フォーサーズ雑記帳（バックナンバー）

レンズマウント変更は吉か凶か

• さて、長々と書いてきた「オリンパスはどうしてOMマウントを捨てたのか」に対する考察だが、ようやく結論にたどり着いた。何度か脱線し、多少迷走したが、断片的に書きためた原稿を無理矢理まとめたものなのでご容赦いただきたい。
• 既に何が書かれていたかを忘れてしまった方もいると思うので、簡単にまとめておこう。

• システムであるカメラのレンズマウントを変更するということは旧システムそのものを放棄することになる。確かに当時のオリンパスは高々シェアは5%程度であり、オートフォーカス化に失敗した以上OMマウントにこだわる必要はなかったのかもしれない。
• そもそも何故カメラメーカは独自のレンズマウントを採用しているのだろうか。パソコンやオーディオなどのシステム機器は規格を統一して相互に接続できるようにするのが当たり前なのだが、一眼レフは例外のようだ。過去にオートフォーカス化など何度か統一のチャンスはあったものの実現していない。レンズマウントが非互換ゆえにユーザの囲い込みが出来ているとも言えるのだが、OMマウントのように撤退してしまった場合にはそうも言っていられない。メーカの供給責任というものがあるからである。そして、レンズマウントはユーザの囲み込み以上にカメラメーカの体力を奪いつつある。多くのレンズを揃えて維持していくのは大変なのだ。
• 私は同じようなことを経験したことがあった。アップルのパソコンOSの移行である。アップルとオリンパスは自他とも認める独創的な製品を生み出す「企業」であり、アップルはレガシーなMac OS 9からモダンなMac OS Xへ、オリンパスは古いマニュアルフォーカスのOMシステムからデジタル専用のフォーサーズシステムに切り替えた。その状況は驚くほど良く似ていたのだ。
• 新しいシステムにはそれなりにベネフィット(ユーザのメリット)があったわけだが、結果として大ヒットしたとは言いがたい。もちろん、両者ともそこそこのヒットしているのだが、大風呂敷を広げた割にはガッカリ感が大きい。これには競合他社の頑張りと新システムの立ち上げの遅さが影響している。新システムが立ち上げに手間取っている間に競合他社はメリットに対抗策を講じてしまったのだ。そして、保守的な消費者は従来のシステムを使い続けてしまっている。

• さて、とは言うもののアップルが倒産してしまったかというと、そうではない。Mac OS Xもバージョン10.2になってから完成度も上がったため普及し始め、iPodのヒットも手伝ってアップルは復活した。逆にマイクロソフトはWindows XPまでは良かったが、Windows Vistaで大きくつまづいてしまっている。まあ、この程度でマイクロソフトが揺らぐことはあり得ないし、アップルが大きくシェアを伸ばすこともないのであるが、デジタル一眼レフでも同じようにオリンパスが復活する可能性はある。さらに、パソコンOS市場と違ってデジタル一眼レフ市場は「1社独占」構造ではなく、より多くの可能性があるのである。
• これまでに答えをあちこちに散りばめながら書いてきたので結論が読めている人もいると思うが、これは「全てをリセットして全く新しくアプローチする方法」と「今までのしがらみを維持しながら改善する方法」の2つの争いと言える。パソコンOSの事例でわかるとおり、序盤戦は「互換性に優れた」「今までのしがらみを維持しながら改善する方法」の方が受け入れられやすい。しかし、それには限界が来るのである。しがらみを維持しきれなくなった時にどうなるか、私は非常に興味がある。Windows Vistaで大失敗したマイクロソフトが次のWindows 7で挽回できるのか、レンズマウントのしがらみに縛られたカメラメーカがこのまま進み続けることができるのか。興味は尽きない。

