『SPADセンサー』 の クチコミ掲示板

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

価格でも何度か話題になってますが

https://global.canon/ja/news/2023/20230403.html

この技術、進化すればブレークスルーになるかもね

いままでのセンサーは決められた時間（シャッタースピード）内で電荷をためて
それを測ることで光の強弱を判断していた

なので決められた時間内にためられる電荷のキャパをオーバーすることがあるわけで
それがダイナミックレンジを限定していた

今回のセンサー
光子の数を測る方式というわけで
（注：肝は数個の光子でもノイズに埋もれないこと）
単位時間内に何個の光子が来るかを測定し
光の強弱を判断すれば
ダイナミックレンジは格段に広くなるのでは？

とか妄想してしまった♪（笑）

書込番号：25341879

[☆観音 エム子☆]

. ∧,,,∧
（´・Θ・｀）これでSPAD解決ですね♪

https://www.youtube.com/watch?v=yaqi1Axpm3A

書込番号：25341886

[holorin]

(ほぼ)同時に何個までカウントできるのかが気になります。光子が多すぎると処理が間に合わないとか。

書込番号：25341965　スマートフォンサイトからの書き込み

[くらはっさん]

SPAD登場SPAD解決・・・

チッチッチッ！旧世代センサーさんよ、サイズのデカさじゃ世界で一番らしいがノイズの少なさじゃ、二番どまりだな？
お宅ら、チャージ（電荷）の数をちまちま数えて凌いでるらしいが、こちとらフォトン（光子）を数えて解決だぜ。

みたいな？

書込番号：25341977

[うさらネット]

強度 （アナログ） ⇒ 数量 （デジタル） という変更かいな。敢えて進化とは言わない。
--- 見てないが。

書込番号：25341980

[狩野]

　ニューあふろザまっちょ☆彡さん

　　情報ありがとうございます。とても興味深く読みました。
　サイトの文面だけでは
「光の粒子（以下、光子）を数える「フォトンカウンティング」という仕組み」
が具体的にどんなものか想像できませんでした。これは、サイトで意図的に分かりやすくするために書いた結果、よりいっそう分からなくなりました。それで下記URL を読みました。
https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html
　こちらのほうが専門的で面白いと感じました。

書込番号：25342059

[狩野]

>強度 （アナログ） ⇒ 数量 （デジタル） という変更かいな。

　　 うん？　
　シャッターが開いた時間に積分された光子の総量に対して光子の数なので、それがディジタルとなのかなー．
　いずれにせよ、センサーも量子レベルの話になってきたようです．

書込番号：25342091

[kooth]

＞SPAD登場SPAD解決・・・

うーん。なんか使うたびに知性をなくしたりしそうな（それは怪傑のうてんき）。

それはさておき、
SPADだと、ノイズに強くダイナミックレンジが広く、
撮影速度が速く、グローバルシャッターが可能になり、
その上ToF測距が可能なはず（過去のキヤノンやソニーのリリースを読んだ範囲ではそう読めました）。

夢がありますよね。

書込番号：25342154

[ありがとう、世界]

まあ、例えば米の量り売りが、
10kg何千円から
1粒単位に変わるような感じと思うだけでは、SPADのメリット他は認識し難いかもしれませんね(^^;

書込番号：25342203　スマートフォンサイトからの書き込み

[ポポーノキ]

スマホでは当たり前のように搭載されているクアッドピクセルがデジカメではまだ未採用だったり、積層を積むと急に割高になったり、果たしてどうなるのでしょうか。

書込番号：25342322　スマートフォンサイトからの書き込み

[kooth]

余談

＞ポポーノキさん

＞スマホでは当たり前のように搭載されているクアッドピクセルがデジカメではまだ未採用だったり、

OM-1とかα7SIIIとかご存じないですか?

