフォーマット（12Mピクセル）時は11コマ／秒撮れたりすると凄そうですね。

書込番号：7318320

[ソニータムロンコニカミノルタ]

>私には、12bitと14bitをｗｅｂ上で見ただけでは、判断がつかないのですがそれほど画質に違いがありますでしょうか？

たった8bitの画像でわかるはずありません。
RAW現像で＋3EVまで上げても荒れないことなどで恩恵を受けます。
あと、12bitに抑えざるを得なかったのは、カラムA/Dに拘ったからですね。
ですが、このクラスになるとカラムA/Dのメリットが見えてこない…

書込番号：7318328

[JT7]

微妙な発表ですね〜。素直に喜べませんが。
なぜなら廉価版FX機を出して５Ｄ対抗とすることのほうが急務だと思いますし
喜ぶ人も大勢おられると思います。
この素子で廉価版作ったらＤ３Ｘはどうなるの？ってことになるし。
廉価版用では画素数多すぎだと思いますし。
ニコンのラインナップは５Ｄ対抗機が後回しになっていくのでしょうかね。
絶対に多く売れるのは３０万円以下のFX機で1500万画素前後。
mash76さんに１票！ですけど。
やっぱり画素数からこの素子の廉価版はありえないかな。

書込番号：7318382

[☆ババ☆]

まる.さん>
ご回答ありがとうございます。

書込番号：7318464

[東の風]

どうなるんですかね、ニコンがこのCMOSを採用するんでしょか。
ニコンは下位機種が画素数で上位機を上回ることが過去にもありますから、
これをD300のボディに載せてきたら面白いと思うのですが。

書込番号：7318514

[しまんちゅー]

私も、このフルサイズセンサーが、そのままニコンのフラッグシップに搭載されるとは考えられないと思います。
今までの経緯を見返れば、基本ベースはこのセンサーだったとしても、
ニコンオリジナルな部分を搭載した、別センサーとしてリリースしてくると思います。

それに、ニコンとしても、
フラッグシップ機に、コンペチターと同じセンサーを搭載するなんて、
あり得ないのではないでしょうか。

順当に考えれば、2600万画素とか3000万画素とか、
圧倒的な高画素機を、フラッグシップとしてリリースしてくると思っています。

それに加えて、高画素機に「x」を付けてリリースすることにも疑問を持ってます。
D40xの生産を止めて、D40の高画素機とも言えるカメラに「D60」と言う冠を付けてきたこと、
D200xやD80x、D50xをリリースしなかったことを考え合わせると、
D3Xではなく、D4とか、他の番号を付けてリリースしてくるのではないでしょうか？

今までの流れを考えると、
高画素機をD4として、フルサイズの廉価機にD400と名付けてきそうな気もしています。
あくまで、私感ですが。

書込番号：7318657

[TAILTAIL3]

いっそ高画素機は、「F７」で！！

書込番号：7318667

[I LOVE U]

ぷーさんですさん
こんばんは。情報ありがとうございます！

ついに来ましたか！興奮してきました！

mash76さん

コメント大変参考になりました！

書込番号：7318749

[群青_teru]

こちらにも出ています。

http://www.nikkei.co.jp/news/main/20080130AT1D3008G30012008.html

書込番号：7319214

[真偽体]

ソニーのExmorは、D/Aコンバージョンのbit数をフレキシブルに弄れるんじゃ無かったでしたっけ？？

EX-F1は10bitモードと12bitモードがあります。
D300は12bitモードと14bitモードがあります。

各々、フレームレートは1/4に落ちますが。
（仮に今回の素子が14bit出力だと、1.6fpsですか・・・・中判デジカメと思えば我慢できる？？）

書込番号：7319639

[まる.]

個人的にはD300の14bit 2.5fps辺りが我慢の限界かと思うのですが…1.6fpsはちょっと…

それと上の方で、カラムA/Dは、A/D2bit上がると読み出し速度が1/4になる、と書いてますが、読み出し時間が4倍かかるので、コマ速が1/4になる、ですね。失礼しました。

書込番号：7320079

[atosパパ]

> ソニータムロンコニカミノルタさん

> RAW現像で＋3EVまで上げても荒れないことなどで恩恵を受けます。

なるほど、つぶれた暗部などを持ち上げる時に有効そうですね
私は、コントラストは強いけれども、ぎりぎり階調が残っているという
画質が好きなので、良さそうですね

ペンタックスあたりが、645デジあたりに採用してくれると
レンズ群が無駄にならなくていいのですが

書込番号：7321107

[Φοολ]

[7317552] ハードロック大ファンさん曰く:
> 何故12ビットなのか、何故14ビットにしなかったのか。そのセンサーで
> キヤノンにソニーが太刀打ちするのかかなり疑問を感じます。

このセンサーの画素サイズ(5.94ミクロン角)では、センサーに入射する光子を電子に変換する量子効率を50%として、通常の撮影では各画素毎に約4000個の光電子しか発生しない計算になります。(普通の居間の明るさの約100ルクスの照度下でランバート的拡散物体をISO100感度相当、f/1.4のレンズでシャッタースピード1/100sで撮影した場合の計算です。)

要するに各画素からの出力信号は連続的な物ではなく、蓄積された約4000個の電子の数に比例する離散的な値となるので、それに加算されるノイズ等を考えると12bit以上に数える精度を上げてもあまり意味の無いと云う事です。

書込番号：7323164

[ソニータムロンコニカミノルタ]

光ショットノイズという奴ですね。
高感度側でデジタルアンプを使うのはそのためですが、低感度時には14bitの恩恵は十分あるということを確認しています。

書込番号：7323507

[Φοολ]

> 低感度時には14bitの恩恵は十分あるということを確認しています。

当該画素サイズでは通常の撮影で4000個位の電子しか得られない場合、14bit相当(16384ステップ）の有効（ノイズではない）データを得る為には約16000個の電子、つまり通常の４倍の露光をセンサーに与えなければなりません。

似た様な画素サイズのセンサーを搭載したキヤノン1DsMarkIIIの例を取ると、センサーの基準ISOとされているISO100ではなく、ISO25相当で撮影しなければなりません。
その様なカメラの使い方をしている人は殆ど皆無ですので、14bitの恩恵を受けていると思っているユーザーは大抵の場合、只そう錯覚しているだけでしょう。

書込番号：7323897

[京都のおっさん]

入射する光子の数は4000個で 12bit 相当だとしても、それを受ける電子のエネルギー準位は一定ではないのではないでしょうか？
光子の方は原色フィルターでフィルタリングされているので、まあ大体振動数（ν）一定で、hν の幅で 0 〜 4000hν のレンジで離散的と言ってよいと思いますが。

書込番号：7324039

[ZZガンダム]

　ニコンはせっかくD3でフルサイズセンサーを自社開発したのだから、今後はフルサイズセンサーは自社製、APS-Cサイズはソニー製…という流れになりそうな気がしますがどうでしょう？

http://www.capacamera.net/pma08/index.php?page=1&id=11

　……てかソニーのフルサイズ機は手振れ補正機構搭載になるようですね。

書込番号：7324171

[しまんちゅー]

ソニーが、年内にフルサイズ機「α」の発売を発表したようですね。
http://dc.watch.impress.co.jp/cda/other/2008/02/01/7877.html
先日発表したCMOSセンサーを使うようで。

こうなると、このセンサーをそのまま使って、
ニコンがD3の後継機をリリースする可能性は限りなく小さくなったように思います。
やっぱり、オリジナルセンサー搭載で、D4をリリースするのではないでしょうか。

D3廉価機（仮にD400と記しておきます）にも、
他社のフラッグシップと同じセンサーを搭載するとは考えにくいですね。
D400にも、新開発のセンサーを搭載してくるのではないでしょうか。


開発がどこまで進んでいるのか、
ニコンの戦略、ロードマップがどうなっているのか、
ニコン関係者ではない私にはわかりかねますが、
少なくともまた、仕様を予想して盛り上がれそうですね。

直接関係ないですが、
D3、使えば使うほど、イイカメラと実感できますね。
CFへの転送速度と言い、シャッターから来る振動と言い、
使っていてホント楽しいカメラです。
で、フルサイズの恩恵（背景のボケ）は、銀塩以来久々に感動してしまいました。
やっぱり、フルサイズの楽しさを再認識してしまうと、
次もフルサイズ機が欲しくなりますね。
私も、D400が楽しみです。

書込番号：7324210

[ソニータムロンコニカミノルタ]

Φοολさん

低感度時の14bitの効果については、実際にRAWで+3EVなど増感してみればヒストグラムの形ではっきり差が出ます。
単に光子密度の問題だけではなく、後処理の余裕度も含めて考慮しないとダメです。

書込番号：7324382

[Φοολ]

