サイズ的に無理ではなかったんですね。

Question

D3発売を心待ちにしている者の一人です。発表直後に、このようなコメントを目にしました。ずっと気になっていたんで勇気を出して質問してみます。＞フルサイズ投入までに時間がかかったのは、「DXのラインナップ整備をやっている間、もちろんFXも同時に研究していた。しかし要求レベルが高いため、品質基準を達成する前のブラッシュアップに生命をかけた」(後藤氏)ためという。 http://dc.watch.impress.co.jp/cda/dslr/2007/08/23/6895.html自分は当初、Fマウントではサイズ的にFXフォーマットサイズが実現できにくいのかと思っていましたが結果はサイズ的には現実のものとなったわけで他社と比べ5年程の歳月の差が出てしまったのかの理由が分らなくなってしまいました。いつ頃からのFXフォーマットの開発で、高い要求レベルの品質基準を満たすために実際はどんな事がネックになっていたんでしょうか？

TAK-H · Answer

FXフォーマットさん、こんにちは。

　ニコンのフルサイズ研究は相当以前からされていた、と私は思います。
　私が以前に価格コムの複数の板で書いたことがあるのですが、ニフティの中でNikon Stationという、ニコンが直営しているネット会議室の中でのユーザーとニコンとのやり取りを書いたことがありましたが、多分、ご覧いただいていないだろうと思いますので、繰り返しになりますが簡単に書きます。
　Ｆマウントではフルサイズは無理、というのは当時から有ったまことしやかな俗説でしたが、ＥＯＳ－１Ｄｓが出た後の頃、Nikon ユーザーからの要望・質問に対するNikonの技術陣からの回答では、周辺減光その他のフルサイズに伴う問題は撮像素子側での対応が可能でありその点は問題でない、と明言されていました。
　その当時から、既に、その技術的目処は付いていたようです。その当時のニコンから出された問題は、撮像素子の価格の問題だけでした。１Ｄｓと同等以上の価格になってしまうが、それではお客様にあまり買っていただけないと考えている、ということでした。
　実際、１Ｄｓと同等の価格でニコンが出したら買っていただけますか？と問われて、ユーザー側はシーンと静まりました（笑）。一人くらい挙手した人がいたかな？　要するに先行メーカーを負かすようなインパクトのある価格でないと駄目だ、という考え方のようでした。
　ただ、その後、高感度ノイズが神経質なまでに話題にされるようになって、その点のハードルも加わったものと想像しますが。
　ただ、その当時のＦ５ユーザーが要望したのが「フルサイズ１２００万画素、秒５コマ、ＡＰＳ－Ｃサイズクロップで秒８コマ、価格が５０万円台」というものでした。ニコンは、研究はするがＤＸフォーマットを打ち出したばかりなのでこれを信頼していただいたお客様のために当面はこれの整備に全力を挙げざるを得ない」という内容でした。
　その後に出てきたのがクロップ機能搭載のＤ２Ｘで、驚きました。フルサイズではない以外は細かい点までまさにその会議室での要望（礼tecさんという方が提唱者で大体のＦ1桁ユーザーも纏まった感じ）どおりでした。同時に「フルサイズはちょっと待ってくれ」というニコンの声が聞こえるような気がしたものです。
　クロップなど前例がなかったのでどうするのかな、と思っていましたが、ニコンが、ユーザーの要望に技術的解決をして答えたものだと思いました。

　私は、Ｄ２Ｘ発売を見て、ニコンは一度約束したこと（実現に向けて研究していくこと）は守るんだな、と思って価格さえ解決すればフルサイズ機を出すことは信じて疑わなくなりました。
　ともかく、ニコンとしてはフルサイズのフラッグシップ系デジ一眼を５０万円台で発売できるように長い間研究してきた、というのが正しいと思っています。
　ただ、当時、ＤＸフォーマットを一旦打ち出した以上、そのお客様を切り捨てるようなことはしない、ということも宣言されていましたので、ＤＸレンズが使えなくなるという事態にはしない、というのもニコンの考えだと思います。
　
　ちなみに、個人的な推測を述べますと、ニコンの後藤さんが「フルサイズは必要ですか？ＤＸフォーマットで十分じゃないでしょうか？」というようなことを言ったことがありましたが、これは、先行するキヤノンを油断させるためだったと思っていました。　ニコンにとっても、フルサイズの５Ｄがあれだけの低価格（当時は話題騒然でしたからね。）で出てきたのはショックだったと思います。
　ニコンのフルサイズ発売は苦しくなるわけですから。
　あの時点で、「ニコンにフルサイズの野心有り」とキヤノンに知られてあれ以上キヤノンがフルサイズの低価格化、高機能化を本気で進めたらニコンのフルサイズ発売はとても苦しくなる状況だったと思います。自分が泥をかぶる覚悟でニコンのフルサイズ発売の道を確保したと見ています。

