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テクノロジー

キヤノン、2.5億画素の超高解像度および0.0005luxに対応した低照度CMOSセンサー発表 41

ストーリー by nagazou
丸見え 部門より
キヤノンが約2.5億画素という超高解像度CMOSセンサーと超高感度CMOSセンサーの2種類の製品を発表した。約2.5億画素のCMOSセンサーにはカラーモデル「LI8020SAC」とモノクロモデル「LI8020SAM」の2種類が用意されている。センサーサイズは29.35×18.88mmのAPS-Hサイズとなっている。1画素のピッチは1.5μmとなっており、有効画素数は19568×12588ドット。フルHDの約125倍、4Kの約30倍という超高解像度での撮影が可能となっている(キヤノンリリースLI8020SACデモ動画)。

4K・8K向けのディスプレイ検査や映像制作、顕微鏡と行った用途やトリミングしても十分な情報量が得られることから、広域監視などの分野にも利用できるとしている。任意の領域だけを読み出すROI(Region of Interest)読み出し機能を持っており、7,680×4,320ドットの8K解像度の場合は24fps、3,840×2,160ドットの4K解像度では30fps、1920×1080ドットのフルHD解像度では60fpsでの動画撮影が可能となっている。

超高感度CMOSセンサーもモノクロモデルの「LI3030SAM」とカラー・近赤外線対応モデルの「LI3030SAI」の2種類の製品が用意されている。1画素のピッチは19μmと非常に大きくなっており、解像度は2,160×1,280ドット。センサーサイズは41.04×24.32mmで35mmフルサイズ相当となっている(キヤノンリリースLI3030SAMデモ動画)。

モノクロモデルでは、0.0005luxという低照度であってもモノクロ動画の撮像が可能。リリースによれば、満月の夜の明るさの目安が0.3luxほどで三日月の月明かりの明るさの目安が0.01luxほどであるという。近赤外線域域の感度が大幅に向上しているのが特徴で、デモ動画にあるように、ろうそくの明かり程度でも20m以上も先にある鍾乳洞の天井の様子などを撮影できるとしている。天体観測や夜間の動画撮影に適しているという。

カラーモデルでは、0.001luxの低照度に対応。一つのセンサーでカラー動画と近赤外線動画を同時に得られる点が特徴となっている。夜間でのモニタリングや防犯用途、生体内組織の撮影といった用途にも利用できるとしている。いずれの製品も10月下旬に発売される予定。

  • by tori_sanpo (39645) on 2020年10月21日 9時09分 (#3910402) 日記

    高感度センサはトモエゴゼンのセンサを一般向けに転用したのかな
    http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/NEWS/pr20190930/pr20190930.html [u-tokyo.ac.jp]
    https://global.canon/ja/news/2019/20190930.html [global.canon]

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  • by Anonymous Coward on 2020年10月21日 8時17分 (#3910386)

    U2ではナンバープレートを読めたらしいが、U2(高度21km)よりはるかに上空を飛ぶ情報収集衛星(490km)でもナンバープレートが読めるようになるのかな。
    画素だけ増えても、レンズがよくないと駄目だろうけど。

    ここに返信
    • 昔の映画でCIA がスパイ衛星の写真を見てて、どんどん拡大していっても鮮明なんだけど
      あれと同じのができるのね

    • by Anonymous Coward

      ソフトによる手振れ補正もより綺麗になりそうですね。レンズを使った光学手振れ補正も組み合わせると無敵?

    • by Anonymous Coward

      盗撮に使われるのではと思った俺の心は汚れてるんでしょうか。

    • by Anonymous Coward

      > 画素だけ増えても、レンズがよくないと駄目だろうけど。
      キヤノン「そこも弊社にお任せください」
      # 光学機器メーカとして光学系も含めた総合的な提案も出来る所がキヤノンのイメージセンサーの強みでもあると思う。

      • by Anonymous Coward

        レンズだと重くなるので、軽量化できる反射鏡のほうがよさそう
        なんでサバンナや野鳥撮影に使うような大口径望遠のやつは、反射鏡つかって軽量化しないんだろ?