> 入射する光子の数は4000個で 12bit 相当だとしても、それを受ける
> 電子のエネルギー準位は一定ではないのではないでしょうか？

入射する光子の数は約8000個、量子効率が50%で発生する光電子が約4000個と計算しています。
センサーは基本的にはその発生した電荷（qクーロン）を(浮遊)キャパシタcを介し電圧（vボルト）に変換した後、アンプで増幅して出力します。
光電子のエネルギー準位（運動エネルギーを含む）とキャパシタ内の電子のエネルギー準位の差はフォノン（発熱）として拡散します(エネルギー保存の法則)。
よって、出力される信号は単にキャパシタに溜まった電子の数に比例し（v=q/c）、当然離散的になります。


>> 14bitの恩恵を受けていると思っているユーザーは大抵の場合、
>> 只そう錯覚しているだけでしょう。
>
> あんたね、そのデジタル一眼を持っているユーザを愚弄して言っているのですか？
> 配慮が全く無いね。最低だよ

ふ〜ん。
或る機械の実際の運用場面と使用方法については考察せず、カタログスペックしか頭にないユーザーが多い事を指摘するのは人を「愚弄」する事になるのですか。貴方の様な反応をする人はくだらないプライドしか持たない、極めて表層的な人間にしか見えないのですが。
また、無知な断定や思い込みを披露する者に対して私は確かに手厳しいですが、マナー云々を口にする割にはステハンではなく普段のハンドルネームで投稿する矜持さえ無い、情けない態度の誰かさんよりはまだマシだと思います。


> RAWで+3EVなど増感してみればヒストグラムの形ではっきり差が出ます。

原信号の離散的な電荷の数も考慮せず、周波数スペクトラムでもないエネルギー分布（ヒストグラム）を見ただけで任意のビット数でのノイズ成分と有効信号を区別出来るらしい貴方は「凄い」ですね...

書込番号：7327214

[野野]

>低感度時の14bitの効果については、実際にRAWで+3EVなど増感してみれば
>ヒストグラムの形ではっきり差が出ます。
もう少し現実的にありそうなシナリオで差がわかる例がないですかね。
現像段階で+3EVすることって普段の撮影でありますか？

書込番号：7327733

[ひろ君ひろ君]

私の後輩にはすべて１６ｂｉｔモードで運用する天狗がいます。

書込番号：7327888

[京都のおっさん]

Φοολさん
私もこの件は興味あるのですが、納得できるだけの知識を自分は持ち合わせておりません。

>入射する光子の数は約8000個、量子効率が50%で発生する光電子が約4000個と計算しています。

入射光の数は8000個なんですね。

>センサーは基本的にはその発生した電荷（qクーロン）を(浮遊)キャパシタcを介し電圧（vボルト）に変換した後、アンプで増幅して出力します。

これはいいですが。

>光電子のエネルギー準位（運動エネルギーを含む）とキャパシタ内の電子のエネルギー準位の差はフォノン（発熱）として拡散します(エネルギー保存の法則)。

私が言っているのは光電子のエネルギー準位ではなく、「電子」のエネルギー準位です。
仮に金属外に飛び出して静止しているときのエネルギー準位を 0、現在の電子のエネルギー準位を -W として、光電子にするには W 以上の光エネルギーが必要ですが、この W にバラツキがあるんじゃないですか、と。
あ、それを考慮して「量子効率が50%」とのことですかね？

書込番号：7329946

[VTZ250]

Φοολさん

VTZ250といいます。価格コムへは初の書き込みです。よろしくお願いします。

量子力学的な難しい議論はともかく、
Φοολさんの議論には何か抜けがあるような気がします。
専門家ではないので素人の意見としてお聞きください。


まず、光子をカウントするときの撮影条件ですが、通常の条件でなく
フォトダイオードがちょうど飽和する条件にすべきではないでしょうか？
とすると、もっと光子が多くなる気がします。

それから、４０００個だから１２ビットでよいとの話ですが、
その場合、ＡＤのＬＳＢを正確に光子１個分の電圧にあわせないと
ＡＤの出力が不正確？になる部分が出てくるのではないでしょうか？

以上のことを考えると。１４ビットもあながち無意味ではないように思えますが。。

書込番号：7330148

[ソニータムロンコニカミノルタ]

あと、光子が4000個の時に、デジタル的に12bit分しか離散しないとは考えられませんね。
確率論的にも自然論的にも、ある画素には11bit分の分布、ある画素には13bit分の分布などランダムな拡がりであり、そのレベル分布もビット抜けしたような非連続の櫛形になるようなものではなく、連続波形であると予想が付きます。
で、繰り返すように後処理のガンマ補正や色域マッピング、露出補正のことを考えても12bitでは下限ギリギリ、14bitあればまあ余裕があるかなというのが実感しているところです。

書込番号：7330198

[くろこげパンダ]

＞ 光子が4000個の時に、デジタル的に12bit分しか離散しないとは考えられませんね。

これって↑結局、『ノイズの振幅で信号が揺さぶられたら！？』 って話ですか？（^^；）

書込番号：7330648

[京都のおっさん]

8000個だったら 13bit ですね。
次に可視光のエネルギーはレンジとしては(波長が大体 400nm - 800nm だから)高々二倍の 1bit。あとはその範囲をどれだけ細かくサンプリングするかですが、元々三原色にフィルタリングされているので、そこのビットはいらないのかもしれませんね。「ここは G の画素」ってのはわかっているし、「短めの波長の G の画素」とかを情報として必要としているわけではないでしょうから。

書込番号：7330672

[ひろ君ひろ君]

そもそもＣＭＯＳのバケツは光子１個から観測できるんかい？　

１個のエネルギーがノイズ下限って証明がだれもしてないじょ

（4000個程度の入射しかないことと
　１個以下は論理的に埋もれること　　　は自明だけど）

書込番号：7330843

[ソニータムロンコニカミノルタ]

>これって↑結局、『ノイズの振幅で信号が揺さぶられたら！？』 って話ですか？（^^；）

ご名答です。
LSB付近ではフォトダイオードや電気回路のノイズは無視できませんし、それらはアナログの極めて滑らかで細かな振動です。
画素毎の感度ムラも12bit単位以下でしょう。
ですから、仮にぴったり4000個の光子数でも、14bitにすればそれなりの階調は必ず付きます。

あと一つの問題は、光が全く入ってきていない場合のグランドノイズ（電気的ノイズ）が全く考慮されていません。
これは少なければ少ないほど良いのは言うまでもありません。
夜景の暗部、あるいは普通の写真でも陰った部分のノイズ感などに必ず影響します。

書込番号：7330893

[ソニータムロンコニカミノルタ]

つまり、4000個の光子と同じ階調数でA/Dすると「読み落とし」が出ることの方が問題です。
1個の光子をどちらのデータにするか、境界の微妙なレベルにあるとするとそこで階調飛びが発生します。
極めて基本的なことなので、想像できそうなものですが。

書込番号：7330909

[Φοολ]

[7329946] 「京都のおっさん」さん曰く:
>>光電子のエネルギー準位（運動エネルギーを含む）とキャパシタ内の電子の
>>エネルギー準位の差はフォノン（発熱）として拡散します(エネルギー保存の法則)。
>
>私が言っているのは光電子のエネルギー準位ではなく、「電子」のエネルギー準位です。
>仮に金属外に飛び出して静止しているときのエネルギー準位を 0、現在の電子のエネルギー
>準位を -W として、光電子にするには W 以上の光エネルギーが必要ですが、この W
>にバラツキがあるんじゃないですか、と。

シリコンの仕事関数 W は大体4.5電子ボルト(eV)です。緑色の波長555nmの光子のエネルギー hν は約2.2eVですので、発生した電子は基本的には結晶から飛び出しません。また、仮にセンサーを飛び出した電子が有っても、それらは勿論検出できませんので撮像への影響は此処では無視します。
結晶の界面から飛び出さない電子に「光電子」をと云う名称を使うべきかは迷ったのですが、以下の三種類の電子を区別する為に、あえて使用させていただきました。
(1) シリコンの価電子帯の電子
(2) シリコンのバンドギャップ（約1.1eV）以上のエネルギー hν の光子に励起され、伝導帯内を移動する「光電子」
(3) 電荷検出用のキャパシタに溜まった電子

入射した周波数 ν の光子に励起され、結晶内を移動するタイプ(2)の「光電子」のエネルギー順位は殆ど連続的な値をとりますので（バラツキ）、この段階で「光電子」のエネルギー分光測定を行えれば、12ビット以上の測定精度は或る程度の意味も持つかもしれません。
但しそれは光の「明暗・強度」ではなく、或る色のベイヤーフィルターを透過してきた光子の「波長・色」を間接的に再度測定する、少々屋上屋的なものになりますが (^^;