　まあ、「うちもフルサイズは研究は進めています。」と「だけ」言った方がユーザー向けには良かったはずですがそれにとどめなかったのは何故か・・・考えてみれば、おのずと明らかでしょう。まあ、計算なのか、うっかりなのか、５Ｄについて「ユーザーの希望を素早く製品化するキヤノンさんは凄いですね。」みたいな本音も付随していたのでフルサイズが必要というニーズは理解していたという真意は発言当時から明らかだったと思います。

愛ニッコール · Answer

>いつ頃からのFXフォーマットの開発で、高い要求レベルの品質基準を満たすために実際はどんな事がネックになっていたんでしょうか？

以前、特許関係でネットをウロウロしていたら、以下のものを見つけました。

ご興味のある方は、
http://www.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjbansaku.ipdl?N0000=110
で、「種別」=「公開」、「文献番号」=「2007-194339」と入力し、「照会」をクリック。

コスト面もそうでしょうし、技術面でもテレセントリック特性やノイズ面以外にも
様々なブレークスルーが必要だったのでしょうね。。

TAK-Hさんのレス、面白いですね。

EOS-1Ds（2002年12月）発売前から研究は続けていたんでしょうけど、ニコンはその半年前にD100を
出した頃ですからね。。まだまだ超えなければならない問題が山積みだったと想像します。

------------------------------
特開2007-194339
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【発明の名称】固体撮像素子
【出願番号】特願206-9903（P2006-9903）
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
------------------------------
固体撮像素子の製造に使用される露光装置は、１回で露光する面積（露光エリア）に限度があるので、
大型の固体撮像素子では１個の素子を複数回つなぎ合わせて露光する（分割露光技術）。
ところが複数回の分割露光では、一般には分割露光領域毎に位置合わせ精度が変動するため、ゲートの
位置ずれや浮遊拡散領域（信号電荷を保持する）の面積が異なる結果となる。
その為、一様な露光量の被写体を写しても分割露光領域毎に画像出力信号が変化し、つなぎ目において、
分割露光領域間の電圧変換ゲイン差が画像信号段差として発生し、著しく画質を劣化させるという問題点が生じる。

この発明では、転送用トランジスタのゲートとリセット用トランジスタのゲートは同じマスクで露光して
位置決めされ、浮遊拡散領域信号電荷を保持するは、前記ゲートに隣接して面積が実質一定になるように
自己整合的に形成されることを特徴とする。

(57)【要約】
【課題】
固体撮像素子を分割露光によって形成する場合、分割露光の境界部分で画像信号の不連続性が生じ、
画面全体で均質な画質を得ることが難しいという課題があった。

【発明の詳細な説明】
【０００３】
ところで、電子カメラ等に搭載される固体撮像素子は、有効画素領域の面積が大きいほど、
受光される光量が増大されるので好ましい。このため、デジタル一眼カメラなどの高級機には、
大型の固体撮像素子が用いられている。
一方、固体撮像素子などの半導体素子は周知の通り、その製造工程において、露光装置が使用される。
しかしながら、露光装置は１回で露光する面積（露光エリア）が限られており、素子面積には限度がある。
そこで、１個の素子を複数回つなぎ合わせて露光する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
大型のＣＭＯＳ型固体撮像素子は、このような分割露光技術によって製造される。
ところで、アライメントのばらつきによって、例えば、ゲート３０３とゲート３０５とがｄ方向にずれると、
点線で示した位置にゲート３０３とゲート３０５とが形成される。よって、浮遊拡散領域８０３ａの面積は、
元の位置の場合に比べて、大きくなる。
つまり、フィールド部８０２に対するゲート３０３とゲート３０５の位置合わせずれが、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向に
発生すると浮遊拡散領域８０３ａの面積は変化する。
複数回の分割露光においては、一般に分割露光領域毎に位置合わせ精度が変動するため、分割露光領域間の
浮遊拡散領域８０３ａの面積が異なる。その結果、電圧変換ゲインも分割露光領域毎に変化し、
一様な露光量の被写体を写しても分割露光領域毎に画像出力信号が変化し、分割露光境界、
いわゆるつなぎ目において、分割露光領域間の電圧変換ゲイン差が画像信号段差として発生し、
著しく画質を劣化させるという問題点が生じる。
そこで、特許文献２では、固体撮像素子の動作に影響を与えるポリシリコンのパターンを１枚のマスクで
一括露光して形成するようにしていた。

【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る固体撮像素子は、
・・・・・中略・・・・・
前記転送用トランジスタのゲートと前記リセット用トランジスタのゲートとは同じマスクで露光して位置決めされ、
前記浮遊拡散領域は、前記転送用トランジスタのゲートと前記リセット用トランジスタのゲートとに隣接して面積
が実質一定になるように自己整合的に形成されることを特徴とする。

【００２３】
従って、本実施形態によれば、分割露光によってＣＭＯＳ型（あるいは増幅型）固体撮像素子を製造しても、
全画素領域にわたって転送用トランジスタのゲート長誤差を抑え、かつ電圧変換ゲインを一定にでき、
分割露光境界で画像信号の不連続性が発生することはなく、均質な画像が得られる。
・・・・・以下略・・・・・

