『ライカ判フルサイズの撮像素子』のクチコミ掲示板

下の＞[1957301]広角撮影＜のスレッドに関係してますが別スレッドにさせて頂きました。

どうやらデジ一眼の撮像素子のサイズはハーフサイズくらいに落ち着いた様にも見えますが、望遠系のユーザーには歓迎されていてもワイド系では不満が残っていますね。
それに過去の資産が使える事を謳い文句にしていても実際には相性問題も発生しています。
そこで質問です。
フルサイズの撮像素子にすれば全てが解決するとは思いませんが、明るいレンズや、望遠から広角にまで対応出来るフルサイズの撮像素子の開発は技術的に可能なのでしょうか。

書込番号：1960112

[おきらくごくらく]

Canon　CONTAX　KODAKから35�o判フルサイズの撮像素子使用のデジタルカメラが出ておりますけど
そういう話ではない？
もっと難しい話？？

そういえば　MZ-Sベースのフルサイズのデジタル一眼をPENTAXは開発していましたが　高価格になってしまうということで止めたという話がありましたね

書込番号：1960230

可能です、現行の製品にキヤノンの１Ｄｓ、京セラのＮデジタル、コダックの１４ｎが有ります。ただ値段が高価（撮像板の生産性が低い）でハーフサイズのデジタル一眼のように普及していませんがハイアマチュアやお金持ちの方がどんどん購入すれば価格も下がると期待しています。

書込番号：1960299

細かく見れば画質が問題あるのかもしれませんがとにかく楽しい過去の遺産レンズ！

書込番号：1960653

質問の仕方を変えれば、
斜めからの光にも対応する撮像素子は作れるのか・・・です。
画面中央部では明るいレンズに対応し、画面の端の方は望遠にもワイドにも対応出来る構造のモノです。

書込番号：1960677

[おきらくごくらく]

そういうことでしたか･･･
ガキおばさんの質問でしたので　難しい話かなとは思いました　
失礼しました　(^^ゞ

書込番号：1960840

[初期不良にご注意を]

１Ｄｓ板を閲覧すれば分かると思いますが、フルサイズの撮像素子の場合には既存のレンズでは周辺部の写りに満足出来なくなり、よりシビアなレンズが要求されて来るようですね。
その点に於いてはハーフサイズのデジタル一眼の場合はレンズの中央部分のみの使用となり既存レンズの欠点が露呈していない面があると思います。
いずれにしても現状ではフルサイズの一眼デジカメの場合本体も高いが、それに使用する交換レンズもより高品質なレンズが要求され当然値段の高い最新型のレンズを購入しなければならなくなると思います。
ただ私はフルサイズの一眼デジカメ所有していないので実際のところは知りませんが、それぞれの関係板のレスから判断しているに過ぎません事を前もってお断りしておきます。

書込番号：1962259

ガキおばさん、こんばんは。今回は私自身よく理解していないので、たいして内容
がありません。(^^;


イメージセンサーが斜めからの光をうまく受けられないのは、オンチップマイクロ
レンズで集めた光が、うまくフォトダイオードに当らないためですが、コダックの
DCS Pro 14n で使用されているフルサイズCMOSセンサーには、このマイクロレンズ
がありません（さらにローパスフィルターもありません）。

そのため、周辺部についてはフイルムと同程度の光量落ちで済んでいるようです。
...が、やはりマイクロレンズを使用していないためか基本のISO感度が80と低く、
ISO感度を上げたり露光時間を長くすると、ノイズがかなり目立つようです。

また CONTAX N DIGITAL の場合は、CCDにフレームトランスファー方式を使用して
います。以前別のスレでちょっと説明しましたが、画素中の受光部分の面積が大き
くフルサイズ６００万画素で画素サイズ自体が大きいこともあり、マイクロレンズ
の集光率をそれほど高くしなくてもいいのかもしれません。

