ニコンがローパス不要センサーの特許を出願 47
ストーリー by yoosee
次世代デジカメへ一歩前進? 部門より
次世代デジカメへ一歩前進? 部門より
Anonymous Coward曰く、
dpreview.com の記事にある通り、ニコンがローパスフィルタ不要センサーの特許を出願した様だ。
ローパスフィルタは主にベイヤー配列のセンサーで使われているが、画素毎にR,G,Bどれか1つの情報しか拾えないため、 偽色を防ぐためなどに一旦画像をぼやかしそして後処理で解像感を出す仕組みになっており、 場合によっては不自然な描写になりかねない。 一方シグマのSDシリーズなどで使われているセンサーではベイヤー画素毎にRGB情報を拾うので、ローパスフィルタが必要ない。
今回ニコンが出願している新しい仕組みのセンサーも、ローパスフィルタが必要ない仕組み。 ソニーやキヤノンと違い、自前のセンサーを持たないニコンだが、今後の動きに注目したい。
自前センサーはありますよ？ (スコア:5, 参考になる)
ニコン独自の LBCAST センサーが D2Hs で使用されています。
dpreview の図とリンク先からちょっと補足してみると (スコア:4, 参考になる)
でも、図を見るとそのままでは開口面積が小さいので開口へ光を集めるマイクロレンズが付いてる。
このセンサのおもな目的は、foveon x3 センサと同じで各画素の色を補間することなしに得ることかな。
すかすか？ (スコア:3, 興味深い)
#一般的にも、ローパスフィルタを廃止して、問題がある画像だけ、ソフトウェア処理すればいいかも。実際、高級カメラではローパスフィルタはずせるし。
Re:すかすか？ (スコア:1)
他のコメントでも触れられていますが、微小なダイクロイックミラーを並べられるのか、
といった点も。
そうは言っても、画素競争がそろそろ限界なので、デジカメメーカーとしては「その次」
に向けた研究に取り組まないと厳しい事情があるのでしょう。
Foveon X3センサー以外でのこうした取り組みでは、キヤノンやフジフイルムが有機色素系の
RGB三層撮像素子を研究中ですが、あまり芳しい成果は出てこないようですね。
# フジはそろそろ製品化する、という話が数ヶ月前に報道されていたような。
Re:すかすか？ (スコア:2, 参考になる)
これとは別に（あるいはこの後に）緑の有機色素センサ層と赤青のCMOSセンサを積層したカラーイメージセンサを発表していたけど、ソースが出てこないや。会社にいけば新聞の切抜きがあるけど、現在お盆休み中。
Re:すかすか？ (スコア:0)
ええと、いま現在普通に使われているCCDでもCMOSでも、実際に光を受ける面積(開口率)はCCDの場合で40%前後、CMOSだと30%前後ですから、この画像に示されている受光部の割合と大差ありません。
この画像はあくまで模式図であり、実際の素子の開口率と一致しているとは思えませんが、もし仮にスケール通りだとしたら、開口率は33.3%であり、一般的なCMOS撮像素子と同等レベルと思われます。
特にCMOS撮像素子の場合、光を受けるフォトダイオードのほかに、増幅用トランジスタや読み出し用配線が必要になるので、受光部の面積は想像以上に小さいんですよ。
画素数 (スコア:2, 興味深い)
モニターやノートPCのLCDの場合はRGBセットで1ピクセル(R,G,Bそれぞれはサブピクセル)単位の画面解像度で性能表示しているのと比較しにくいというかユーザーをミスリードしているように思えます。
1メガピクセルのカメラだったらVGA並(1024x768≒0.8メガピクセル)の解像度が得られると皆思うじゃないですか。でも実際はRGBの組み合わせで言うと3分の1あるいは4分の1相当のデータをローパス通してぼやけさせて演算処理して単にデータの数として1メガピクセルにしてるだけですよね。
ユーザーの求めている性能表示は白のピクセル(RGBのセット)で見た場合にどれくらいの解像度なのかであってそのピクセルの中でどうなっているのかは関係無いですよね。
CCDイメージセンサ [wikipedia.org]
液晶ディスプレイ [wikipedia.org]
解像度 [wikipedia.org]
画面解像度 [wikipedia.org]
Re:画素数 (スコア:1)
3層あわせて1400万というのと、RGB3色を合成したピクセルが1400万というのは意味が違ってくると思うのだけど。
Re:画素数 (スコア:1)
画像記録モードで、わざわざ「Webサイトに乗せるための画像」モードを持つ機種もありますが、ほとんど640x480レベルでしか
ありません。
昨今の画素数は、ほとんどプリント向けの指標でしかないと思います。
ex.「○メガピクセル＝○百万画素なら、A3プリントに耐えうる」
私は、ベイヤー配列＋ローパスフィルタなデジカメ画像は、解像感を上げるために1/2縮小がデフォルトだと考えていますが、
それでも1000万画素機になるとモニタのピクセル数を上回りますね。