        • by Anonymous Coward on 2020年10月21日 12時23分 (#3910499)
          絞り機構がどうとかボケがどうとか以前に
          ・反射式は色収差がない代わりに解像度が低い
          ・屈折式は色収差がある代わりに解像度が高い
          という性質があるので今の時代、反射式は商売にならない

          色収差があるとその分解像度が下がるので、大昔は
          ・反射式は色収差がないので解像度を低いとはいえ性能を100%発揮できる
          ・屈折式は素の性能は良くても色収差のせいで解像度が下がってしまう
          ということから反射式の超望遠レンズが流行った時期もあったが
          EDレンズなどの特殊レンズが安価で使えるようになったりレンズ設計力が上がったことから
          屈折式でも色収差を十分消せるようになり 現代ではカメラ用超望遠レンズは屈折式一択となった。
          • by Anonymous Coward

            ・反射式は色収差がない代わりに解像度が低い

            解像度の低い設計が多かっただけじゃない?
            色収差とは違い、基本的な性質とはいえないのでは。

            例えば放物面鏡なら一面だけで中心像は無収差(理論上は)。

            • by Anonymous Coward
              鏡である以上、どう設計しても中心番長にしかならん
              色収差がない代わりに球面収差が極めて大きいからね
              そりゃ天体ならいいけど一般のカメラレンズとしてはちょっと
          • by Anonymous Coward

            地上ではそうかもしれないけど、このスレッドの主題である衛星向けは、現実的に反射光学系ばっかりでしょ?
            全く説得力が無いんだけど。

            反射光学系なのは、確かセンサーを宇宙線から保護する目的があった気がする。
            うろ覚えなので、識者の方が理由を解説してくれると助かります。

            • by Anonymous Coward

              手持ちの望遠レンズはレンズかもしれないが
              天体望遠鏡サイズなら反射式一択だろ

              という話では

              なぜそうかは識者かgoogleさんだかにお願いしますけど

              つか良い鏡は必要なんでしょうね

              • by Anonymous Coward

                情報収集衛星の話なんだから、天体望遠鏡ではなくて、撮影する対象は地上。
                衛星に搭載するカメラは数cm~数十cmぐらいで、普通の望遠レンズとそう変わるサイズじゃない。

              • by Anonymous Coward

                ああそうですか
                https://ja.wikipedia.org/wiki/KH-12 [wikipedia.org]

                >主鏡の直径は 2.9 から 3.1 m と考えられており [27]([2] によれば 直径 4.0 m)、これは直径 2.3 m と考えられている KH-11 の主鏡や、直径 2.4 m のハッブル宇宙望遠鏡の主鏡よりもやや大きい。

                で被写体への距離が概ね一定(高度変えても被写体は平面みたいなもの)なのでリング型のボケも生じにくい

        • by Anonymous Coward

          反射鏡使うヤツって、大口径のわりに暗いですね。
          あと、絞りがないからシャッタースピードでしか、明度変化に対応できないような気がします。

        • by Anonymous Coward
          そういうのもあって「反射式レンズ」とか「ミラーレンズ」とかで検索すると出てきますよ。
          光学的な絞り機構が使えないとか、ボケがどうのこうので使える用途が限られます。
        • by Anonymous Coward

          反射系のカメラレンズ(光学系)は、天体撮影とか夜間専用などを除くと、あまり採用例がないようだ。
          フジノンでF2のミラー望遠ってのが昔あった(夜景専用機材の付属品として)が、それ以外は8F程度の暗いものばかり。
          以前読んだ本には、長いこと設計に進歩がないらしいことに触れていたっけ。

          鏡が2面以上要るので、調整やメンテナンスに難があり、光量損失/錯乱が不利とか、絞り機構を組み込みにくいとか、が理由かもしれない。
          リングボケは好みの問題かもしれないが。

          • by Anonymous Coward on 2020年10月21日 14時27分 (#3910573)

            2014年くらいだったかな、韓国のサムヤンが出してた500mm F6.3というのを買ったことがあります。F8よりはマシかな、と思って。
            光学性能はまあお察し。解像度やリングボケを云々する以前に、今時1万円未満のキットズームでも出ないような壮絶なフレアが出たりして使いにくいことこの上ありません。
            「ミラーレスにミラーレンズをくっつけたw」というネタをやれたので満足しましたが。