【００２８】
このように、本実施形態によれば、分割露光によってＣＭＯＳ型（あるいは増幅型）固体撮像素子を製造しても、
全画素領域にわたって転送用トランジスタのゲート長誤差を抑え、かつ電圧変換ゲインを一定にでき、
分割露光境界で画像信号の不連続性が発生することはなく、均質な画像が得られる。
・・・・・中略・・・・・
つまり、固体撮像素子の感度およびＳＮ比が向上し、より高画質な画像を得ることができる。
【００４２】
・・・・・中略・・・・・
全画素領域にわたって転送特性および電圧変換のゲインが均一となり、分割露光の境界部分での画像信号の不適続性を
抑圧できる。これによって、画面全体で均質な画質が得られる固体撮像素子を提供することが可能となる。

mash76 · Answer

「素子の供給ができない」というのは説明が必要ですね。ニコンが十分なお金を積めば、ソニーやコダック、松下、ダルサなども喜んで造ってくれたはずです。もちろん自社開発、委託製造もできたはず。ニコンはＥ１からＤ１そしてＤ3までカメラの価格の上限は50～70万円ぐらいです。この程度が商売になるぎりぎりの価格と考えているのでしょう。素子製造技術が進歩して、この価格帯でフルが出せるまでには時間が必要だったということだと思います。キヤノンは企業体力がある上に、素子は自社製造ですから、研究を兼ねての実験機的な機種を出しやすかった面もあると思いますね。

footworker · Answer

>>姓はオロナインさん>購入したら本当にニコンから仕事が来ましたよ200～400購入したのに、仕事がきませ～ん（＾＾；そういや、プレミアムなんとか会員にレンズ登録は出来ないですね。ん？そうか！400とはボディか！！

姓はオロナイン · Answer

footworkerさん はダンボールの扱いに慣れていると思いますので高額レンズの箱ずめ係。私は，ニコン羊羹の味見係を希望職種として一緒にニコンへ仕事をもらいに行きましょう。

デジ（Digi） · Answer

> Fマウントで撮った（勿論フルサイズ）を、2000万画素のフィルムスキャナでスキャンしてみれば分かります。

フィルムでOKでもデジタルでOKとは限りません。
なぜならフィルムは色によってピント位置が違うわけです。（厚みの方向に層になっている）
また、斜めからの光も感光します。
デジタルのようにちょうどその撮像素子の前に来た光だけを拾うのとは違います。

しかも、フィルムには化学変化というすばらしい特性があります。
要は、アンシャープマスク機能が自動で付いているのです。
それも画像に応じて局所的に化学変化が周囲に影響してくるので、必要な絵柄の場所に必要にシャープネスがかかるのです。
粒子の大きさもそうです。
絵柄によって自動的に凝集する。
なので、空のような色の変化が少ない絵柄では大きく凝集し、微細構造の絵柄では細かい粒子のままとなる。
このようなすばらしい自動処理を化学変化でやってのけるのがフィルムです。

従来のレンズは、フィルム側がこのような処理をすることを前提に開発されています。
（というか、性能テストされています。）
なので、フィルムで良くてもデジタルでは良くないということはありうるわけです。

デジタルで撮ったデータをそのまま再現しただけではぼけぼけで眠い絵になります。
現在はソフト処理で、どこでも均一に処理することは出来ますが、絵柄に合わせて最適化することまでは出来ていません。

要するに、フィルムをスキャンしたものではデジタルカメラの評価はできません。

ソニータムロンコニカミノルタ · Answer

>しかも、フィルムには化学変化というすばらしい特性があります。から、>このようなすばらしい自動処理を化学変化でやってのけるのがフィルムです。ここまで。初耳ですね。ソースお願いします。ちなみに、フィルムの特性曲線とシャープネス特性はちゃんとデータで出ていますよ。http://fujifilm.jp/support/pdf/filmandcamera/datasheet/ff_velvia_001.pdf僅か30%程の強調効果が10本/mm付近に見られますが、そんなことは電気的には朝飯前です。あと、テレセントリック性についてはメーカーによって対策は違うと思いますし、5D板で散々やって、十分対策効果が客観的に確認出来ていますので、ここでは割愛します。

ｎｉｋｏｎがすき · Answer

みなさん、こんばんは。フルサイズに関して、いろいろな情報が出ていて、楽しく読ませていただいています。Nikonがやっとフルサイズを出したこと、喜ばしい限りです。メーカーの人間でない以上、確かな情報を入れることは困難です。しかし、様々な情報を整理していくと、それなりに方向は見えてきます。

NSR900R · Answer

素子は、ニコンが開発だと思うのですが？　製造はソニー？

ラングレー(no.2) · Answer

>Canonの独走状態を許し続け素子開発メーカーもNikonに供給ができなかったのは何故なんでしょうか？経営者の判断かも？！

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