『感度と画素面積、そして200万画素CCDの可能性』 の クチコミ掲示板

以下の書き込みは、[572989]画素面積とCCD＆増幅系の「感度(?)」からの
続きです。

これは、今後の多画素化≒狭小画素化の想定でもあり、表の最下部に
「1/4型 210万画素」の計算例も掲示しました。

（注）字数が多すぎるので、掲示を二分割としました。

（この掲示についての説明）
画素面積＝出力と仮定し、ここでは、「1/4型68万画素CCD機」を基準として、
「補色フィルターで画素面積を１６平方ミクロンの場合、最低撮影照度を
１０ルクス」とし、約1.13倍または約0.89倍毎の「dB(デシベル)」ステップに
区切って[最低撮影照度]を単純計算し、現行機種との関連を調べてみました。
（この説明↑自体はランク分けの便宜上の事柄です）

※２倍≒６dB、４倍≒１２dB、0.5倍≒−６dB、0.25倍≒−１２dB

「感度」は、CCD本体の性能だけで無く、レンズの明るさ、フィルターの種類、
増幅系、単板か３CCDであるかによって左右されます。

そのため、下表では、レンズの明るさを Ｆ１.7とし、補色フィルターと、
３CCD＆原色フィルターの仮定計算も含めています。増幅系については、
＋１８dB程度の値が各社の公表している「最低撮影照度」に相当するものと
思われます。

Ｆ値の換算は、次のような倍数を「照度」に乗じて計算しました。
　　　　F1.8→F1.7＝0.89倍、F1.6→F1.7＝1.13倍、F1.2→F1.7＝2.01倍

（下表について）

※最低撮影照度は、1/60秒に限定
※表示が崩れる場合、フォントを「ＭＳゴシック」などにしてみてください。
※パソコン以外の方、大変申し訳ありません。

・等級(dB)とは、画素面積16平方ミクロンを基準(０dB)として、約1.13倍
　もしくは約0.89倍毎の「dB(デシベル)」ステップに区切ったもの

・「μm2」は、画素面積で平方ミクロン、「μm」はミクロン（千分の一mm）
　（画素寸法の平方根を画素寸法（ピッチ）としています）

・「倍」は普通の倍数計算、「段」は写真を深めにやっている人にはわかり
　ますが、１段＝２倍、２段＝４倍、−１段＝0.5倍、−２段＝0.25倍

・「補色」とは、補色フィルターでの「最低撮影照度」で、単位＝ルクス

・「3CCD&原色」とは、3CCDや原色フィルターでの「最低撮影照度」で、
　補色との対比は、1:1.5と仮定

・1/4型総画素(万)とは、該当する画素面積の時の、1/4型CCDの総画素数を
　推定計算したもので、単位は「万(画素)」

・近似機種とは、各面積に近似する具体的な機種例です。欄外に別途記載。

※sonyのSuperHAD CCDの場合、感度が３０％程度向上するようです。


では、やっと「表」の登場です。
−−−−−−−レンズの明るさＦ１.7の場合−−−−−−−−
等
級
(dB)：μm2（μm）（倍、段）（補色、3CCD&原色）1/4型総画素(万)：近似機種

+10：50.8（7.13）（3.17、1.67）（3.15、4.72）21.3：VX2000
+9：45.3（6.73）（2.83、1.50）（3.54、5.30）23.9：
+8：40.3（6.35）（2.52、1.33）（3.97、5.95）26.9：XV1(+18dBなら6~7ﾙｸｽ)
+7：35.9（5.99）（2.24、1.17）（4.45、6.68）30.2：
+6：32.0（5.66）（2.00、1.00）（5.00、7.50）33.8：

+5：28.5（5.34）（1.78、0.83）（5.61、8.42）38.0：TRV900､FV2
+4：25.4（5.04）（1.59、0.67）（6.30、9.45）42.6：VL-MS1､FV20
+3：22.6（4.76）（1.41、0.50）（7.07、10.6）47.9：MX3000
+2：20.2（4.49）（1.26、0.33）（7.94、11.9）53.7：
+1：18.0（4.24）（1.12、0.17）（8.91、13.4）60.3：

_0：16.0（4.00）（1.00、0.00）（10.0、15.0）67.7：PC9､DS88､IXY-DV

-1：14.3（3.78）（0.89、-0.17）（11.2、16.8）76.0：
-2：12.7（3.56）（0.79、-0.33）（12.6、18.9）85.3：MX2000､MX2500
-3：11.3（3.36）（0.71、-0.50）（14.1、21.2）95.7：
-4：10.1（3.17）（0.63、-0.67）（15.9、23.8）107：PV130､DV3000､PC110
-5：8.98（3.00）（0.56、-0.83）（17.8、26.7）121：