書込番号：25342377

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

技術的にはアナログからデジタルはすごいのかもしれんけども

最初にも書いている通りこれの肝は
光子数個でも観測できることにより
今までのセンサーではノイズに埋もれていた領域が活かせるということ

おら、わくわくすっぞ♪(*´ω｀*)

書込番号：25342559

[pmp2008]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

SPAD 知りませんでした。

次の資料を見ますと、「フォトンカウンティング計測」および「APD(アバランシェフォトダイオード)」は微少な光に適したもののようです。
ですので、SPADは明るいところでの撮影には利点はあまり無い、ような気もします。

フォトンカウンティング計測
https://optipedia.info/laser/handbook/laser-handbook-5th-section/22-3/
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光量が少なくなくなり光検出器が光子を一つ一つ分離して検出することができると，
出力信号をアナログ的に扱うよりもパルスとして数えるほうが信号対雑音比や安定性の点で有利な計測が可能となり，
これをフォトンカウンティング計測と呼ぶ．
--------------------------------------------------------------------------------------

APD(アバランシェフォトダイオード)
https://www.cybernet.co.jp/optical/glossary/a09.html
----------------------------------------------------------------------------------
APDは・・・微弱な光でも大きな電位変化を引き起こせるため、
フォトダイオードの受光感度を大きく上昇させることが可能です。
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書込番号：25344140

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞「フォトンカウンティング計測」および「APD(アバランシェフォトダイオード)」は微少な光に適したもののようです。

微少な光に適しているということは
超高速シャッターで撮影できるということでもあり
その時の画質しだいではものすごいブレークスルーになりえるんじゃないかなとね♪
（注：瞬間を止めるためにすごいと言っているのではないです）

書込番号：25344236

[pmp2008]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

＞超高速シャッターで

なるほど、そういう使い方もあるかもしれませんね。

書込番号：25344265

[ほoち]

発売を目指しているというセンサー実際にS/N=1 で何個になってるんでしょうかね光子

カラーフィルタは従来のもの？吸収させずに波長別にカウントなんてできないですよね

書込番号：25344271　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

＞ほoちさん

そのレベルであれば、確実に光ショットノイズの影響が甚大で、
しかも、受光段階で光ショットノイズが混じっていますから、
どのような展開になるのか興味深いところです(^^;

書込番号：25344283　スマートフォンサイトからの書き込み

[kooth]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

＞微少な光に適しているということは
＞超高速シャッターで撮影できるということでもあり
＞その時の画質しだいではものすごいブレークスルーになりえるんじゃないかなとね♪
＞（注：瞬間を止めるためにすごいと言っているのではないです）

超高速シャッターが可能だからToFができるし、
狩野さんご紹介の
https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html
では、
レーザー光が移動する様子の動画撮影が可能になっています。


ガジェット隙の自分の立場としては大歓迎なのですが
ただ、昭和なカメラ小僧な自分としては、非常に厳しい部分もありまして。

ToF活かすなら各画素が被写界深度内にあった方が精度が出るし、
闇夜から太陽までがワンショットで収められるダイナミックレンジを持つし
暗所ノイズが乗らないから、
これがスマホやデジカメに乗り始めると、
暗所ノイズが乗らないから、暗いレンズで問題ないことになるし、
パンフォーカスと周辺までの均一な写りさえあれば良い。
パンフォーカスで撮って、ToFからピントとボケを計算で求める方が楽になるので、
ピント調整とか絞りとかオートフォーカスなんて機能がいらなくなる。

スマホの形をしたスマホとか、
カメラの形をした（焦点距離交換用の）レンズ交換式スマホな世界。

もちろんカメラメーカーもそれは理解していて、
ソニーグループは日経XTECHの記事によると
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/12937/

｜24年に「静止画は一眼カメラの画質を超える」
｜30年に向けて8K動画の撮影・高速読み出しや、ToF（測距）センサーなどを活用した背景ボケが実現していく

とのこと。
この2030年は、SPADだろうなと。

書込番号：25344641

[hirappa]

これまでのイメージセンサーは、

ジョークだった。

その日が、楽しみですね。

書込番号：25344816

[pmp2008]

＞koothさん

＞闇夜から太陽までがワンショットで収められるダイナミックレンジを持つし

どこかにそのような記事はありますか？

書込番号：25344140 で書きましたように、微少な光をフォトンカウンティングで計測して、APD(アバランシェフォトダイオード)で増幅するのでしたら、
光量を十分に取り込んだ撮影では使いにくい、ような気がします。

Canon の次の資料からは、日中の撮影に使用できるかは不明、かと思います。

Canon Global：テクノロジー
https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html
-------------------------------------------------------------------------------
暗闇でもあたかも明るい場所のように

暗視や監視用のカメラにこのセンサーを搭載することで、暗闇でもあたかも明るい場所で撮影したかのように、
明るい場所で肉眼で見た色と同じ色で対象物の動きをとらえられるようになります。
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書込番号：25344965