新語？ (スコア:1)
よくわかりません (スコア:0)
Re:よくわかりません (スコア:4, おもしろおかしい)
特許公開2004-200358
として、日本でも申請されています。
Re:よくわかりません (スコア:3, 興味深い)
マスクレイヤの上に乗っかってるマイクロレンズで集光した上で、
ダイロックミラーを使って色分解する感じかな？
この方式だと、なんとなく開口率が割と酷いことになりそうな気がしなくもなかったり。
ちなみにFoveonは青・赤・緑の順で受光体が層を成しており、
これで１画素を構成する方式
（もちっと詳しく言うと、単純な層状ではない感じですが）
SD10＆14ユーザーなのでID
ダイクロイックでは? (スコア:1, 参考になる)
（正）ダイクロイックミラー
ダイ（DI)＝２を表す接頭辞
クロイック（Choromaの派生語）色の
ミラー 鏡
波長により、反射と透過が変わる半透明鏡の事。
# 僕が中学の時に、この間違った読みで読んでた。
# 本質的なことじゃないからAC
よくある「アイディアのみ」出願じゃないの？ (スコア:0)
DMDでは可動ミラーを使用しているけれど、製造技術の難しさはその比ではないと
思うけど。いくら半導体露光装置大手のニコンだからといって、そんなにうまい
方法が見つかったんだろうか？
Re:よくある「アイディアのみ」出願じゃないの？ (スコア:1)
-- Takehiro TOMINAGA // may the source be with you!
Re:よくある「アイディアのみ」出願じゃないの？ (スコア:0)
ひどいタレコミだなぁ (スコア:0, すばらしい洞察)
- 肝心の特許の内容に言及なし
- シグマの方式についても概要のみで、実現方法は言及なし
- シグマの方式に対するメリット・デメリット等の考察もない
そもそも、ローパスフィルタって本当にセンサーで使われてるんですか？ 現像ソフトの領分だったりしないんですか？Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:4, 参考になる)
技術系ニュースサイトでCCD等の基本的な内部構造を説明する必要が
あるのかな？と思ったけど。
必要みたいなので、ちょいと補足します。
シグマ等の一部のカメラに使われてるセンサーを除くと、
R,G,Bどれかを一つだけの色情報を拾う受光部が並んでる。
大抵は
RG
GB
みたいに並んで1つのユニットを形成してるが、これだけでは
画素数が1/4になってしまうのと空間周波数の関係でモアレノイズ
が出てくる。それを改善するために、一旦ローパスフィルタで画像を
若干ぼやかしてもともと一つの画素に当たるはずの光を複数の画素に当て
画像処理の段階でRGB全部そろえた画素を作り出す。
ところがこの仕組みだと、一旦画像をぼやかしシャープネスを掛けた状態に
なるので、不自然な描写になりやすい。
一方シグマが使ってるFoveon社製のセンサーは、１画素が三層構造になっており、
１つの層でR,G,Bどれかの情報を得ている。この方式だとローパスフィルタが
不要になり、不自然な描写になりにくい。ただこのセンサーの欠点は
製造の歩留りに難があるらしく、実際にシグマのSDシリーズで使われてる
センサーは「APS-C」サイズに分類されるが、同じAPS-Cのソニー製（ニコン以外にも
ニコンやペンタックス等に使われてる）やキヤノン製（外販はしてない模様）の
センサーより一回り小さい。
分かりにくい説明でごめん。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:1)
これは同意。
ともあれ、タレコミの、センサという一般的な用語で、画像センサのうちさらに特別の配列のものをイメージするのが当たり前って言うスタンスがそもそもちょっとね、と思ってしまいます。
画像センサの空間フィルタとしてのローパスフィルタの話だって言うのは、まあリンク先を読むとか、ニコンだからこの方向だろうとかあて推量すればいいのだろうし、nexxさんもだから空間フィルタの必要性の説明をしてらっしゃるんだと思いますが...センサには加速度センサもあればpHセンサもあるし、少なくともリンク先は"RGB sensor"って書いてあるから、光学関連のセンサだってとこまではわかるし。なんでわざわざ"RGB"を落としたんでしょ。
アナログ情報をデジタル化する際、エイリアシングの問題からローパスフィルタを使うのはごく一般的な話と思います。で、どのようなセンサに対して、そのごく当たり前に適用されているローパスを無くせたのか、というのは今回のキモでしょう。そのキモが判らないんだから、突っ込み入れたくなるんじゃないかなあ。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
> あるのかな？と思ったけど。
雑談サイトではあるけれど、CCD関連技術系サイトではない。そもそも技術系サイトなのか?