• レンズマウントのしがらみとは何かを書いておこう。デジタル専用設計をうたう最新レンズであっても「周辺減光」してしまっている。私のような「広角使い」には気になる「周辺減光」はテレセントリック設計が充分ではないからだと言われている。イメージセンサーのオンチップマイクロレンズでは充分に補正できず、井戸の底のようなセンサー受光部に光が充分に届かないのが原因のようだ。これに対し、カメラメーカはデジタル信号処理で周辺部の減光を補正している。
• ニコンなど真面目なカメラメーカはテレセントリックを意識しているような新型レンズを発売し始めている。AF-S NIKKOR 14-24mm F2.8G EDやAF-S NIKKOR 24-70mm F2.8G EDなどは素晴らしい描写をするようだ。しかし、大型なレンズであり、APS-Cサイズで使用すると焦点距離が1.5倍になってしまうため、135サイズの巨大な一眼レフで使わざるを得ず、手軽ではなくなってしまっている。そして、そこまでしても「周辺減光」からは逃れられないのである。ただ、イメージセンサーのオンチップマイクロレンズの形状をレンズの焦点距離に応じて変化させる技術が実用化されたら「周辺減光」は死語になるかもしれない。ただ、精度や耐久性などクリアしなければならない課題は多いようだ。
• また、レンズの開発は大変なようだ。実はレンズマウントの変更は過去にもオートフォーカス化の際などにあったのだが、デジタル化は特に大変らしい。何度も書いているとおり、フィルムとイメージセンサーの表面構造の違いが大きいからだ。未だに銀塩フィルムを使用する一眼レフカメラは販売されており、同じレンズマウントの場合、フィルムカメラで使用することを無視できないのも困った問題である。

• レンズマウントにはマウント径とフランジバック長という2つの要素がある。簡単に書けば交換レンズをはめ込む環の大きさとイメージセンサーまでの距離のことなのだが、銀塩一眼レフカメラとデジタル一眼レフカメラではフランジバック長の意味が大きく異なる。銀塩一眼レフの場合にはフィルムに対してクイックリターン・ミラーさえ入れば充分な長さで良いのだが、デジタル一眼レフの場合にはイメージセンサーのごみ取り機構や手ぶれ補正ユニットを入れるスペースでもあるのである。
• フランジバック長をいたずらに長くするとレンズが大きくなってしまうので、フィルム時代には出来るだけ短く設計していたのである。しかし、その規格そのままにデジタル化すると収まりきらなくなってしまうようだ。そうなると手ぶれ補正はレンズ側で行うとか、ごみ取り機構が不十分だったり、クイックリターン・ミラーを小さくすることでファインダー視野率が下がったりという問題が起こってしまうのだ。
• ちなみに、OMマウントのマウント径は約45mm、フランジバック長は46mmなのに対してフォーサーズのマウント径は約46mm、フランジバック長は約40mmである。マウント径はほとんど同じではあるが、センサーサイズが小さいためクイックリターン・ミラーも小さくなり、ダストリダクション機構や手ぶれ補正ユニットを入れてもフランジバック長は短くなっている。フォーサーズシステムのボディが小型にできるのはここに理由があるわけだ。
• さて、フランジバック長の短さに対してはクイックリターン・ミラーを無くしてしまうという解決策がある。ただ、そうすると光学ファインダーではなく、電子ビューファインダーにならざるを得ない。光の速度を超えることはできないのだが、見かけ上、時間をさかのぼることはできるので解決できる可能性はあるだろう。

• フォーサーズにはボケにくい、ノイズがやや多い、など弱点もいろいろある。しかし、一番の問題はオープン規格なのに賛同メーカが増えないということである。カメラボディは実質的にパナソニックからしか出てこないし、レンズはシグマも含めて2社からしか出てこない。そして、シグマのレンズはAPS-Cサイズ用のレンズの焼き直しでしかない。これでは「オープンではない」のである。
• マイクロフォーサーズの発表の際に一番期待したのが「第三のメーカ」の参入だったが、夢に終わった。一眼レフのようにレンズマウントに縛られない、コンパクトカメラからの延長でも参入できるマイクロフォーサーズですら参入企業が増えないのである。これは困ったことだ。パソコンのOSのように一強多弱も困るが、カメラのようにニ強多弱も良くない。業界そのものが腐っていかなければ良いのだが……。まあ、日本企業が全てではないのであるが、難しいかもしれない。