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞pmp2008さん

ぼくがさっき言ったのは明るくても光を沢山取り込まないように超高速シャッター使うって話ですよ

基準感度がべらぼう高いけど高画質なセンサーならこれで問題無い

書込番号：25344999　スマートフォンサイトからの書き込み

[pmp2008]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

＞ぼくがさっき言ったのは明るくても光を沢山取り込まないように超高速シャッター使うって話ですよ

それは理解していまして、それで書込番号：25344265 を返信しています。

＞基準感度がべらぼう高いけど高画質なセンサーならこれで問題無い

そうですね。
書込番号：25344965 のCanonの資料によると、このセンサーは増幅率 100万倍で、基準感度は 100,000,000（1億） IOS となり、日中野外での通常撮影は困難、なような気がします。

書込番号：25345042

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

まあ
1/100000秒シャッターとかかなり昔から実用化はされてるからね

そして増幅率は調整すればよいだけだし

書込番号：25345119　スマートフォンサイトからの書き込み

[pmp2008]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

＞1/100000秒シャッターとかかなり昔から実用化はされてるからね

高速シャッターについては、異論はないです。

基準ISO感度はシャッター速度とは無関係です。

＞そして増幅率は調整すればよいだけだし

APD(アバランシェフォトダイオード)の増幅率を可変にする、ということですか？

そのようにして、基準ISO感度を 100 から 100,000,000（1億） まで変えることが、現実に可能そうな記事をみたことはありますか？

書込番号：25345244

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞pmp2008さん

＞基準ISO感度はシャッター速度とは無関係です

シャッター速度あげられれば基準感度高くても問題は最小ですむという話だから

とりあえず今回のは
高感度に全振りしたセンサーだから
別のバランスもやれる可能性はあるっしょ

僕は高感度は正直どうでもよいので
他に活かしようがないかに注目♪

書込番号：25345273　スマートフォンサイトからの書き込み

[pmp2008]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

＞シャッター速度あげられれば基準感度高くても問題は最小ですむという話だから

その点は、最初から理解しています。

＞他に活かしようがないかに注目♪

なるほど、そういうことでしたか。

書込番号：25345479

[スッ転コロリン]

おはこんにちばんは。

光子の数を数える。
どうやって色を認識するんだろう。
CanonのWebサイト、技術紹介のトコにはカラー写真のサンプル画があったけど。

電磁波と光子
https://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/colorworld2010/basic/photon/photon.htm

むずかしくてついていけん。

シャッターボタンを押すだけで撮れるカメラが一番、。
って、スマホのソレか。

書込番号：25346268

[ありがとう、世界]

＞スッ転コロリンさん

撮影者が、計測された光子個数を使って画像生成しなければならない、というわけではないので、杞憂かと(^^;

書込番号：25346305　スマートフォンサイトからの書き込み

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞どうやって色を認識するんだろう。

いままでどおりカラーフィルター付ければよいだけっしょ

書込番号：25346309

[スッ転コロリン]

おじゃまのついで

赤い波長に対応する光子、
緑の波長に対応する光子、
なら、
赤フィルター、緑フィルターを通れば良いのだけど
黄色の波長に対応する光子は、どっちのフィルターを通るの。

極論、
ひとつの光子だと赤緑どっちかしか通れないのだし。
ひとつの光子が100万倍に増幅されても、
黄色じゃなくて、赤または緑のどっちかになっちゃいそう。

そもそも「赤い波長に対応する光子」ってなんぞや。

あぁ、めんどぉ。

書込番号：25346416

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞スッ転コロリンさん

そこで問題あるなら今のセンサーでもカラー撮影なんてできないので
難しく考えすぎですよ

書込番号：25346433

[pmp2008]

＞スッ転コロリンさん

＞赤フィルター、緑フィルターを通れば良いのだけど
＞黄色の波長に対応する光子は、どっちのフィルターを通るの。

＞ひとつの光子だと赤緑どっちかしか通れないのだし。

カラーフィルターを誤解されていると思います。黄色（550-590 nm）は、赤フィルターと緑フィルターの両方を透過します。

この辺りにご興味ありましたら、次のスレをご覧下さい。

『紫色の再現』
https://bbs.kakaku.com/bbs/J0000033820/SortID=25086377/#tab

書込番号：25346508

[ありがとう、世界]

