デジタルカメラのセンサーフォーマットサイズとピクセルサイズは、カメラのほぼすべての性能属性に影響を与えます。
フォーマットサイズは、低照度性能、ダイナミックレンジ、サイズ、コスト、消費電力、レンズ要件、ピクセル解像度数など、システム制約に貢献する重要な要素です。これらのそれぞれによって、カメラの形状や機能が変わってきます。
これらがカメラの画質にどのような影響を与えるかについては、一般的な経験則があります。 トレードオフは、多くの自由度にわたって連続的で非常に相互に関連する傾向があります。
すべてのカメラのユースケースにはアプリケーション固有の要件があるため、CMOSイメージセンサーの選択はケースバイケースで行う必要があります。私たちは、センサータイプの用途を産業別に分類するために最善を尽くしました。
デジタルカメラのセンサー形式は、陰極線管をベースとするビジコンチューブのために混乱している
デジタルカメラのセンサーのフォーマットタイプは、ビジョン業界で最も分かりにくいものの一つである。フォーマットタイプは、CCDやCMOSセンサーの登場以前にビデオカメラのブラウン管がどのように作られていたかの名残である。
これらの「ビデオ管」は、陰極管の活性領域の外側に不透明な領域があり、感光領域が減少していた。これは、大型の真空管や陰極管を保持する機構に起因するものである。
例えば
- アスペクト比4:3の1型イメージセンサーは、水平12.8mm×垂直9.6mm×対角16mm。
- アスペクト比4:3の1/3型イメージセンサーは、水平4.8mm×垂直3.6mm×対角6mm。
それじゃ意味がないでしょう？1インチは25.4mmで、1インチの1/3は8.5mmです！1インチフォーマットの対角線の1/3でも5mmになるはずです！
1 "フォーマットタイプを例に考えてみよう。ブラウン管の直径の一部は管壁であり、撮像目的には使われなかった。
そのため、面積は25.4mmから16mmに縮小された。
だから、1インチ型ブラウン管に適したレンズは、25.4mmの管径全体に広がるイメージサークルを必要としなかった。
いくつかの歴史的文献では、センサーサイズは3/2 * Format Typeであり、その後四捨五入されると記載されているが、まだ多くの不連続が存在する。
現代のイメージングでは、対応するオリジナルのビデオチューブサイズが存在しない、ほぼ無限の数のイメージセンサーの対角寸法が存在します。
そこで私たちは、イメージセンサーフォーマットのタイプをより正確に定義する「現代の」方程式を導き出すことに全力を尽くしました。私たちは、1インチ＝16.0mm、1/2インチ＝8.0mm、1/3インチ＝6.0mm、1/4インチ＝4.5mmという一般的に合意されたデータポイントを使用し、適合する式を導き出し、できるだけ多くの他の記事を相互参照しました。
残念ながら、デジタルイメージセンサータイプの式は、1/2 "イメージセンサと1/2.3 "イメージセンサフォーマットサイズの間で不連続が発生している。
CMOSイメージセンサーのフォーマットタイプを提供する場合の意味
この主観的な分類は、メーカーがセンサーのフォーマットタイプを公表する際に「最善の判断」を適用できることを意味する。
つまり、CSマウントレンズやM12レンズのようなレンズを検討する場合、エンジニアは正確な出力画素数と画素ピッチ（サイズ）を使用する必要があります。
市場に出回っている大半のセンサーは、上記の式から計算できる下記のFormat Type寸法にほぼ準拠している：
フォーマット・タイプ・ルックアップ・テーブルのダウンロードあらゆるセンサーであらゆるレンズの「35mm換算」EFLを計算する
35mm換算EFL」を使用するエンジニアとホビイストの間で、視野について議論する際に翻訳するのに役立つ簡単な計算機を作成しました。
より高度な機能と計算をお求めの場合は、歪曲収差を含むより高度な視野計算機をご覧ください。
要点レンズを選ぶ際に正確な数値に代わるものはない
ほとんどのメーカーは、フォーマット・タイプの分類に一貫性があり、正確です。しかし、誤った分類をした仕様書に数多く出くわしています。
繰り返しになりますが、レンズを探す際には常に正確な出力ピクセル数とピクセルピッチ（サイズ）を使用してください！
どのセンサーを使用しているかが分かり、35mm判換算EFLを計算したい場合は、カメラ視野計算機をご覧ください。
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