実際のセンサー内ではこのバラツキのあるエネルギーの「光電子」は検出キャパシタの方に導かれ、貯蔵される段階でこのバラツキは熱として拡散し、情報としては消滅します。よって、信号の測定はキャパ内に溜まった電荷を数えるだけに留まるので、結局離散的なものになります。

書込番号：7331786

[Φοολ]

[7330148] VTZ250さん曰く:
> Φοολさんの議論には何か抜けがあるような気がします。
> まず、光子をカウントするときの撮影条件ですが、通常の条件でなく
> フォトダイオードがちょうど飽和する条件にすべきではないでしょうか？

確かに14bitみたいな大きなダイナミックレンジを有効に使うには出来るだけ飽和に近い光エネルギーを画素に照射した方が望ましいです。しかし、以前言及した様に、それは通常の露出計に記される露光値の数倍になるので、その様な被写体からの放射エネルギーとセンサー特性を考慮した面倒なカメラの使い方をする人はかなり少ないと思われます。


> それから、４０００個だから１２ビットでよいとの話ですが、
> その場合、ＡＤのＬＳＢを正確に光子１個分の電圧にあわせないと
> ＡＤの出力が不正確？になる部分が出てくるのではないでしょうか？

これも仰るとおりです。しかし、市場に受け入れられる画質を達成する為に、電荷検出用のキャパシタを含め、画像センサーの各画素間の特性のバラツキは極力押さえられていると考えられます。
また、各画素コラムに接続されているA/D変換回路のゲイン、LSB等の特性も画素から送られてくる信号電圧のレンジに最適化された設計に当然なっていると思われます。

書込番号：7331819

[Φοολ]

[7330198] ソニータムロンコニカミノルタさん曰く:
> あと、光子が4000個の時に、デジタル的に12bit分しか離散しないとは考えられませんね。

ランバート拡散物体の飽和に近いハイライト(100ルクス下での理論的にISO100で必要な露光の8倍、即ち+3EV)で光子の数は約８０００個、発生する電子は約4000個と計算しています。4000個を数えるには12bit(４０９６ステップ)は充分な精度です。


> 確率論的にも自然論的にも、ある画素には11bit分の分布、ある画素には13bit分の
> 分布などランダムな拡がりであり、そのレベル分布もビット抜けしたような非連続の
> 櫛形になるようなものではなく、連続波形であると予想が付きます。

そもそもハイエストライトに近い平均値の8000個をも超える数の光子を受光した、極限られた数の画素内で発生する電子も正確にカウントする精度（例えば13bit相当）が必要かは、私は疑わしいと思います。

各画素に到達する光子数は離散的で、当然画素間ではポアソン分布となります。
そのランダムな拡がりの程度を計算すると、平均値8000のポアソン分布の場合、2400万個もの画素の中で8480個以上の光子を受光した画素が「一つも無い」確率の方が「少なくとも一つ有る」確率より大きいです。
つまり、ハイライト部では光子の揺らぎに因る統計的な分散は案外狭く、計測精度のビット数を増やす強い論拠とはならないと云う事です。
また、シャドー部では当然発生する電子の数が少ないので、12bitのカウンターの精度でも全く問題は有りません。

電荷検出用のキャパシタから得られた信号に加算される様々なノイズ（グランドノイズの熱電子等）は離散的な電荷として混入してくるので、そもそもA/Dの精度を上げても信号とノイズの振幅を区別出来る訳では有りません。


> で、繰り返すように後処理のガンマ補正や色域マッピング、露出補正のことを考えても12bit
> では下限ギリギリ、14bitあればまあ余裕があるかなというのが実感しているところです。

元データの精度と、それを扱うデモザイク、ガンマ処理等の演算ステップでの精度は分けて考えなければなりません。演算は丸め誤差等の発生と拡散を防ぐ為、勿論、元データより高い精度（例えば16bit）で行うのが望ましいでしょう。

書込番号：7331882

[VTZ250]

Φοολさん

丁寧な回答ありがとうございます。
まだ理解できないところがありますので、疑問をぶつけさせてください。


まず、光子８０００個の条件についてですが、

「普通の居間の明るさの約100ルクスの照度下でランバート的拡散物体をISO100感度相当、f/1.4のレンズでシャッタースピード1/100sで撮影した場合の計算です」

とあったので、適性露出での計算かと思いフォトダイオードの飽和の話を出したのですが、

「ランバート拡散物体の飽和に近いハイライト(100ルクス下での理論的にISO100で必要な露光の8倍、即ち+3EV)で光子の数は約８０００個、発生する電子は約4000個と計算しています。」

とあるので、＋３ＥＶの話だったのですね。勘違いしていました。
ここでまた疑問なのですが、＋３ＥＶまでしか数えられないとすると、
＋側のダイナミックレンジが＋３ＥＶまでに制限されることにならないでしょうか？
デジカメ雑誌などを読むとデジ１のダイナミックレンジは８ＥＶほどあり、
プラス側に４ＥＶくらいないとつじつまが合わないような気がします。

あと、この議論では８０００個が重要な数字なので、可能でしたら
計算式を教えてもらえないでしょうか？私も計算にトライしてみたいです。


ＡＤコンバータのビット数に関してですが、
Φοολさんのおっしゃるとおり最適化はされていると思いますが、
ばらつきはゼロにはなりませんよね？正規分布でしょうか。
確かに４０００個を数えるなら４０９６の「カウンタ」で十分ですが、
４０００の離散値を１２ビットのＡＤコンバータではかるには
電子１個分の電圧とＬＳＢのの差を１／８０００以下にしないと
ＡＤの出力のどこかにジャンプが発生するとおもいます。
１／８０００以下のばらつきは厳しい気がします。


１４ビットが無駄かどうかですが、現状の私の気持ちは
「１２ビットで十分だけど、１４ビットでもっと良くなる気もする」
といった感じです。

Φοολさんの理論が正しいとすると、１２００万画素のコンパクトデジカメでは
光子が１０００個以下になりそうですね。
とするとＩＳＯ４００で光子が２５０個。。８ビットで十分？！

書込番号：7333066

[ソニータムロンコニカミノルタ]

Φοολさん

14bitで量子化した画像データは、ノイズにまみれながらもやはり14bit分の情報量を持っています。
（アナログノイズにまみれた一種のディザリング効果がある。そして光子密度が12bit分しか無いにせよ元の光情報量に対し劣化していることはまず無い）
また、アナログ的なノイズがA/D前で仮にゼロとしても、正確にLSBレベルが一致しないと、かなりの確率でミスカウントします。
元情報に対して余裕無しのサンプリングは必ず元情報量より劣化します。
オーディオでも、目的のパッケージ製品が16bitのCDだからといって16bitで収録する録音スタジオはありません。

また、光が全く入らない場合（光子量ゼロ）、12bit分のS/Nしか取れないということは、RAW現像で露出をプラスするなどの際に暗部のグランドノイズでかなり不利になるでしょう。
リニアデータから1/2.2乗しなければならない最暗部を計算してみれば一目瞭然です。

以上のことに関して、Φοολさんの説明からは12bitで十分であるということの説得性が感じられません。

書込番号：7333402

[ridinghorse]

　コアな話が進んでいますが、

　要は、「撮影時に適正露出で撮れば、12ビットも14ビットも全く問題無し」ということですね？恩恵を受けるのは、「輝度差のあまりにも激しすぎるものを写したときに、目で見た感じを出来るだけ忠実に再現しようとしたときに優位差が出てくる」ことですね？

　・・・露出の修行に磨きをかけたいと思います。

書込番号：7334170

[Φοολ]

[7333402] ソニータムロンコニカミノルタさん曰く：
> リニアデータから1/2.2乗しなければならない最暗部を計算してみれば一目瞭然です。

またしてもガンマの計算等の中間ステップでの「演算精度」と「元のデータの精度」を混同していますね。少しでもノイズ等のデジタル数値データ処理の経験が有れば。極簡単に理解出来る筈の区別なのですが。
それから、一般的に使われているsRGB、AdobeRGB等の規格では「最暗部」はリニアデータであり、1/2.2乗みたいなガンマもどき等、そもそも適用していません。


> Φοολさんの説明からは12bitで十分であるということの説得性が感じられません。

通常最大約4000個の離散的電荷に高々数個の離散的ノイズ電荷が加わった電荷の総数の情報エントロピーを表すには12bitのカウンターは十分であるとは貴方の頭で理解するのは無理です。
まあ、カウンターを12bitにする事にに関しては当該センサーを設計した、その道のプロであろうソニーの技術者達は私と大体同じ結論に至ったみたいですが。