＞ひとつの光子だと赤緑どっちかしか通れないのだし。

何を今更(^^;

単板単層のカラー撮像素子は、家庭用ビデオカメラ用でも 1985年の登場。
それから40年以上経っているのに(^^;

書込番号：25346586　スマートフォンサイトからの書き込み

[アナキン＠自社待機中]

スッ転コロリンさん、こんにちは。
＞ひとつの光子だと赤緑どっちかしか通れないのだし。
＞ひとつの光子が100万倍に増幅されても、
＞黄色じゃなくて、赤または緑のどっちかになっちゃいそう。

光子は一つ一つが色の情報＝"振動数" を持ってるから、原理的には光子一つから色情報を再現する...例えば、黄色の光子だったら ｢赤 0.5 個｣ ｢緑 0.5 個｣ とカウントするといったことが出来れば可能なんでしょうが、

現実的には RGB 各フィルターを通してカウントすることになるでしょうから、ホントにセンサーに黄色の光子一つしか来なかったら、冒頭でスッ転コロリンさんが言われる ｢赤か緑のどちらかになっちゃいそう｣ というのは、ある意味正しい気がします。

ただ現実問題、光子が一つしか来ないということは、まぁ、まず無いでしょうし、もし 10 個来れば ｢赤 5 個｣ ｢緑 5 個｣ となって、問題なく黄色が再現できる...という感じじゃないでしょうかね〜。

書込番号：25346640

[pmp2008]

＞スッ転コロリンさん
＞アナキン＠自社待機中さん

なるほど
1個の光子は、ベイヤー配列のRGB画素のどれか1画素にしか入らない、ということですね？

書込番号：25346761

[kooth]

＞pmp2008さん

＞＞闇夜から太陽までがワンショットで収められるダイナミックレンジを持つし

＞どこかにそのような記事はありますか？

ソニーの2021年試作が
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/ne/18/00001/00179/
｜120dB以上のDRと250fpsと高いフレーム速度を両立させたグローバルシャッター対応品を実現できた。
｜120dBというDRは、月明かり程度（0.1lux）から太陽光下（10万lux）まで撮影可能で、
｜実用上、ほとんどすべての暗がりから明るい場所までを撮影できる水準といえる。

キヤノンの2023年監視用が
https://global.canon/ja/news/2023/20230112.html
｜監視用途向けのイメージセンサーでは業界最高レベルのダイナミックレンジ148dBを実現しており、
｜約0.1lux（ルクス）から約2,700,000luxまでの撮像ができます。

なので、闇夜というのは書きすぎでした。月明かりから、ですね。。

書込番号：25346820

[pmp2008]

＞koothさん

お知らせありがとうございます。

書込番号：25346860

[Kazkun33]

このセンサーが実用化されると実用上のセンサーサイズの差も無くなりそうだし、各社の特色を活かしたカメラを出しにくくなりそうなので、自社でセンサーを作製できなくソニーを頼りにしているメーカーはどうするのでしょうね。
フルサイズの規格は無くなるかもしれないし、マイクロフォーサーズのメーカーは会社と共に規格がが無くなるかもしれない。　もはや、レンズは資産と言うのは幻覚なのでしょうか。

書込番号：25346930

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞Kazkun33さん

技術を突き詰めれば

だいたいフルサイズはMFTの2倍の解像度、4倍の画素数

となるので

必要な画素数に合わせてフォーマットサイズ選ぶ時代がくるかなと思う
今のCMOSだとフルサイズで300MP程度が限界と感じてます（笑）
このあたりよりピッチを狭くしてしまうと基準感度でも解像しなくなる…

書込番号：25346996

[スッ転コロリン]

こんばんは。
アナキン＠自社待機中さん、pmp2008さん、そのとおり。
説明ありがとうございます。

カラーフィルターを使うと複数個の光子を捕まえないと色が認識できない。
それが10個か100個かは知らないけど、
たくさんの光子が必要なら今使われているイメージセンサーと同じなのかも。
(今のセンサーが光子何個必要かは知らないけど)

1個や少ない光子で色が認識出来れば、鬼に金棒のセンサーになるかな。
月明りから昼間日中の明るさまでを1ショット画像に収められるダイナミックレンジ、
極端、満月の時、宇宙から地球を撮影して、
日の当たった昼間の地表面も、満月に照らされた夜の地表面も、
白トビ・黒潰れなく諧調を1枚の写真に収められるわけだ。
普通の撮影なら、露出の失敗なんてありえなくなるかも。


