裏面照射型CMOSセンサーの仕組みとメリットについて考える。


カメラにとって光を受け止めるセンサーはとても重要な役割を担っています。

僕はCanonユーザーですが、SONYのα7R3NIKONのD850に搭載されている裏面照射型センサーが最近気になって仕方がありません。

今日は、一体どんなメリットがあって裏面照射型のセンサーが採用されているのか少し勉強してみようと思います!

裏面照射型COMSセンサーとは?

表面照射型と裏面照射型の構造の違い

まずは二つのセンサーの構造の違いを理解したいと思います。

下にある左側の図が従来の表面照射型のCMOSセンサーです。

光を受けて電気エネルギーに変換する受光素子が配線の裏側に設置されています。

SONY公式サイトより引用

素人の考えで、「手前に回路あったら光を取り込む効率落ちるの当たり前でしょ?」と思いましたが、CMOSのような半導体集積回路は、半導体基板の上に配線を光学写真技術によって写しこむ方法で製造されているらしく、ダイオードの上に配線を置く構造は、生産する上でも自然で効率が良いようです。

光を遮らないように、透明度が高い配線を使用したり工夫もされてきたようですが、高画素化が進むにつれて、それも難しくなってきたと言うところでしょうか。

右の図の裏面照射型は入射側にフォトダイオードがあり、入射してきた光が回路に邪魔されることなく受光されるようになっています。

裏面照射型のメリット

回路に邪魔されることなく直接受光することができるようになった裏面照射型のセンサーは、当然高感度に強く秀れたものになりました。

これは風景写真だけに限らず、室内の撮影などで感度を上げてもノイズが出にくかったりなど、色々な場面でメリットがあると思います。

さらに、裏面照射型の構造を考えると配線層の取り回しが効くようになっているので、自由なトランジスタ構成が可能になります。

今後さらに高速化や高ダイナミックレンジ化に期待ができそうです。

まとめ

これから超高画素時代へ突入しそうな気配がありますが、SONYのセンサーは間違いなくそれを牽引していくことになりそうです。

僕が考えるに従来のプリントではよほど大きく印刷しない限り、その解像感を楽しむことはできなくなるのでは?と思います。

これからの写真展は4K、8Kモニターで隅々まで解像しているバッキバキの写真が並ぶかもしれませんね(≧∀≦)

それと最後に一つだけ・・・Canon頑張って!

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