デジカメ【イメージセンサー（撮像素子）とは? 図で簡単に解説】

デジカメ【イメージセンサー（撮像素子）とは? 図でくわしく解説】

イメージセンサー（撮像素子）とは下記の部分です。

イメージセンサー（撮像素子）とは?

フィルムを使うカメラで撮影した被写体は、像、形、色などの情報を持った光がレンズを通り、これをフィルムが受光し像を写し出します。

デジタルカメラで撮影した被写体は、像、形、色などの情報を持った光としてレンズを通り、フィルムに相当するイメージセンサー（撮像素子）が受光します。

ほとんどのデジタルカメラのイメージセンサー（撮像素子）は、碁盤の目のような画素の集合体となっています。

下記は、イメージセンサー（撮像素子）の部分拡大イメージです。

碁盤の目のように配置されている１つ１つが「画素」です。

「画素」が撮影した被写体の像、形、色などの光の情報を受光します。

この「画素」が大きいほど、光の情報を受光できます。

画像の高画質は、解像度で決まるのではない理由

デジカメ画像の解像度を表す「何万画素」や「画素数」とは、上記で解説しました「画素」の数を表しています。

「解像度」や「何万画素」、「画素数」の数値が大きいほど、高画質、高解像の写真、画像が撮れると思ってしまいそうですが、実はそうではありません。

「解像度」、「何万画素」、「画素数」の数値が高画質、高解像の度合いを決めているのではありません。

高画質、高解像には、「画素」の大きさが関わっています。

小さな「画素」で画素数が多いイメージセンサーより、大きな「画素」で同じ画素数のイメージセンサーの方が高画質、高解像の画像が撮れます。

つまり、高画質、高解像の画像は、画素の大きさと数で決まります。（同条件のイメージセンサー（撮像素子）の比較）

画素が大きいほど、１つ１つの画素は多くの光を受光できます。

画素が小さくなるほど、１つ１つの画素は少ない光しか受光できません。

例えば、同じ画素数のイメージセンサー（撮像素子）を比較した場合、イメージセンサー（撮像素子）のサイズが大きい方が１つ１つの「画素」が大きいため、より高画質、高解像の画像を生成します。

つまり、高画質、高解像の画像とは、イメージセンサー（撮像素子）のサイズと画素の数を表す「解像度」「画素数』の両方で決まるわけです。

「画素」が持っている色情報はカラーではなくグレー

この画素は、色を識別することはできず、光の強さしか認識できません。

しかし、カラーの画像にするためには、R(赤)・G(緑)・B(青) 3色分のカラー情報が必要です。

R(赤)・G(緑)・B(青) とは、光の三原色と呼ばれていて、すべてのカラーはこの三色の配分変え、混ぜて発色しています。

カラーで再現するためには、この画素が受光した光の強さの信号を、R(赤)・G(緑)・B(青) 3色のカラーの情報に変換しなければなりません。

光の強さの信号をカラーの情報に変える方法は、R(赤)・G(緑)・B(青) 3色のカラーのフィルターを使って行います。

R(赤)・G(緑)・B(青) のうちのいずれか1色のカラーフィルターを、下記の「R(赤)・G(緑)・B(青)のフィルターが配置された画素のイメージ図」のように、色1画素づつに配置します。

そのR(赤)・G(緑)・B(青)のフィルターが配置された画素から、3色それぞれの色情報を別々に受光するしくみになっています。

これが、イメージセンサーが光の強弱の信号をカラー情報として受光している構造です。

R(赤)・G(緑)・B(青)のフィルターが配置された画素のイメージ図

上図のように、各画素はR(赤)・G(緑)・B(青) のどれか1色の色情報データしか受けることができません。

普及しているほとんどのカメラのイメージセンサー（撮像素子）は、この構造、仕組みになっています。

この構造、仕組みは、3つの画素を使って1画素分のカラーを再現していることになります。

ですので、実際の解像度は、１/３ ということになるのかもしれません。