アップルとオリンパス（その4）

• この表はパソコンOSの移行当時の状況をまとめたものだ。私の主観であるので厳密なものではない。Mac OS Xは先進的なOSであったのだがバージョン10.0や10.1の段階では完成度が低かった。それに対して、Windows 2000はWindows NT譲りの強固なメモリ管理により安定性を確保しつつ、Windows 98やMS-DOSとのレガシーな互換性を維持していた。

  パソコンのOS
  Mac OS	Mac OS X	Windows 98	Windows 2000
  レガシーシステム （古くて限界）	モダンシステム （最先端）	レガシーシステム （古くて限界）	モダン/レガシーシステム （ハイブリッド）
  Classic環境 として存続	完成度が不十分	Windows 2000に 統合されて廃止	互換性に縛られる 完成度も不十分

• パソコンに詳しくない人にはこの表の違いがわからないかもしれない。簡単に説明すると、Mac OS Xの場合にはレガシー(古くてしがらみの多いという意味)なMac OSはその中で別物として動作したのであるが、Windowsの場合にはWindows 98は廃止され、モダンなWindows NTとレガシーなWindows 98を統合してWindows 2000としてリリースしたのである。そのため、Windows 98用のソフトウェアがWindows 2000上でそのまま動作したのである。ユーザにとっては結果として同じことなのだがちょっと違う。これを一眼レフカメラに置き換えると少しはわかりやすいかもしれない。

  デジタル一眼レフカメラ
  E-SYSTEM	他社一眼レフカメラシステム
  ズイコーレンズはOMマウントアダプタにより使用可能	フィルムカメラ用レンズがそのまま使用可能
  でも写りはそれなり	でも写りはそれなり

• この表を見る限り、オリンパスはアップルと同じような道を歩んでしまっている。最初のE-SYSTEMの一眼レフカメラであるE-1は結果としてはヒットせず、デジタル専用のZUIKO DIGITALレンズも4本しか揃えられなかった。それに対して他社はAPS-Cサイズのデジタル一眼レフカメラを矢継ぎ早に発売し、既存のレンズ資産を生かして充分に実用レベルであることを証明してみせた。

• アップルの教訓は「システム機器は互換性が最優先。消費者は非常に保守的で、そう簡単にはシステムごと買換えてはくれないもの。互換性を守りつつも技術革新することは困難だが可能である」というものだ。結果的に一眼レフシステムでも同じことが起こっているのだ。もう1つ表にまとめてみよう。

  	アップル	マイクロソフト	オリンパス	他のカメラメーカ
  新システムの能書き	モダンOS	安定動作	デジタル専用システム	デジタル兼用システム
  新システムの目玉(1)	強固なメモリ管理	強固なメモリ管理	デジタル専用設計レンズ	フィルムカメラのレンズが そのまま使える
  新システムの目玉(2)	UNIXベースのオープンシステム	(マイクロソフト独自システム)	オープンフォーマット	(各社レンズマウントは異なる)
  新システムの目玉(3)	先進的なインターフェース		小型軽量システム	APS-Cサイズならそこそこの大きさ
  新システムの目玉(4)		互換性によりWindowsの アプリケーションが動作可能	ダストリダクションシステム	レタッチソフトによるごみ取り

• さて、アップルの言うところの「モダンOS」はヒットせず、その先進性はユーザに受け入れられたとは言いがたい。同じく、オリンパスのデジタル専用設計のE-SYSTEMもヒットせず、その先進性はユーザに受け入れられなかったのである。この裏には競合メーカの頑張りがある。マイクロソフトはMac OS Xの先進的なインターフェースを積極的に取り込み、Windows XPをリリースした。他のカメラメーカもAPS-Cサイズのデジタル専用レンズをリリースし始めたし、ごみ取りについては苦しいながらもレタッチソフト上で簡単に除去する工夫をしていたのである。そして、状況は変わりだした。