-6：8.00（2.83）（0.50、-1.00）（20.0、30.0）135：
-7：7.13（2.67）（0.45、-1.17）（22.4、33.7）152：TRV30､PC120､IP7
-8：6.35（2.52）（0.40、-1.33）（25.2、37.8）171：
-9：5.66（2.38）（0.35、-1.50）（28.3、42.4）191：
-10：5.04（2.24）（0.31、-1.67）（31.7、47.6）215：1/4型210万画素※

−−−実機例（比較にどうぞ。数値はカタログからのものです）−−−

※画素面積は推定計算です。μm2は便宜上「um2」と記載します。
※補＝補色フィルター、3c＝３CCD、原＝原色フィルター


画素面積(CCD種類)：機種名、仕様と元照度→F1.7で（補色、3CCD&原色）

・51.0um2(1/3型38万)：VX2000、F1.6(3c）4→F1.7(補 3.0、4.5)

・40.6um2(1/4型27万)：XV1、F1.6(3c）13→F1.7(補 5.9、7.3)※+18dB
　　※「XV1」はゲインアップが＋12dBまでなので、+18dBでの値を推定

・29.1um2(1/4型38万)：TRV900、F1.6(3c）8→F1.7(補 6.0、9.0)
・28.1um2(1/4型38万)：FV2、F1.6(原）10→F1.7(補 7.5、11.3)

・23.9um2(1/4型46万)：VL-MS1、F1.8(補）6→F1.7(補 5.4、8.1)
・23.7um2(1/4型46万)：FV20、F1.8(補原）8→F1.7(補 7.1、10.6)

・21.8um2(1/4型48万)：MX3000、F1.6(3C）10→F1.7(補 7.5、11.3)

・16.3um2(1/4型68万)：TRV17,PC9、F1.7(補）11→F1.7(補 11.0、16.5)
・16.0um2(1/4型68万)：DVP3、F1.8(補）9→F1.7(補 8.0、12.0)
・16.0um2(1/4型68万)：DS88、F1.8(補）12→F1.7(補 10.7、16.0)
・15.3um2(1/4型68万)：IXY-DV(2)、F1.6(補）15→F1.7(補 11.3、16.9)

・12.0um2(1/6型41万)：MX2x00、F1.6(3c）15→F1.7(補 11.3、16.9)

・10.0um2(1/3.6型133万)：PV130、F1.6(補）12→F1.7(補 13.5、20.2)
・9.8um2(1/3.6型133万)：DV3000、F1.2(補）9→F1.7(補 18.1、27.1)
・9.7um2(1/3.6型133万)：AX-1、F1.8(補）15→F1.7(補 13.4、20.1)

・7.2um2(1/6型68万)：IP7、F1.7(補）15→F1.7(補 15、22.5)
・7.1um2(1/4型155万)：TRV30,PC120、F1.8(補）15→F1.7(補 13.4、20.1)

書込番号：585255

（続きです。長くてすみません）

画素面積(CCD種類)：機種名、仕様と元照度→F1.7で（補色、3CCD&原色）

・5.0um2(★1/4型215万推定★)：F1.7(補）31.7→F1.7(補 31.7、47.6)
　　↓SuperHADで約３０％の向上が見込めて、F1.2の場合
・5.0um2(★1/4型215万推定★)：F1.2(補）10.5→F1.7(補 21.1、31.7)

※上記以外の画素面積などが気になる方、データがあれば計算しますので
　レスで要望してください。


以上、「表」からの結果を書きますと、

・思ったよりも、実機との差が少ない。（SuperHAD CCDでは差が多め）
　↑コレは私見ですので、無茶苦茶と思われる方も多いかと(^^;

・画素面積の変化は、およそ１.３〜１.４倍（0.7〜0.8倍）毎(２〜３dB)

・昔のHi8の平均的な、1/3型38〜41万画素CCD（表の等級+10〜+9相当）に
　比べると画素面積は、1/3〜1/7程度にまで狭小化し、最低被写体照度は
　CCD等の感度アップがあっても「15ルクス」など、半減近い機種もある。
　（1/3型38〜41万画素CCDは、６〜９ルクス程度？）

・画素面積の減少は、今後受光素子自体の高感度＆低ノイズ化が進まないと
　かなり厳しいと考えられる。特に最下部の５平方ミクロンでは単純計算に
　よる推定感度は悲惨。現状の感度約30％程度の向上ではダメで、レンズを
　Ｆ１.２の明るさにしても、現行1/4型68万画素級の感度であり、光学的な
　制約(回折現象、小絞りボケ、レンズ解像度の不足)だけで無く、ダイナ
　ミックレンジの不足による白飛びの増加、階調の劣化が予想される。

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なお、上記は下記と関連しています。気になりましたら御覧下さい

[572989]画素面積とCCD＆増幅系の「感度(?)」
http://www.kakaku.com/bbs/res.asp?FileName=HandleView1.asp&ParentID=572989&BBSTabNo=2

書込番号：585277