統計・数学、光学、信号処理、半導体、デジタル回路設計の極基本的な分野でも、実際の経験と本物の知識を持っていないのは貴方のこれまでの投稿を読めば明らかです。
また、中身の無く、知ったかぶりしか能のない貴方は自分の思考能力のぶち当たっている壁の存在さえも認識出来ていません。私はその程度のレベルの人を想定して解説をしている訳では有りませんので、悪しからず。

書込番号：7338920

[Φοολ]

[7333066] VTZ250さん曰く:
> この議論では８０００個が重要な数字なので、可能でしたら
> 計算式を教えてもらえないでしょうか？私も計算にトライしてみたいです。

箇条書きスタイルで失礼します。


面積1平方メートルの、入射光を100%反射させる理想的ランバート物体（白い拡散板みたいなものです）があるとする。

ルクスの定義により、１ルクスの照度ではこの物体は1/683ワットのパワーを反射する事になる。
100ルクスの照度下ではこの物体は、カメラのシャッターが開いている1/100秒の間、1/683ジュール のエネルギーを放射した事になる。

ランバート物体の5.94ミクロン角のパッチは1/683 * 5.94 10^-6 * 5.94 10^-6 Jを放射する。
ここで、如何なるレンズを使おうとも、撮像面で得られる輝度は被写体の輝度を超える事は無いと云う事を念頭に置く必要がある。
このパッチからの拡散反射は　2πステラジアン(sr)　の立方角内の全ての方向に均一にエネルギーを放射する。

絞り値 N のレンズの開口立方角は極座標系内の線形角度エレメントを当該平面角度の二重積分を行う事で
2π(1 - 2N / √(4*N*N+1))sr　と導出される。

よって、N=1.4 〜= √2 のレンズの場合、ランバート物体から2πsr内に放射されるエネルギーの約5.7191%がf/1.4のレンズに入射する事になる。

次に、撮影レンズの透過率を検討する。
典型的な６郡７枚構成の50mm f/1.4の標準レンズを取り上げる。
マルチコートされたレンズと空気の境界面毎に0.3%の反射ロスが生じるとする。
この場合、透過率は約96.46%となる。

緑のベイヤーフィルター下の画素を考える。
緑色を光を考えた場合、例えば555nmの波長では光子1個のエネルギー hν は約 3.578 10^-19J である。

ランバート物体の5.94ミクロン角のパッチから放射されたエネルギーが全て緑色であった場合、それの5.7191% * 96.46%がレンズを通って画素に到達する平均エネルギーとなる。
この場合、それは約7964.74 hν　〜= 8000個の光子相当のエネルギーとなる。

反射率100%の物体は純白である。露光の基準とされる被写体の反射率は12〜18パーセントである。露出計で測った場合、この物体の推奨シャッタースピードはこの考察で採用した1/100sではなく、1/833s 〜 1/556s となるであろう。
即ち1/100sでは 3.059EV〜2.474EV位のプラス方向の露出補正を行っていると云う事である。

因にISO規格での或る照度下での中間グレーを得る理論露出値は 2^EV = ルクス*ISO/12.5 である。
この場合、EV0 = ISO100、絞りf/1.0、シャッタースピード１秒である。
ISO100、100ルクスはEV9.644相当で、絞りf/1.4、シャッタースピード1/800sに該当する。
つまり上記のハイライトを持ち上げる1/100sのチャッタースピードはISO規格に対して丁度+3EVの露出補正をした事になる。


> 電子１個分の電圧とＬＳＢのの差を１／８０００以下にしないと
> ＡＤの出力のどこかにジャンプが発生するとおもいます。
> １／８０００以下のばらつきは厳しい気がします。

民政機の撮像センサーではそれほどの精度を必要としないので、A/Dステージを経た画素間のばらつきは実際には2〜3%位ではないでしょうか。その程度のコラム間のばらつき(Fixed　Pattern　Noise)は画像処理プロセッサーで補正出来ますし。
12bitの精度の数値に幾ばくかの非連続性は当然発生するでしょう。しかし、それ以上の数値の非連続性が例えばカラーマネージメントのキャリブレーション後にディスプレーとコンピューター間のトーンカーブマッピングの8bitテーブルの間引き処理で発生します。
12bitの解像度を持ち出すまでもなく、8bitのデータでさえ、数値の非連続性が知覚可能レベル以下に留まる事も充分あります。

書込番号：7338992

[Φοολ]

[7334170] ridinghorseさん曰く:
> ・・・露出の修行に磨きをかけたいと思います。

D3のセンサーの画素はソニーの今回発表したFFセンサーのそれの倍の面積なので、通常撮影では13bit相当の電荷数のエントロピーは得られるでしょう。また、１絞り分位減感撮影すれば14bitも充分射程内でしょう。
アンセル・アダムスのゾーンシステムよろしく、スポットメーターで撮影したい場面の様々な部分の輝度を測定し、如何にそれをセンサーのダイナミックレンジに当てるかを考えるのも面白いかもしれません。

書込番号：7339010

[ソニータムロンコニカミノルタ]

Φοολさん

>一般的に使われているsRGB、AdobeRGB等の規格では「最暗部」はリニアデータであり、1/2.2乗みたいなガンマもどき等、そもそも適用していません。

またしてもいい加減なことをお書きですね。
sRGBの最暗部は仰るとおりある部分まではガンマカーブではなくある直線の傾き、AdobeRGBの規格は純粋なガンマ2.2（カメラガンマは1/2.2）です。
両者明確に違います。
もう一度規格を調べてください。
ただ、この言い方だと基本ガンマさえ存在しないと聞こえてしまいますが、まさかその意味ではないですよね？
で、どちらにしても最暗部の立ったところ（sRGBでは4倍程度でしたか）プラス3EVまで増感できるRAW現像ソフトでは、入射光ゼロ時のバックグランドノイズの量が違ってきます。
私が一番問いたい、この説明がありません。

また、どのようなレベルの人間に対する説明だとしても（あなたより知識のある人でも）説得性がある内容ではないと思っています。
逆に、誰にでも納得出来るような説明（または例え）が出来ないということは、エンジニアの技量としては大したことないのでは思います。

書込番号：7339594

[ソニータムロンコニカミノルタ]

>まあ、カウンターを12bitにする事にに関しては当該センサーを設計した、その道のプロであろうソニーの技術者達は私と大体同じ結論に至ったみたいですが。

単にカラムA/DのCMOSだと、14bitにした場合極端に連写速度が落ちるからでしょう。
ソニーのビデオカメラは14bitを採用していますよ。
http://www.ecat.sony.co.jp/business/dvcam_vtr/products/index.cfm?PD=28234&KM=F23

書込番号：7339649

[くろこげパンダ]

話が難しすぎてよく判っとらんのですが、この話にデジタル増感（増幅）の
話が入り込む余地はないのでしょうか？　高感度撮影をRAWで記録した時、
多くのステップ数（＝微小な階調幅）が必要なのではないですか？

もちろん、そこでどれだけの細かさが必要か、その細かさが機能するのか
の話となる訳ですが・・・。
------------------
↑↑↑
話の腰を折ってるようなら、無視して流してください m(_ _)m（^^ゞ）

書込番号：7339708

[京都のおっさん]

>高感度撮影をRAWで記録した時、

「元々の光子のエネルギーが 12bit しか諧調が無いのだから、それ以上のビットは必要無い」
という説と
「元々 12bit しか無くとも、オーバーサンプリングの意味はある」
という説が争われていると思いますよ、今は。
高感度撮影はアンプ増幅するだけで、光子の数が 12bit から増えるわけではありませんから。

光子一個はノイズ(暗電流)に埋もれるのか、あるいは暗電流に上乗せされるのか、私はわからないのですが、
Φοολさん の [7331819] を読むと「画素ごとに暗電流をビット 0 (値 0） に設定する」感じ？？？ この辺が私はどうも私はわからないので、違ってたらごめんなさい。
でも Φοολさん のお話は為になります。

書込番号：7339863

[くろこげパンダ]

京都のおっさんさん、どーもです（^^；）

エンジニアの技量をたたえ合う御二方の視点の違いは何となく判ってましたが（笑）、
私も、ノイズに埋もれる事が、12ビット以上必要ない事の証になるのかが、どーも
スッキリしないです（^^；）

ノイズに埋もれるといっても信号的には加算されるわけですし・・・？
光が入っていない時点を測定すれば、事前にノイズ分を足切り
（＝グランドレベルの確定）が出来ちゃうでしょうし・・・？

ノイズフロアをどう確定するかで視点が２つに分かれちゃうような・・・？？
（事前に規定した電圧値で確定するのか、フロアをその都度測定するのか・・・。）

書込番号：7339922

[くろこげパンダ]

