Camera elements

画像センサー

画像センサー:CCD(左)とCMOS(右)。

光はレンズを通過した後、カメラの画像センサー上に集約されます。画像センサーは多数のフォトンで構成されています。1つのフォトンは、一般的にピ クセルと呼ばれる画像センサー上の画像の1つの要素に相当します。画像センサー上の各ピクセルは入ってきた光の量を記録し、対応する数の電子に変換しま す。光が明るいほど、多くの電子が生成されます。

ネットワークカメラでは、主に2種類の画像センサーが使用されています:

CCDとCMOSセンサーにはそれぞれ長所と短所があり、センサーを使用する用途に合わせて選択されています。CCDセンサーは、カメラ業界で独自に開発 された技術に基づいて設計されています。初期のCMOSセンサーは、コンピュータ内部のメモリチップで使用されていた標準技術をベースにしていましたが、 現在のCMOSセンサーはより特化した技術を使用し、センサーの品質も飛躍的に向上しています。

CCD技術

CCDセンサーは30年以上に渡ってカメラで使用されてきた実績があり、品質上の利点が多くあります。まず、CCDセンサーはCMOSセンサーと比較して 依然光の感度に優れており、ノイズも発生しにくいという特徴があります。光の感度に優れているということは、光が弱い環境でも良好な画像が得られるという ことです。しかし、CCDセンサーは製造コストが高く、カメラへの組み込みが複雑です。さらに、同等のCMOSセンサーと比べて100倍も電力を消費しま す。

CMOS技術

CMOSセンサーは、ここ数年の進歩により画質の点ではCCDと遜色ないところまで迫ってきています。CMOSセンサーはカメラに組み込む際に必要な周辺 回路を内蔵しているため、全体的なコストの削減が期待できます。CCDと比較してCMOSセンサーはさらなる組み込みや多くの機能を実現することが可能で す。また、読み込みが早く(高解像度の画像で有利)、チップレベルでの電力の消耗も少なく、さらにシステムのサイズを小型化できます。メガピクセル CMOSセンサーは、CCDセンサーと比較して選択の幅が広く、安価です。

メガピクセルセンサー

コスト上の理由から、ほとんどのメガピクセルセンサー(100万ピクセル以上のセンサー)のサイズは、VGAセンサー(640x480ピクセル)と同じか 少し大きい程度です。つまり、メガピクセルセンサーのピクセルの大きさは、VGAセンサーのピクセルより小さいということになります。例えば、1/3イン チ、2メガピクセルセンサーでは、1ピクセルの大きさは3μm(マイクロメーター)です。一方、1/3インチのVGAセンサーでは、7.5μmあります。 メガピクセルカメラは高解像度かつ詳細な画像を提供できるものの、VGAセンサーと比較して光に対する感度が低くなります。これは、個々のピクセルサイズ が小さくて数が多いため、目標物から反射した光が多くのピクセルに分散されてしまうためです。

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画像走査技術