既に紹介されていたCanonのWebページ
最先端のイメージセンサー（SPADセンサー）
未来社会の「眼」となるキーデバイスの開発に成功
https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html

新開発[13.2mm×9.9mm 320万画素]センサーで撮った静止画写真。
ほぼ1型センサー(Sony RX100 1.0型 13.2×8.8mm）と似たようなサイズかな、
320万画素なのに、今どきの普通の静止画には使えない画質。
照明の反射や影が写っているから、ほんまもんの暗闇で撮った写真でもなさそう。


説明文でも、普通のデジタルカメラ用のセンサーの用途にはふれてないし、
期待してもがっかりなのかも。
監視カメラみたいな、とにかく写ることがすべてなら、使えそうにも。
まぁ、勝手な妄想だっちゃ。

書込番号：25347080

[kooth]

＞スッ転コロリンさん

＞320万画素なのに、今どきの普通の静止画には使えない画質。

監視用途で、しかもWeb用にjpegに落としているからではないかと。

RAW現像的に考えるとざっくり24EV以上のダイナミックレンジを持っているわけで、
現像を基準時間内に終わらせてjpegなりHEIFなり動画なり画像認識処理なりに回す関係で
Photoshopなどより荒っぽい現像なのかなと。
ここらは、RAW現像を丁寧にすればするほど、きれいになるかと。

書込番号：25347770

[ニューあふろザまっちょ☆彡]

＞説明文でも、普通のデジタルカメラ用のセンサーの用途にはふれてないし、
期待してもがっかりなのかも。
監視カメラみたいな、とにかく写ることがすべてなら、使えそうにも。
まぁ、勝手な妄想だっちゃ。

潜在能力がどのくらいあるのだろうってワクワクするためのスレなので…

今では王者と言えるCMOSも
20世紀末の黎明期は今回のSPADセンサーのサンプルが高画質って思えるほどひどいものだったよ
スチル用として製品化されていた物の画質がです
CCDが一流品でCMOSは三流品て感覚（笑）

ちなみに、そのころ唯一CMOSの潜在能力に賭けて開発を牽引したのがキヤノン
2009年にソニーが追いつくまで高感度画質ならキヤノンの独壇場だった

書込番号：25347797

[ありがとう、世界]

＞320万画素なのに、今どきの普通の静止画には使えない画質。

https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html
↑
＞これにより、星の出ていない闇夜よりも暗い環境下でも世界最高画素数の320万画素の鮮明な画像を得ることができるようになりました。

星光の照度でも「0.00005 lx (50 μlx)のようです。
Lv(Ev) -15.6(^^;
　 　 ↑
　　「-15.6」

逆のLv(Ev) 15.6なら、約12.4万 lx(ﾙｸｽ)で、この季節では時々遭遇する明るさですが(^^;

CANONの作例が Lv(Ev) -15.6よりも暗い作例か否かは不明ですが、
SPADの説明の経緯を考慮すると、現状の一般向けカメラでは、例示の画像に遥かに及ばない状態かと思います。


桁違い過ぎる撮影条件ですので、評価基準に困るかと思いますが(^^;


・・・比較画像が無いのは・・・ Lv(Ev) -15.6とか、少々の長秒撮影では論外だから、とか(^^;
夜間室内でレンズキャップした状態で漏れて入る光のほうが遥かに明るいのかも？

書込番号：25347807　スマートフォンサイトからの書き込み

[Kazkun33]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん
＞今のCMOSだとフルサイズで300MP程度が限界と感じてます（笑）
SPADだとハイレゾも動き物にも対応できる様になると思います。

R1はどんなセンサーが積まれるのでしょう。
クワッドAFは確実としてグローバルセンサーが積まれると良いですね。

書込番号：25349221

[鈴木エイティ]

＞ニューあふろザまっちょ☆彡さん

AD変換が付きまとう限り、ブレイクスルーはない。

書込番号：25351585　スマートフォンサイトからの書き込み

[Kazkun33]

＞鈴木エイティさん
＞AD変換が付きまとう限り、ブレイクスルーはない。
なぜ、AD変換があるとブレークスルーできないのですか？

書込番号：25351659