プログラミング技術者とかウェブサイト構築技術者とか光学系技術者とかネットワーク構築技術者とか情報分析技術者とか、技術者と一言で言っても、その背景や専門は様々です。
このようなことを理解せずに、話そうとしている内容や背景に関して「聞き手は当然知っているはずである」という前提で話し始める人って、どの分野にも多いですね。タレコミ子が「おもしろい」と感じて、/.Jにタレこむなら、もう少し背景を説明する努力をすべきですし、背景を説明せずとも通じ合いたいというのであれば、その内容に特化したウェブサイト等へタレこむべきでしょう。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
調べても分からないときだけ質問投げて、
答えやヒントを教えてもらう方がいいなぁ・・・
俺様の知ってることは皆知ってて当然、知らなくても自力で調べて当然、
俺様の知らないことは話す前に説明しろ。
ただそう言ってるだけに見える。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:4, 参考になる)
>そもそも、ローパスフィルタって本当にセンサーで使われてるんですか？現像ソフトの領分だったりしないんですか？
よほどのことがない限り使われてます。
例えば、カラー印刷された雑誌などを撮影することを考えてみます(色の濃さはドットの大きさと密度で表現されてます)。
ローパスフィルタがない状態で灰色の部分、つまり白と黒のまだら模様を撮影すると、場合によっては白い部分がすべて赤の素子に当たる、ということが考えられます。結果、真っ赤なべた塗りの画像が得られます。
同じ条件で、暗い赤(赤と黒のまだら模様)を撮っても、(印刷上の)赤の部分がすべて赤の素子に当たれば、やはり真っ赤なべた塗りに。
さらに真っ赤なべた塗りの部分を撮っても、真っ赤なべた塗りの画像。
これらをソフト的に復元するのは不可能です。
もちろん実際にはこんな極端なことはまずありえないですが、画面全体ではなく一部で起こることはよくあります(テレビなどで、細かい縞のスーツが一部色づいて見えたりしませんか)。
#ソフト的に周りの状態から推測、とかはできるかもしれませんがあくまで推測ですし。
#スナップ写真で、遠くに小さく写った白黒ボーダーシャツの彼女が楳図かずお先生に!とかは嫌。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
1光子検出の素子とかだとローパスが無いって言えるかもね。。。
ローパスって時間方向のローパスですかね、それとも空間方向のローパス???