Φοολさんの視点

光子１個の存在に着目し、撮像素子が生成しうる信号の階調限界の話をしている。
要するに、サンプリングの必要限界の話に焦点を当てている。
現実的には、ノイズフロアを何らかの手法において、その都度、事前に確定して
おくものとする。（ＡＤ変換時に足切りと頭切りをしてしまう。）
---------------------
ソタコミさんの視点

撮像素子の生成信号において、サンプリングの必要限界が１２ビットであったとしても、
その外側で加算される電気的なノイズが、（無限階調の）アナログ量である限り、ＡＤ
変換（サンプリング）前の信号も無限階調を持つ（無限階調的に離散する）ことになる
ので、１２ビットを超えるサンプリングは無駄にならず、必要性すらあるとしている。
---------------------
という事でよろしいのでしょうかネ？

書込番号：7339958

[京都のおっさん]

レンズのテスト撮影していたらこんなに遅くなっちゃいました。テスト撮影って難しいです。
そのうち「デジタル一眼レフすべて」でスレ立てするかもしれませんので、その時は見ていただけるとうれしいです ＞ くろこげパンダさん　

で、ビットの下の方が重要な論点になってると思うのですが、実際は上の方を先に決めるんですよね？
素子の飽和電圧（？）辺りをフルビットに当てて、その時下の方はどこまで伸びてる、というのだと理解していましたが。
素子ごとの感度のバラツキやノイズのバラツキ含めて、多少ビットに余裕があった方がよいようには思うのですが。それとも A/D の前にバラツキを無くすのか（D3 はカラムADなので話は違うかもしれませんが)。
後はオプチカルブラックですか。
この辺のところは実際のところどういう風にビットを割り当てるのか、素人には想像も付きません。

書込番号：7339960

[京都のおっさん]

どちらにしても「高感度撮影と言ったって、下の方は情報量スカスカになってる画像を見てるんだな」ってことがわかりましたし、とてもおもしろいです。
ですから、あまりいがみあわないでやっていただけたらと思います m(_ _)m

書込番号：7339964

[くろこげパンダ]

京都のおっさんさん、了解です。
難しい話にはついて行けませんが、たたえあう事なら任せて下さい（*_*）☆＼（^^；）

書込番号：7339969

[ソニータムロンコニカミノルタ]

朝だか夜の続きだかわからない時間帯のお二人さん（笑）

>光子一個はノイズ(暗電流)に埋もれるのか、あるいは暗電流に上乗せされるのか、私はわからないのですが、

ここが重要です。
暗電流ノイズがLSBに対して十分無視できるほど小さく、上手く1/8000以内にレベルが合えばミスカウントは無いでしょう。
しかし、ノイズは極めてランダムでLSBに対して無視できない振幅変化があります。
その周波数も全域にランダムですが、特に低周波数帯で問題になります。
（私の専門はテレビですので、水平方向に連続サンプリングという考えを引きずっていますが、一方デバイスはCCDやCMOSです。経験的にも観測してみれば同じことです）
画像のある領域では正常カウント、他のある領域では続けてミスカウントということも起こり得ます。低サンプリングの方が見た目にも暗部のノイズ粒子が粗くなることを経験しています。
画面全体を積分的に平均すればΦοολさんの主張は当たるかも知れませんが、部分部分を見れば明らかに違います。

ただしΦοολさんの主張、光子数の影響は意外に多いのだということもよく認識しています。
NHKが所有しているような通常の数百倍の感度を持つ超高感度カメラ（アナログ方式）は、CCDやCMOSとは全く違う光電変換（ハープコンなど）を採用していますが、この高感度領域になると光の粒子は有限数であるということをはっきり認識できます。
（正しい用語か知りませんが、通称「光ショットノイズ」と言っています）
その後に発生する電気的なノイズはこれよりも遙かに少ないことは予め確定しているからです。
（レンズキャップ、要するに完全な遮光をしてノイズ観測すればわかることです）

■sRGBとAdobeRGBのガンマカーブの違いについて。

sRGBの場合はITU-R BT.709に準拠しています。

ITU-R BT.709 は、
0.0 〜 1.0 の入力 x に対して、
x >= 0.018 の時、1.099(x^0.45) - 0.099
x < 0.018 の時、4.5x
※ x^0.45 は、x の 4.5 乗を示します。

つまり、最暗部は4.5倍になります。
（AdobeRGBの純粋なガンマ＝2.2ということについては資料が出てきませんが、市川ラボラトリーのエンジニアによるコメントですから間違いはないでしょう）
ここから現像ソフトで3EV増感することもある（3bit分減る）、目的色域のマッピング等を勘案した場合も、12bitでは十分でないことが分かります。
（特に暗部のS/Nは光が入っていない状態を言っているのだから、光子量は関係ない）

>またしてもガンマの計算等の中間ステップでの「演算精度」と「元のデータの精度」を混同していますね。

というコメントは、ユーザーは結果しか見ませんので妥当ではないでしょう。

書込番号：7340350

[ソニータムロンコニカミノルタ]

言い方が適正でなかったため訂正します。

>画像のある領域では正常カウント、他のある領域では続けてミスカウントということも起こり得ます。

正：画像のある領域では丸め誤差は無視できても、他のある領域では無視できない丸め誤差が続けて発生ということも起こります。

書込番号：7340411

[kuma_san_A1]

ブルーミングとスミアさんが公開している

http://f42.aaa.livedoor.jp/~bands/index.html

の中の「イメージセンサの話」では、古いKODAKの35mmフルサイズ1100万画素の飽和電荷量が引用されてますね。
で、それ以外のイメージセンサで飽和電荷量がわからないこともあるのですが、これが充分あって露光を増やす(長時間になる…つまりISO感度が下がる)のが実用になるのであれば14bitADで良いってこと(充分意味がある)で良いですか？
14bitが意味のあるイメージセンサを期待したいので2400万画素はパスしたいですね。
感度を上げた場合についてどうなるかについて考えると…

書込番号：7341626

[Φοολ]

マイクロレンズ下のカラーフィルター層　（例１）	マイクロレンズ下のカラーフィルター層　（例2）

[7339649] ソニータムロンコニカミノルタさん曰く:
>> まあ、カウンターを12bitにする事にに関しては当該センサーを設計した、その道の
>> プロであろうソニーの技術者達は私と大体同じ結論に至ったみたいですが。
>
> 単にカラムA/DのCMOSだと、14bitにした場合極端に連写速度が落ちるからでしょう。
> ソニーのビデオカメラは14bitを採用していますよ。
> http://www.ecat.sony.co.jp/business/dvcam_vtr/products/index.cfm?PD=28234&KM=F23

これは2/3"のCCDセンサーなので、イメージサークルの直径は12mm、解像度が1920x1080、正方形の画素の場合、そのサイズは5.45ミクロン角となる。

このセンサーの量子効率について考える。

CCDなので、CMOS画素と違い、スイッチングや増幅アンプのトランジスタを形成する必要が無い。
よって、CMOSと同画素ピッチでも、CCDではフォトダイオード(PD)の面積を若干大きくできると考えられる。
面積の広いPDの断面は、高さが同じでも幅が広い分、アスペクト比が平らになる。縦長のPDに比べ、斜めに入射した光子が電子に吸収される前にPDの側面から出て行ってしまう割合は減ると思われる。
よって量子効率はCMOSに比べて若干有利になると思われる。

1000万円級の3板式業務用ビデオカメラのセンサーであり、当然ベイヤーフィルター等搭載していない。
フィルターの厚み分、マイクロレンズとPDの間隔を狭められる事になる。
同じ口径のマイクロレンズの場合、焦点距離が短くなれば当然 f値 も小さくなる。
つまり、明るいマイクロレンズとなり、集光率が上がるので量子効率も上がる。
添付の画像でマイクロレンズの下に位置するカラーフィルター層の大体の厚みが把握出来る。
また、フィルター層を取り除く事により、マイクロレンズとPDの間隔は結構つめられるのが解る。

よって、CMOSの画素の量子効率を50%とした場合、このカラーフィルター層無しの、アスペクト比が有利と考えられるCCDの画素の量子効率は60%に達する可能性も充分ある。

スチールカメラの5.94ミクロン角のCMOS画素、１００ルクス、絞りf/1.4、シャッター1/100sでは、平均約　7964.74個　の光子が画素に照射される。
### CMOSの量子効率が50%の場合、　約4000個の電子　が発生する。

当該ビデオカメラのカタログに記載されている2000ルクス、T10 ~= f/10、23.98コマ／秒の基準感度では、シャッタースピードを1/23.98sとすると、各画素に平均　12634.89個　の光子が照射される事となる。
### CCDの量子効率を60%とした場合、 約7580個の電子　が発生する事となる。

