CMOSイメージセンサー

ハードウェアに関する用語

CMOSイメージセンサーとは?仕組みと特徴を解説

CMOSイメージセンサーとは、デジタルカメラやスマートフォンなどの画像キャプチャデバイスで使用される電子素子です。これは、特定の波長に対する光の感度を持つ半導体材料であるフォトダイオードの配列で構成されています。光がフォトダイオードに当たると、電子が生成され、電流として検出されます。この電流がデジタル信号に変換され、画像として処理されます。 CMOSイメージセンサーは、CCDイメージセンサー(電荷結合素子イメージセンサー)に代わる技術として登場しました。CMOSイメージセンサーは、CCDイメージセンサーよりも低消費電力で小型化が容易という利点があります。また、高速読み出しが可能で、動きの速い被写体の撮影にも適しています。
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CCDとは?半導体素子とイメージセンサーについて

CCD(電荷結合素子)とは、光を電気信号に変換する半導体素子です。イメージセンサーとして用いられ、デジカメやビデオカメラなどに搭載されています。イメージセンサーでは、CCDの表面に到達した光が、画素と呼ばれる小さな領域に蓄えられます。この画素には、光電子に変換された電気的電荷が貯まります。 CCDの仕組みは、以下のように非常に単純です。CCDは、光に感光する半導体材料からなる、多数の小さなコンデンサの配列で構成されています。光がCCD表面に当たると、そのエネルギーによって半導体内で電子が放出され、電荷が発生します。この電荷は、隣接するコンデンサに移動し、蓄積されていきます。
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画像センサー(イメージセンサー)について

画像センサーとは、カメラやスマートフォンなどのデジタル画像撮影機器において光の情報を電気信号に変換するデバイスです。イメージセンサーとも呼ばれ、光を感じる半導体素子を多数備えています。これらの素子はそれぞれピクセルと呼ばれ、光を受けて電気を発生させます。発生した電気信号は画像データに変換され、画像として記録または表示されます。画像センサーはデジタルカメラの重要なコンポーネントであり、画像の品質に大きく影響します。
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CMOSセンサーとは?その仕組みと特徴を解説

CMOSセンサーの仕組みは、光子検出器アレイで構成されています。このアレイは、それぞれが電荷を蓄えることができる画素で構成されています。光子が画素に当たると、光子は電気信号に変換され、画素に蓄えられます。この電荷の量は、光子の量に比例します。 その後、これらの電荷は各画素の読み出し回路によって読み取られます。読み出し回路は、電荷を電圧に変換し、その電圧をアナログ信号として出力します。このアナログ信号は、アナログ-デジタル変換器(ADC)によってデジタル信号に変換されます。デジタル信号は、画像処理や保存のために使用されます。