          • by Anonymous Coward

            反射光学系は色収差が無いのは良いんだけどね。

            # X線波長以短からはミラーを貫通する事が多いので、ガンマ線領域ではまたレンズ光学系に回帰するのだそうな。

        • by Anonymous Coward

          Nikonの2000mm [google.com]はF3のころまでレンズのカタログに必ず載っていたんだけどね

        • by Anonymous Coward

          簡単に言うとAF効かないから。
          まぁミノルタがAF効くミラーレンズ出してソニーも継承したけど、それがほぼ唯一の例じゃないかな。
          AFは中央に遮蔽板があるから難しいって聞いたけど位相差だったら問題無いような気がしなくも無い…。
          ※ミラーレスのコントラストAFだとリングボケの鋭いエッジも合焦としちゃうことがあるので不利。
          フォーカシングをメインのミラーの前後で行ってるからモーター駆動に向かないってのもあるかもね。

          他にも絞りが無いからF値固定とか、F値明るくするのが困難(やってできないことはないが鏡面精度など考えるとレンズの方が良い)とか。
          画質については本気で作ったミラーレンズが少ないので、過小評価されてると思うけどね。

          尚、人工衛星から地球観測する場合は大抵反射光学系だと思うよ。
          フォーカス固定だし、F値も固定で良いし、ワンオフだから精度高く作れば良いし、軽量で短く作れるし。
          赤外と可視光でフォーカス変化しないのも有利だろうね。

          • by Anonymous Coward

            カメラがせっかくデジタル化したんだから、光学系の方もひとつ頑張って、回折を崩さない軸外し系のミラーレンズを、と思わなくもないけど、今の日本企業には無理か...

            • by Anonymous Coward

              「今の」も「日本企業」も文として不要やな。w

    • by Anonymous Coward

      用途としてはUAVのセンサなどの方が向いていますね

  • by Anonymous Coward on 2020年10月21日 11時35分 (#3910468)

    2.5億画素の方、なんでわざわざAPS-Hにしたんだろう。
    35mmフルサイズ相当にしたら縦横30%増しになって、単純計算でも4億画素を越えられるのに。
    さもなきゃ画素数そのままでピッチを少し広げるか。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward
      フルサイズに2.5億画素が焼けるステッパーがないからじゃね
      知らんけど
      • APS-Hなら1回露光で焼けるけど、フルサイズだと最低でも2回露光が必要なようです。
        --
        Raisin*
        • by Anonymous Coward

          へええ
          そのステッパーはキャノン製かねえ
          もしそうなら自分で改造できるはず
          。。。やっぱオランダ製かな

          • by Anonymous Coward

            キヤノン製だろ。
            ASMLだからって、ショットサイズが大きくするメリットがなければそんなの作らない。
            135フルサイズ相当のLSIに需要なんて無いだろ。(歩留まり下がるしウェハあたり毎のショット数が減る)

    • by Anonymous Coward

      昔から超高解像度のセンサをAPS-Hで出してますよね。
      フルにすると歩留まりの問題があるのかな。

    • by Anonymous Coward

      特定用途向けだからフルサイズにする意味が無いんじゃない?
      EOSにつけるわけじゃないだろう。

      あとは、もし既存のレンズシステム使うとした場合、中央部じゃないと解像力足りないとかあるかもしれないね。
      まぁ一番の理由はコストだろうけど。
      わざわざAPS-Hにしたというより、FFにしなかった、ってことかと。

  • by Anonymous Coward on 2020年10月21日 9時27分 (#3910412)

    ディスプレイでもプリンタでも、2.5億画素をいっぺんに出力する方法はないよね?
    デモ動画がどうなっているか、理解が追い付いていない。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      トリミング目的なら、全体像は荒く表示して、トリミング後にドットbyドットで表示すればいい

    • by Anonymous Coward

      タレ込みには書いてないけど、こっちの記事 [impress.co.jp]を見ると

      > 全画像領域の垂直方向を間引いて読み出す「間引き読み出し機能」も備えており、

      という機能があると書いてあるから、これを使っていると思う。

      なめらかなズーミングに見えるのはカメラのファームかミドルウェアで
      そのような機能を作り込んだか、後から編集して苦労して低解像度と
      高解像度の映像をきれいにつなげたかじゃないかな?

    • by Anonymous Coward

      監視用途が想定されているので、気になる部分を大きく拡大してもはっきり見える、
      という使い方がメインとなるんしゃないですかね。

  •  まで、あとなんマイル?(走召糸色木亥火暴)

    --
    ------------------------------ "castigat ridendo mores"
    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      鉄骨か何かにくくりつけられた動くハリボテにでも乗ってなさい

      まで読んだ

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「毎々お世話になっております。仕様書を頂きたく。」「拝承」 -- ある会社の日常

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