このCCDセンサーの場合、13bitカウンターが必要になるとは充分考えられる。

あと、このビデオカメラは「クイックモーション」撮影機能を搭載している。
例えば一秒間に24コマではなく、12コマ、8コマ等の２倍速、３倍速で撮影出来る。一コマの露光時間が長くなる分、露出の補正が必要になると考えられる。
画素の静電容量とADCのレンジが飽和していない場合には、電子的にゲインコントロールを行う事で通常撮影とクイックモーション撮影間の露出差をなくせる。しかし、ADCが飽和した場合にはクイックモーションの速度倍率比に合わせて撮影レンズのアイリスで露出を調整しなければならない。撮影中にアイリスを調整するのはカメラオペレーターの負担になる。
よって、飽和しにくいADCを搭載する方が望ましい。14bitのダイナミックレンジのADCの場合、３倍速のクイックモーション撮影時でも自動ゲインコントロールで通常速度撮影のシークエンスと露出を合わせられる可能性が有る。

よって、そもそも構造も用途も違うCMOSとCCDセンサーのADCのビット数は同じであってもいい筈だと論じるソニータムロンコニカミノルタ氏は、些か単路的だと思える。

書込番号：7343787

[Φοολ]

[7339594] ソニータムロンコニカミノルタさん曰く:
> プラス3EVまで増感できるRAW現像ソフトでは、入射光ゼロ時の
> バックグランドノイズの量が違ってきます。
> 私が一番問いたい、この説明がありません。

RAW現像ソフトはカメラからのデータ（通常12bitのコンポーネント）を基にデモザイク、トーンマッピング演算等を行う。
12bitの元データでも、それをインプットとする演算は丸め誤差等の発生と拡散を防ぐ為に16bit、32bit等の精度で行うのが普通である。
様々な演算ステップを経て現像ソフトが生成するJPEG、TIFFファイル等の16bitのコンポーネントの下位ビットがランダムにゼロではないからと言って、それがセンサーデータに12bit以上の情報エントロピー（電荷の端数）が有った筈だと言う根拠にはならない。

繰り返して言うが、光子に発生させられた電子の数は離散的であり、検出用キャパシタの電圧は溜まった電荷に比例し、離散的である。
また、バックグラウンドノイズの元である熱に励起された電子の電荷も、光子に励起させられた電子の電荷も全く同一で、量子力学的な「電気素量」なのである。つまり、一つの電子より小さい電荷は存在しないと云う事である。

よって、ADCの精度を上げても、全く同電荷の熱電子（つまりバックグラウンドノイズ）と光電子（つまり信号）の区別等できる筈も無いのである。
数値の大きさを何倍にしようとも、例えばフーリエ解析で得られるノイズと信号の周波数分布、または偏差値解析で得られるエネルギー分散の指標等は「全く」変わらないのである。
勿論、ADCのビット数を上げて得られる仮想的な電荷の「端数」も物理的には意味の無い物なのである。

重要なのは元データに含まれている情報エントロピー量を中間演算ステップで発生する丸め誤差で毀損しない事なのである。
しかしこれは演算ステップのビット精度の問題であり、元のADCのビット数とは勿論全く関係無いものである。

書込番号：7343798

[ソニータムロンコニカミノルタ]

Φοολさん

ビデオカメラの件は自分で短絡的と思いました。
失礼しました。

ほかの件もほぼ納得しました。
丁寧な説明ありがとうございます。

さて、では素朴な疑問があります。
Φοολさんのような方がどのような回答をするのか、これは昔から非常に興味がありました。
話がかなり飛びますが、オーディオに詳しいですか？

■仮の話
ここに､40年前の最新技術で収録したオープンリールのアナログテープがあります。
そのテープ素材のS/Nを測定したら-48dBしかありませんでした。
理論的には8ビットA/DでS/Nをほとんど劣化させないでデジタル化出来るはずです。
（実際にはアナログテープには大きなヘッドマージンがありますが、ここでは話の都合上無視します）
このテープを16bitでデジタル化するのは、音質的なことも含めて意味が無いでしょうか？

これは、アナログ素材（収録機材もすべてアナログ）のビデオテープをデジタル化するにも、数値的にほぼ当てはまります。

また、上記の内容とも関連します。
よろしかったら理論的な意見を聞きたいと思います。

書込番号：7344209

[VTZ250]

Φοολさん

想像をはるかに上回る丁寧な返答、大変恐縮です。
説明が大変分かりやすく、計算してみたのですが、
最後の最後で破綻してしまいました。。
できたらチェックをお願いしたいのですが。。。



先ほどのソニーさんへの返答でちょっと気になった点がありましたので、
つっこまさせてください。

ＣＭＯＳの量子効率が５０％で、ＣＣＤの量子効率が６０％になりうる。
ということで、ＣＣＤは１３ビットでも良いとしていますが、
そうすると、ＣＭＯＳの量子効率はなぜ５０％なのか、
６０％の可能性はないのかということが疑問になってきます。
ＣＭＯＳの量子効率が５０％以下であることを証明しない限り、
１２ビットで十分と断言できる根拠はないと思います。




＊＊＊＊＊　以下計算です。＊＊＊＊＊＊＊

「2^EV = ルクス*ISO/12.5」の定義に従うと

2~EV = 100*100/12.5 = 800

これは絞りf/1.0のときに1/800sということですよね？
ということはf/1.4の時は1/400sですね？？（自信ない。。）

つぎに一画素への照射エネルギーの計算ですが、

「ランバート物体の5.94ミクロン角のパッチは1/683 * 5.94 10^-6 * 5.94 10^-6 Jを放射する。」
これって、以下の二つが前提になりますよね？
�@レンズの撮像素子の反対側に撮像素子と同じ距離（焦点距離）の位置に被写体があるとき等倍になる。
�A一画素に入る光のエネルギーは被写体の距離によらない。

�@は言われてみればなるほどと思い、目からうろこが落ちました。写真に詳しい皆さんには
当たり前なのかもしれませんが、私にとっては大変な新しい知見です。
�Aは距離が遠ければ、そんな気がします。（ｓｉｎθ≒θですし。。）
　近い場合はよくわかりません。すいません。

ともあれ、5.94um□からの光を考えればよいということで
1/683 * 5.94 10^-6 * 5.94 10^-6 = 5.166 10^-14 Wとなりました。

つぎにそのうち何％がレンズを通して入ってくるかですが、
ちょっとステラジアンの定義が分からなかったので、
調べたところ球の半径ｒ、球の上のある部？の面積をａとした時、ａ／ｒ＾２
とありました。二重積分にトライしようと思ったのですが、
すぐできそうに無いので、とりあえず簡易的に
半径１上の球を想定し、f/1.4の面積をπ×1/1.4×1/1.4×1/4（πｒ＾２より）
としてみると、0.4007ステラジアンとなりました。
ちなみにΦοολさんに教えていただいた式2π(1 - 2N / √(4*N*N+1))では0.3660
あたらずとも遠からず。。正しい値である0.3660を使います。
0.3660/2π= .05826　・・・
Φοολさんの計算値5.7191％とびみょーにずれてしまいました。。
気にせず続けます。

5.166 10^-14 W×.05826 = 3.0096 10^-15 W　が一画素へのエネルギーとなりました。

レンズの透過率の話は誤差程度なので、はしょります。すいません。
（量子効率もざっくり５０％にしていますし、いいですよね。。）

「緑のベイヤーフィルター下の画素を考える。
緑色を光を考えた場合、例えば555nmの波長では光子1個のエネルギー hν は約 3.578 10^-19J である。」
これは緑の単一光との仮定なので、ある意味最悪条件ですね。
ＡＤを選ぶときはオーバーフローしないように選ぶと思うので、適切な仮定だと思います。
（というか１／683という換算は555nmが前提なんですね。Ｗｉｋｉで見つけました。）
h = 6.625 10^-34 J・s
ν= 299,792,458 m/s / 555 10^-9

hν= 3.5786 10^-19 J　Φοολさんの計算値どおりです。

ということで光子の数ですが、
1/100sの場合、3.0096 10^-15 / 100 / 3.5786 10^-19 = 84 個。。。

すごく小さい数字になってしまいました。
１００で割ったらまずいのでしょうか。。

書込番号：7344439

[VTZ250]

ＶＴＺ２５０の独り言です。

みなさん（もう見てないかもしれませんが。。）
ＩＳＯ１００での電子数４０００個について
疑問に思っていないようですが、
私は（私だけ？）疑問を感じます。

この数がＤ３にとってどのような意味か考えてみると

Ｄ３や５Ｄの場合１画素の面積が約２倍になりますので、
ＩＳＯ１００では８０００個です。１３ビット相当ですね。
ＩＳＯ２００では４０００個、
ＩＳＯ４００では２０００個、
ＩＳＯ８００では１０００個、
ＩＳＯ１６００では５００個、
ＩＳＯ３２００では２５０個、
ＩＳＯ６４００では１２５個、なんと７ビット相当でＪＰＥＧにも足りないデータです。
ＩＳＯ２５６００では３１個、５ビット相当。。

憧れのＤ３のＩＳＯ６４００の画像が７ビットのデータから作られているなんて。
何かの間違い、というか間違いであって欲しい！（こころの叫び）

以上ＶＴＺ２５０の独り言です。

書込番号：7347902

[lay_2061]

>[7347902]

　先をこされた。
1pixel当たり電子 4,000個は少なすぎませんか (2^12=4,096。12bitで
足りてしまうので、14bitの意味がない）
　それに、発生電子 1個単位の電圧を検出できるとは思えないのですか?