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:1)
今では海外にも呼び名が広まったけど。
せこいイメージ戦略のひとつかな。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
ローパスフィルタはローパスフィルタで、 標本化（サンプリング）とは切っても切れない関係。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
Re:ひどい編集だなあ (スコア:0, 余計なもの)
だって酷いなら編集がリジェクトすればいいんだから。
それをしないなら編集という防波堤はただのボトルネックでしかない。
2chなりなんなりと変わらないってことですよ。
いや、ボトルネックつまり遅延などが生じるぶんだけ2chよりも不味い。
それにしても、弾の質が悪いのは弾の数が足りないからなんだよね。
これだけ奮って(というか揮って)いないのに、
いまだに編集方式に拘るのね、スラドJ。
Re:ひどい編集だなあ (スコア:1)
色々短所はあっても，人がここに集まるのはスラドにはスラドなりの長所があるからじゃないでしょうか。
情報を有用なシグナルと無駄なノイズ（煽り）に分けると，全般的にノイズ比はスラドの方が低いし，広範囲のニュースがある程度まとまって表示される。
それよりももっと重要なのはトップページの形式，コメントの階層表示，M1などの機構があるから情報の取捨選択がしやすい。壷の場合は板の上から下まで時系列で読むしか方法がないから職場でちょっと暇をつぶすっていうふうな使い方がしづらい。
逆に言うと，じっくり読みたい場合はギコナビ使ってマ板，ム板とかその他の人文系の板ですきなスレを探して読んだ方が深いことが読めると思う。時事ネタ以外の面白いネタをスラドに供給し続けて，それに食いつく人がいれば活性化するかもしれないけど。
Re:ひどい編集だなあ (スコア:1, すばらしい洞察)
そういう台詞はちゃんと方向性とか主義主張とか壷との差別化とかをハッキリさせた上で吐かないと本当に人が出て行くだけですよ。人が集まってナンボの掲示板サイトで軽々しくそんな事言っちゃいけません。
Re:ひどい編集だなあ (スコア:0, すばらしい洞察)
Re:ひどい編集だなあ (スコア:0, おもしろおかしい)
・・って言ってみるテs(ry
Re:ひどい編集だなあ (スコア:1, おもしろおかしい)
ええ、フィルターが斜めなのが特徴です。
Re:ひどい編集だなあ (スコア:0)
（それが悪い事だとか劣ってるとは思わないけど）のに
要求される質は2chより上なんだから当然の結果でしょう。
平均の質がアレゲならあとは仰るように数撃って当たるのを待つという
2chというかVIP方式にしか期待できないけど、
スラドジャパンは微妙に過疎ってるのでそれにも期待できない。
Re:ひどい編集だなあ (スコア:0, 余計なもの)
とりあえず事実と違う内容を掲載していて、
それを指摘された場合にはすみやかに訂正するべきだとは思う。
それすらできないのなら編集者がいる意味は無いと思うし。
Re:ひどいタレコミだなぁ (スコア:0)
それともパソコンマニアは皆固体撮像素子のことはよく知ってるとでも?
LPFなんて使われてるんですかなんて書き込みがあるくらいだから､そうじゃないんだろうけど｡
どこまで専門的な話をどこまでこの場に書いて良いのか､という指針みたいなのが必要なのではないですか｡いきなり他分野の専門的な話を書いても議論が有意義に深まらないと思います｡
coolpix (スコア:0)
冷却CCDカメラで (スコア:0)
Re:coolpix (スコア:0)
#実験機器とかの弱光用の場合だけど。ダークノイズが減ってS/Nが良くなる。
ローパス不要？ (スコア:0)
2chデジカメ板のSD14スレで過去何度も出てきて荒れる元になってる話なのですが、「１画素でRGBを検知できれば、ベイヤーと違ってＬＰＦ不要」というのは嘘じゃないですか？ベイヤーであれフォビオンであれ今回の新しい素子であれ、アナログの情報を量子化していることには変わりが無いわけで、ならば画素ピッチに応じたＬＰＦを通さないと折り返し歪みが出て見苦しい画像になることもあると思うんですが。
Re:ローパス不要？ (スコア:0)
解像度が欲しいからﾅｲｷｽﾄ限界前でもいいMTFが欲しいんでしょ｡
このｽﾚで言っているのはｶﾗｰ撮像素子(CCDとは限らない)でﾍﾞｲﾔｰ配列などを不要とできるような､OLPFあるいはそれの代替機構が不要となるような､仕組みをﾆｺﾝが発表した､ということでしょうに｡
Re:ローパス不要？ (スコア:0)
いや、音声波形サンプリングしてるんじゃないんだから。
各画素の輝度は、その画素がカバーする領域に入射する光の強度の時間積分になるはずだから、そーゆー意味でのLPFは要らないでしょ。
ところでLPFと呼ばれてはいるけど、実際はブラーフィルタで、
あれはベイヤー配列の構造由来である色モアレの対策のためについてる。
そんで、色モアレの原因は折り返しじゃないのよ。