あとは EOS 1Ds なんですが...どうなんでしょう。ここの掲示板や他のサイトを覗
いてみましたが、どうもレンズを選ぶという事はあるようですが、それが上記の原
因によるものかどうかが分かりません。斜めからの光に対して何らかの対策がされ
ていると思うので、私も気になっています。


質問に質問で返すようで申し訳ないんですが、レンズのＦ値とセンサーに光が当る
角度はどの程度関連があるのでしょうか。大変初歩的な質問なのかもしれませんが。

以前は焦点距離と有効口径で求まる角度が、実際センサーに当る角度だと思ってい
ました。しかし広角レンズの場合、焦点距離よりフランジバックの方が長いのはあ
たりまえですから、センサー上の一点に入る光の通り路は、計算上の角度よりずっ
と狭い角度の円錐形になっていると思います。

フイルムの場合、ほんのわずかに波打つだけでも結像面の精度はイメージセンサー
に比べて低くなるでしょうし、各感色層の位置がフイルムの厚み方向に差があるこ
とも考え合わせると、従来の銀塩一眼レフ用レンズでもイメージセンサーを使うデ
ジカメと同様、なるべく垂直に光が当るよう設計されているのかもしれません。

Ｆ値の小さいレンズを使った場合のセンサー中心部については、条件としてはフル
サイズとＡＰＳサイズに違いはありませんが、１０Ｄの場合でもほぼＦ値に応じた
シャッタースピードになっているようですから、意外と影響は少ないのかなと考え
ています。


ただしあまり角度を狭くすると、回析現象によって小絞りボケが発生しやすくなる
と思うのですが、回析現象にはあまり詳しくないのでよく分かりません。

回析現象によるスポット径（ボケの大きさ）を求める公式によると、開口部と焦点
距離の比率（つまり単レンズの場合のＦ値）だけで決まるようですから、光の集ま
る点の角度によってスポット径に差が現れるのだと思っています。が、それだと小
絞りボケが現れ具合は、同じＦ値であってもレンズによって異なる事になります。

しかもレンズのＦ値から計算できる値より、だいぶ低いＦ値で発生する事になりま
すが、その辺りは上記の焦点距離精度と考え合わせて、バランスをとった設計にな
っているということでしょうか。

書込番号：1962454

だんご山さん、今晩は。お待ちしておりました。
毎度お世話になっております。
待っていた割にレスが遅くなってしまって申し訳有りません。

ハーフサイズ撮像素子のデジタル一眼レフと従来レンズとの相性問題は・・・
�@ 許容錯乱円を35ミクロンくらいに設定したレンズを22ミクロンを要求する使い方をした。
�A オンチップマイクロレンズが、画面の端についても画面に直角方向からの光に対して最大効率となる設計がされている。
・・・のが最大原因と考えたため、�@　撮像素子のフルサイズ化と、�A　オンチップマイクロレンズの受光角度を円錐形に広げる事と円錐の中心軸を画面の位置に従って中央寄りに傾ける事で解決出来るのではないかと考えたのでした。
EOS-1Dsがどのような構造の撮像素子かは知りませんが、「初期不良にご注意を」さんの言われる＞周辺部の写りに満足出来ない＜とすれば、やはり画面の端でも直角方向の光に対して最大効率のオンチップマイクロレンズが付いていると考えて良いのでしょうか。
この様な問題点に関しては撮像素子屋さんでは当然考えられているとは思うのですが、何か技術的に大きな障害があって現時点では実現出来ていないのかなと思いましたので質問をしてみたのです。
だんご山さんのレスの中の質問に答えるために、簡単な作図をしてみました。
それは、画面の位置と代表的なレンズの絞りの位置との関係図だったのですが、それによるとオンチップマイクロレンズの受光角度と方向は・・・
画面の中央では、頂角が約39.31度の円錐
画面中央から12ミリの位置では、頂角が43.03度で中心軸が中心方向に9.33度の傾き。
18ミリの位置では、頂角が44.74度で傾きが13.28度
22ミリの位置（画面の対角線の端の位置）では、頂角が46.53度で傾きが15.30度
・・・とすることで、殆どのレンズの光を受光出来るようです。
頂角については40度以上くらいであまり差を付ける必要はないと思いますが、軸の角度を画面の位置に従って徐々に傾ける事は絶対に必要なようです。
その様な撮像素子を作る事が出来るのでしょうか？・・・が今回の質問です。
なお、作図した代表的なレンズとは、F1.4/f50,F1.4/f85,F1.8ｆ135，F2/f200,F2.8/f300です。
ワイド系のレンズがありませんが、一眼レフ用の場合は50〜60ミリの位置から光が来るように設計しますし、あまり明るいレンズはありませんのでF1.4/f50で代表出来ると思いました。
回析現象については私も良く知りませんが、相性問題とは関係がないように思っています。
素人が勝手に思い込んだ事ですのでピントが外れて居るとは思うのですが、お気づきの点がありましたらご指摘下さい。