書込番号：7348331

[ソニータムロンコニカミノルタ]

別の見地から、さらにお馬鹿なことを考えていました。
フィルムのことです。
フィルムの粒子一個の大きさは、CMOSやCCDの画素より遥かに小さいから、受ける光子数はもっと少ないはずですね。
そうすると、粒子一個一個は非常に粗い諧調数しか持っていなくて、ディザリング的に面積を使って諧調を表現していることになります。
つまりインクジェットプリンタの表現方法と同じです。
つまり、「フィルムは諧調が豊かで色彩豊富、とてもデジタルカメラは及ばない」って言っている人の眼は節穴だということ？
大変参考になりました。

書込番号：7348904

[ソニータムロンコニカミノルタ]

>憧れのＤ３のＩＳＯ６４００の画像が７ビットのデータから作られているなんて。

光子数のことを考えるまでもなく、純電気的な見地からも近いものがあります。
D3がどのポイントからデジタルアンプを使っているかわかりませんが、高感度域はデジタルアンプというのが半ば常識ですからね。
D3は、はたしてISOいくつからデジタルアンプなんだか、知る由もありませんが。

書込番号：7349030

[kuma_san_A1]

感度を上げた場合というのはどうなるのか？っていう疑問はすでに投げかけてありますよね。

書込番号：7349070

[京都のおっさん]

考えてはいます。

kuma_san_A1さん が示されたリンク先
http://f42.aaa.livedoor.jp/~bands/ccd/ccd.html
ここの「３．ショットノイズ」以下は内容的に被ってますね。引用して

>Kodakの35mmフルサイズ1100万画素CCDのスペックを調べてみました。飽和電荷量は6万エレクトロン＝電子6万個となっています。

ですが、Yahoo で「KODAK Full Size sensor」で多くがヒットします。以前リンクしたことがあるかと思いますが、
http://www.kodak.com/ezpres/business/ccd/global/plugins/acrobat/en/datasheet/fullframe/KAF-10500LongSpec.pdf#search='KODAK Full Size sensor'
これがそうでしょうね。
これの4ページ目の「Summary Specification」に表がありますが、その中の
Saturation Signal　60ke
というのがそれでしょう。

高校程度の物理で考察しました。
まず光子一個のエネルギーを求めてみます。
プランク定数 h : 6.6 * 10^(-34) Js
光の波長 λ : 500 * 10^(-9) m
光速 c : 3 * 10^8 m/s
として、大体 ch/λ = 4 * 10^(-19) J です。

これの 60,000個分のエネルギーは単純に 60,000 をかけて 2.4 * 10^(-14) J です。
電気素量 q : 1.6 * 10^(-19) C
を用いて、発生する電圧 = (2.4*10^(-14)) / (1.6*10^(-19)) で 1.5 * 10^5 V ですが・・・ 150 kV、すなわち１５０キロボルト？
飽和電圧はせいぜい 1000mV、すなわち 1V 程度だと思ってたのですが、私はまだ舞台にも立ってないようです(4000個としても、qv/2 としても大差無し)。
また引用して

>メーカのスペックシートで飽和電荷量を確認しようとしても、ほとんどが飽和量をイメージセンサの最大出力電圧としてしか書いていません。電荷を出力電圧に変換するときの出力感度が仕様に書かれていれば、そこから計算して求めることができるのですが

これが「出力感度」なのですか。

あと

>APS-Cサイズに600万画素を配置したイメージセンサの場合、1画素あたりの面積は約6.1×10-11平方メートルなので、光子の数は14万個になります。

この計算もわからないのですけど。
(2.3×10^15) / (6.1×10^-11) = 3,770 で、約4000個ですよね？


なんかちんたら書いてたら追加書き込みあったみたいで話の流れとしてはあれでしょうが。
こういうのは自分で勉強すべきものなのでしょうけどね。

書込番号：7349134

[京都のおっさん]

なんだ。飽和電圧や出力感度についてもコダックの pdf には書いてありますね。

12ページの Specification の表から
Saturation Signal Nom. 1500 Units mV ですから、飽和電圧は 1500mV。
Output Sensitivity Nom. 25 Units μV/e ですから、電子一個辺りの出力感度は 25μV で、電子の個数 60,000 をこれにかけると、確かに飽和電圧の 1500mV が導けます。
数値的にはこれでいいのですが、「出力感度」って何だあ！

1.5 * 1.6 * 10^(-19) = 2.4 * 10^(-19) J
一方、先に求めた光子 60,000個のエネルギーは 2.4 * 10^(-14) J で、10万倍もの差があります。これは全部熱になる？

書込番号：7349223

[kuma_san_A1]

熱になるって説明がありましたよ。
で、電圧は電荷を貯めるキャパシタの容量次第(CCDは電荷を転送路を使って運んでいくから)。
で、CMOSイメージセンサの場合はセル毎に電圧変換部というかPGAがあるんですよね…。
増幅しない場合(ようするにキャパシタにいれて電圧を読む)は確立の問題にしろ離散的という説明は「そうか」とも思えるのですが、PGAが入った場合、そこにも確立が入る？ので、埋められるのか？と、現役を遠ざかった頭脳では処理が進みません(というか計算は任せます)。

書込番号：7349264

[まる.]

横レス失礼します。
新たにスレ立てる程の事でもないので。

今回の撮像素子をD3Xに使うなら、価格をD3と同じにすれば問題ないかと思いますが。
恐らくα900はかなり抑えられた価格になるでしょうから、素子を新たに開発しても1Ds3並みの価格では出しにくいでしょうし。
ただ12bit 6fpsではD3のボディではオーバースペックでしょうから、クロップ1000万画素時に列毎の読み出し画素数が2/3になることを、コマ速3/2倍、9fps程度に結びつける事を撮像素子の機能として可能でないとダメですが。
14bit 1.5fpsモードも物撮り用に有ってもいいでしょう。

ども失礼しました。

書込番号：7349722

[ソニータムロンコニカミノルタ]

フィルムも「デジタル感光素子」なのだ、ということで私の頭はまとまりました(*^_^*)

書込番号：7349855

[くろこげパンダ]

↑↑↑
『トーンジャンプさせるぐらいなら・・・』 っていうまとまり方でしょうか？（^^；）

書込番号：7351111

[ソニータムロンコニカミノルタ]

『トーンジャンプさせるぐらいなら・・・』

理屈はともかく、A/Dのビット数を稼げば（元がエテ情報量でも）ヒストグラムは歯抜けになりません。
（画面全体をならした表示機能ですから）
それで良いんではないでしょうか？

書込番号：7351283

[くろこげパンダ]

ソタコミさんと私の考え方は似てるようですね。
もっとも、私の場合、学が無いからあっちに行けないだけですが・・・（^^；；）

書込番号：7351294

[京都のおっさん]

>>APS-Cサイズに600万画素を配置したイメージセンサの場合、1画素あたりの面積は約6.1×10-11平方メートルなので、光子の数は14万個になります。
>
>この計算もわからないのですけど。
>(2.3×10^15) / (6.1×10^-11) = 3,770 で、約4000個ですよね？

割ってどうすんだか。かけなきゃ駄目です。
乗算すれば APS-C 600万画素での光子の数はちゃんと「14万個/画素」となります。

同様に ISO100 での最大輝度時のフルサイズ(36×24mm)「全体」が受ける(555μm の波長の光の)光子数は
1.9872 × 10^12
凡そ「2兆個」です。

例のコダックのセンサーは 11Mpixel ですから、光子数は「約18万個/画素」です。
スペックシートでは「6万個」ですから、全体の 2/3 は量子効率だかマイクロレンズの受光効率の低さ(反射する？)だかで失われるんでしょうかね。

同様にスレタイのソニーのセンサーの場合、光子数は「約8万個/画素」です。
効率をコダックにならって 1/3 とすれば、約2万7千個(14bit以上)の計算になりますね。