書込番号：1965085

ガキおばさん、こんばんは。前回のレスにも書いた通り、具体的な情報があるわけ
ではありませんが、とりあえずあまり役に立たない情報ですが書き込ませていただき
ます。


「イメージセンサーがどのくらいの角度までの光を取り込むことができるか」につい
てですが、正直言って分かりません。マイクロレンズの焦点距離や加工精度、フォト
ダイオード部の形状とサイズ、隣接する画素間の構造などが互いに影響し合って決ま
るものだと思いますから、単純に求められる理論的な限界値というものは、存在しな
いように思います。

計算を難しくしている大きな要因は、イメージセンサーの基本材料であるシリコンが
光を通すことです。

マイクロレンズを通った光は、センサー表面に露出しているフォトダイオードのどこ
かに当れば良いというわけではありません。フォトダイオードのほぼ中心に光を当て
ることで、光がフォトダイオード内を横切る距離をある程度とる必要があります。こ
の距離が短いと、光から電荷への変換（光電効果）が十分に行われないまま、フォト
ダイオードを通り抜けてしまいます。

また大きな角度を持って入射した光の一部は、フォトダイオードを抜けてから伝送部
に入ってスミアを起こしたり、隣接した画素のフォトダイオードに入って混色を起こ
す場合もあります。


＞軸の角度を画面の位置に従って徐々に傾ける
ということですが、この角度はレンズに拠らずほぼ同じ値なのでしょうか。ＬＥＮＳ
−ＹＡさんのサイトの以下のページに、ニッコールＦ１．４の光路図が図示されてい
ますが、頂角はフイルム周辺部になるほど狭くなっています。

http://www.lensya.co.jp/001/itiran/hyojun1.html

他のページの光路図なども見てみると、軸の角度はレンズによって結構ばらつきがあ
るのではないかと思えますが（自信はありません）。

書込番号：1968128

だんご山さん、今日は。
得体の知れないバーさん？（？の意味は複雑です）にお付き合いを頂いて有り難うございます。
だんご山さんが撮像素子屋さんとどの様に関わって居られるかは存じませんが、私は今はアマチュア・ユーザーとして興味本位で質問しています。
ただ、この掲示板の本来の目的である「購入予定者への情報提供」ばかりではなく、メーカー側の人が現製品の問題点を知って次期製品開発のヒントにしてくれれば良いが・・・等とも思っています。老婆心ですがね。（やっぱり老婆なんだ！）

さて、後半の質問　＞この角度はレンズに拠らずほぼ同じ値なのでしょうか。＜　の意味が解り難いのですが、LENS-YAさんのサイトの全ての図面を倍率を同じにしてから重ね合わせたと考えてください。
画面の中央部では一番明るいレンズ用の円錐が有れば他のレンズは皆含まれてしまいますが画面の端の方にやってくる光はワイドや望遠の全ての光を受けるためにはより広くしかも中央側に傾いている必要がある事が解ると思います。
一つのレンズだけに限れば中央では真円に見える絞りの穴も画面端から見れば楕円形になってその分狭くなって見えます。
しかし、特定のレンズ専用の撮像素子を作るのではなく全ての交換レンズに対応する必要があります。

どうやら、今までは撮像素子に撮影レンズ側が特性を合わせていたらしい。
つまり、出来るだけ撮像素子に直角に光が当たるように撮影レンズを設計した・・・。
撮像素子に比べてレンズが遙かに大きかったコンパクトデジカメではそれが最良の方法でしたが、今度の「従来レンズが使える大きな撮像素子」では考え方を変える必要が出てきた訳ですね。

まッ、こんな事は当事者では解りきっていた話で、それが実現出来ない訳が有るんじゃー無いかなーと思ったので質問してみた訳です。

でも色々な事を教えて頂きました。
コダックのCMOSにはマイクロレンズが無い事、フォトダイオードは光がある程度通り抜ける必要がある事、などなど。
この光が通り抜ける必要があるというのは私の質問に対する答えかも知れませんね。

有り難うございました。

書込番号：1969126

ガキおばさん、こんばんは。

ひょっとして勘違いされているのかもしれませんが、私は紛れもない素人です。元々
このような技術関係の話が好きなもので、技術系の雑誌やＷｅｂ上の情報を読み漁っ
てはいますが、デジカメ関係の知識についてはほとんど今年になって調べ始めたこと
ばかりです。

この掲示板に初めてきたのもこの４月頃で、その頃は色々間抜けな質問をして、かま
＿さんを始め、皆さんにご迷惑をおかけしました。

仕事上半導体とは割と関係がありますが、常に使う側の立場であり、特に光学関係に
ついては、仕事として扱ったことはありません。基本的な電子工学については、大学
で学んだことがありますが。

もちろんご説明させていただいた内容は、技術系雑誌やメーカーのＷｅｂサイト、公
開されている半導体部品のスペックシートなど、それなりに信頼の置ける情報源から
得た物を、自分なりに整理して紹介させていただいています。

もちろん、特に系統立って学習したわけではありませんから、とんでもない勘違いを
している場合もあります。

レンズの話ですが、以前１０Ｄユーザーの方に、Ｆ値の小さいレンズで開放時と絞り
を入れた場合で比べた時、絞り値通りにシャッタースピードが変化する物かどうかを
お聞きした事がありました。

私としてはイメージセンサーに対して斜めに入射した光は、十分な光電効果が得られ
ないだろうと考えていたため、絞り値の変化ほどシャッタースピードが変わらないの
ではないかと予想していたのですが、結果はそうではありませんでした。

結局この件は、自分の中でうまく説明できないままになっていたのですが、最近にな
ってＥ−１の広告（光路図の書いてあるものです）を見て、レンズ次第で光の角度を
ある程度コントロールできるのではないかと思い、あのような質問をさせていただい
たわけです。本当に分かっていないだけで、他意はありません。


話は変わりますが、今月号のデジタルカメラマガジンに、ニコンのＤ２Ｈに使われて
いる撮像素子「ＬＢＣＡＳＴ」についてのインタビューが掲載されていましたが、も
うお読みになったでしょうか。

いまのところフルサイズの素子ではありませんが、幾つかの点で今回のガキおばさん
のご質問に答られる仕様となっているようです。ポイントとしては以下の２点です。

１．センサー表面の配線層が薄いため、マイクロレンズの焦点距離を短くできる。

２．周辺部と中央部で、マイクロレンズの曲率をわずかづつ変えている。

メーカー開発者のインタビューなので、多少手前味噌な部分もあるかと思いますが、
なかなか興味深い内容でしたから、まだでしたらご一読されてはいかがでしょうか。

書込番号：1970354

だんご山さん、今晩は。

LBCASTの記事、早速明日見て来ます。
ニコンさん、キャノンさん等のカメラ屋さんがこれから作る撮像素子はカメラ用に特化した特徴を持って来るでしょうから楽しみですね。

半導体関係のお仕事との事、了解です。
ご自分の担当だけではなく周辺の技術に興味を持たれていることはとても素晴らしい事ですね。
これからも宜しくお願いいたします。

書込番号：1970823