という感じで考え直してみては？
私も Φοολさん の書き込みを読み直してみますが(前は理解できなかったことが、今は少しは理解できるようになってきましたので)。

書込番号：7351705

[ソニータムロンコニカミノルタ]

有効画面全域に降り注ぐ光子の数は膨大ですね。
（つまり全体で見れば無限とも言える諧調数）
少ないビット数でリミットすると、全素子数で均しても、例えば高解像度GIF画像のヒストグラムを見れば分かるように歯抜け状態は変わりません。
（画面全体で無限諧調なのに、何故歯抜け？）
私はその観点からも14bitは有用だと言う考えです。

実はこの考えは、先のアナログオーディオのデジタル化に似ています。
S/N-48dBのアナログオーディオソースは8bitのサンプリングで十分だという考え方がありますが､8bitの音を聞いてみれば誰もが元とは似て似つかぬ酷い音だと実感します。
（それどころか、アナログオーディオソースのデジタル化は16bitよりも24bitの方が明らかに良質になるという臨床的な事実があり、録音業界でも常識化している）
それが何故かという理屈は、このスレで何度も申しました。

書込番号：7351753

[VTZ250]

京都のおやっさんさん

有難うございました。とりあえず、私の心は救われました。
安心して、Ｄ３にあこがれていたいと思います。（買えないけど。。）

ただ、京都のおやっさんさんの計算は飽和電荷量から、
Φοολさんの計算は露出から来ているので、
露出からの計算も似たようなオーダーになるとさらに安心できるのですが。。


京都のおやっさんさんの抱えたていた以下の矛盾？についてですが、
「これの 60,000個分のエネルギーは単純に 60,000 をかけて 2.4 * 10^(-14) J です。
電気素量 q : 1.6 * 10^(-19) C
を用いて、発生する電圧 = (2.4*10^(-14)) / (1.6*10^(-19)) で 1.5 * 10^5 V ですが・・・ 150 kV、すなわち１５０キロボルト？」

この計算は６００００万個のエネルギーを１つの素電荷で割っているので、
大きな値になっている気がします。この方法で計算するなら、６００００個分の電荷で
割ったほうが、より正しい電圧になる気がします。ただ、発生する電圧は
６００００個の電荷がキャパシタ（フォトダイオード）に充電されると考えればよいので、
Ｑ＝ＣＶから、素電荷×６００００／Ｃで計算すればよいのではないでしょうか？
とすると、出力感度って素電荷／Ｃ？？

熱に関してですが、光で電子が励起されるときに必要なエネルギー（Ｓｉなら約１Ｖぐらい）に対して余った分が半導体の格子振動＝熱になるということだったと思います。
学生時代の遠い昔に習ったことなのでうろ覚えですが。。

書込番号：7352207

[VTZ250]

京都のおやっさんさん

すいません、露出の話もはいっていますね。
Ｄ３ほしいです！

書込番号：7352391

[京都のおっさん]

ああ酷い。PC が不調で急遽古い PC (目茶目茶遅い！）を引っ張り出したのですが、長々と返信を書いて「内容を確認する」ボタンを押したら「ログインしてください」って、全て消えてしまいました。ブラウザの戻るボタンでも文章は復活しないし。皆さんご注意。
もう同じ文章は書けませんが、何とか再現できるよう頑張ります。

VTZ250さん

私の意見はコダックの pdf と
http://f42.aaa.livedoor.jp/~bands/ccd/ccd.html
ここの「※ 光子数の計算方法」あたりをそのまま用いただけです。CIPA の感度規定も知りませんしルクスやルーメンもそこの記述をそのまま採用しました。なので皆さんも考えてみてください。
そこの誤植を正しておきます。

>逆算すると最大輝度（飽和）時の露光量は0.1/0.18＝0.56ルクス秒です。

正しくは「露光量は1/0.18＝0.56ルクス秒」です。

そこのページの「光子の数は2.3×1015個です」を使えば、フルサイズセンサーの ISO100 の最大輝度時の光子数は 2兆個とか出ますよ。APS-C ならそれを 1.53^2 で割るとか。それで一画素あたりでしたら単純に画素数で割ると。
そうするとコダックは 18万個なのですが、スペックシート上では 6万個と。もちろん全ての光を受けられるわけではないので(ここに改良の余地があるかと)。

>まず光子一個のエネルギーを求めてみます。
　・・・・・
>として、大体 ch/λ = 4 * 10^(-19) J です。

これはそのリンクにも「555nmの波長の光子1個が持つエネルギ3.58×10-19ジュール」とありますね。波長を 500nm にして計算しただけで。

>これの 60,000個分のエネルギーは単純に 60,000 をかけて 2.4 * 10^(-14) J です。

これが「一画素が飽和時に光子から受ける全エネルギー」ですが、555nm を用いて 2.148 * 10^(-14) J に変えます。

>電気素量 q : 1.6 * 10^(-19) C
>を用いて、発生する電圧 = (2.4*10^(-14)) / (1.6*10^(-19)) で 1.5 * 10^5 V ですが・・・ 150 kV、すなわち１５０キロボルト？

これおかしいですね。

[7349264]
>で、電圧は電荷を貯めるキャパシタの容量次第(CCDは電荷を転送路を使って運んでいくから)。

電圧 V をスペックシートから「1.5」と規定して、むしろキャパシタ C を求めるべきなのでしょう。そして電荷量を Q クーロンとします。

一画素のエネルギー：2.148*10^(-14) = (C(V^2)) / 2 = (QV) / 2

一番目の式で C は求まりますが、ここではむしろ二番目の式に着目して、

Q = (2*(2.148*10^(-14)))/1.5 = 2.864 * 10^(-14) クーロン

これを電気素量 1.6 * 10^(-19) で割ると、無単位の電子数「N」が求まり、
N = 1.79 * 10^5
で、N は約 18万個です。
この N が先に求めた「コダックは 18万個で」と一致するのは偶然でしょうか？
って、偶然でしょうね。
たぶん 6万個との差で、2/3 のエネルギーが熱として失われるのでしょう(自信無し)。


あと「出力感度」は単純に「電子一個の出力電圧」でいいと思いますよ。光子一個を受光したら(電子がエネルギーを受け取ったら)それだけの電圧を発生すると。飽和時には 6万個全部が受光するから、60000 を掛けると飽和電圧の 1.5V が出ます。


最後に蛇足。
飽和電圧はキャパシタ容量で決まり一定としておきます。
素子の性質、設計において出力感度を小さくすることが可能なのかは知りませんが、もし可能であれば(ISO感度は低くなるかもしれませんが)飽和電荷量を多くすることが出来るのではないでしょうか？
つまり、ダイナミック"レンジ"を拡大する(18万個に近づける)ことが出来るのでは？ との妄想が。
もちろん出力感度を小さく(離散幅を狭く)するので、A/D 的には精度が厳しくなるでしょうが。

書込番号：7353738

[京都のおっさん]

>一画素のエネルギー：2.148*10^(-14) = (C(V^2)) / 2 = (QV) / 2
>
>一番目の式で C は求まりますが、ここではむしろ二番目の式に着目して、
>
>Q = (2*(2.148*10^(-14)))/1.5 = 2.864 * 10^(-14) クーロン

Q' = Q/3
とおく。

二番目と三番目の式より(と言うかコンデンサーの式より)、

C = Q' / V

として C (ファラッド) は求めるべきでしょうね。2/3 は熱として失われるのだから。

書込番号：7353749

[ridinghorse]

>長々と返信を書いて「内容を確認する」ボタンを押したら「ログインしてください」って、
>全て消えてしまいました。ブラウザの戻るボタンでも文章は復活しないし。皆さんご注意。

　お気持ちお察しします。私も何度もその憂き目に会いましたので、アクセサリーのメモ帳は長文の時は欠かせないです。

・・・皆様、カカクコムタイマーが発動中、御用心を・・・

書込番号：7354838

[京都のおっさん]

>逆算すると最大輝度（飽和）時の露光量は0.1/0.18＝0.56ルクス秒です。

これ誤植じゃないです。ボケてますね、すいません。

重要なのは

>CIPA（カメラ映像機器工業会規格）では、画像のRGBデータが118となるとき、イメージセンサの露光量は0.1ルクス秒となるのをISO100としています。

このくだりですが、出典を見つけました。
http://www.cipa.jp/hyoujunka/kikaku/cipa-kikaku_list.html
ここからのリンクで
http://www.cipa.jp/hyoujunka/kikaku/pdf/DC-004_JP.pdf
これの 19ページ目にある
「S = 10 / Hm」
というのがそれです。

ただ自分で導いたものではないので、そこは未確認と言うか納得しているわけではありません(露出の概念は？など)。
Φοολさん の [7338992] の書き込みも自分はまだ理解できていません。

書込番号：7357738