  	アップル	マイクロソフト	オリンパス	他のカメラメーカ
  新システムの能書き	モダンOS	インターフェースを一新	デジタル専用システム	デジタル兼用システム
  新システムの目玉(1)	強固なメモリ管理	強固なメモリ管理	デジタル専用設計レンズ	APS-C専用のデジタル設計レンズ
  新システムの目玉(2)	UNIXベースのオープンシステム	(マイクロソフト独自システム)	オープンフォーマット パナソニックの参入	(各社レンズマウントは異なる)
  新システムの目玉(3)	先進的なインターフェース	「先進的な」インターフェース	小型軽量システム E-400・小梅レンズ登場	数多くのレンズ資産が使える 135サイズ一眼レフ登場
  新システムの目玉(4)	iLifeのバンドル	圧倒的なWindowsの互換性	ダストリダクションシステム	「ごみ取り」システムを搭載

• マイクロソフトはアップルのMac OS Xの先進的なインターフェースを模倣し、先進的に見えるように改良したWindows XPをリリースした。Mac OS Xユーザから見ればWindows XPは「なんちゃってMac OS X」なのだが、見た目は「モダン」になった。もともとWindowsの互換性は圧倒的だったのだ。自力に勝るマイクロソフトにアップルの勝ち目はなくなってしまった。アップルがMac OS Xを10.2、10.3とバージョンアップしても、「Switchキャンペーン」をはってもWindowsユーザにはほとんどインパクトはなかったのだ。

• 同様に他のカメラメーカはAPS-Cサイズ専用のデジタル設計レンズをリリースし始めた。特にニコンとペンタックスは積極的にDXレンズ、DAレンズというデジタル専用レンズをリリースしたのだ。さらに、ノンダスト、ダストリムーバブルなどと銘打ったごみ取りシステムを投入してきた。これもダストリダクションシステムに比べたら「なんちゃってダストリダクション」なのだが、「ごみ取り」を投入したことは大きかった。さらに、イメージセンサー上にマイクロレンズを並べてセンサーに光を垂直に近い形で当てることが可能になった。さらに、キヤノンは「フルサイズ」と呼ばれる135サイズのデジタル一眼レフカメラEOS 5Dを登場させたのである。そして、キヤノン、ニコンの強大なパワーにオリンパスはなすすべなしという状況に追い込まれてしまった。

• そう、Mac OS XもE-SYSTEMも先進的ではなくなってしまったのだ。もちろん、「なんちゃって」と書いたように、先進性へのアプローチの方法は異なる。Windowsにはアプリケーションソフトの互換性というしがらみがあるし、他社のカメラにはレンズマウントというしがらみがあるからだ。

テレセントリック

• 結末は決まっているのだが、なかなかペンが進まない。ようやくオリンパスのミドルクラスのデジタル一眼レフであるE-30が正式発表されたというのに困ったものである。ばらばら書きためている原稿を再構成していたのだがストックを使い果たしてしまった。のんびり書いていくので気長におつきあいいただければ幸いである。
• さて、前回からフォーサーズのベネフィットについて書き始めている。その意図は先に書いたアップルにとってのMac OS Xの「モダンさ」を述べるのと同じである。このページは「フォーサーズ雑記帳」に模様替したのでMac OS Xについて詳しくは書かなかったのだが、ここでフォーサーズのベネフィットを書かないと話がつながらないからだ。もう少し書いてみよう。フォーサーズのベネフィットの1番目の続きである。

• 「telecentric」という言葉がある。光学用語らしく日本語訳もテレセントリックとなっている。レンズを通した光が受光部分に垂直に届くことを意味するようだ。カメラのレンズは複数のレンズを組み合わせて作られているが、その性能の1つがテレセントリックである。以前と異なりコンピュータで設計・シミュレーションできるようになった今ではレンズ性能は格段に進歩しているが、テレセントリックを意識したレンズは少ないらしい。それはフィルムを用いる銀塩カメラではテレセントリックは重要ではなかったからだ。しかし、先に述べたとおり、イメージセンサーを用いるデジタルカメラではセンサーに垂直に光を当てることが重要になる。センサーの構造上、井戸の底にあるような受光部（フォトダイオード）に光を届けなければならないからだ。
• フォーサーズのレンズはこのテレセントリック性能を重視した設計をしている。イメージセンサーの大きさに比べてレンズが大きいのはそのためである。APS-Cサイズや135サイズのイメージセンサーに対してテレセントリック性能を重視した設計をするともっと大きなレンズになってしまうというのがオリンパスの言い分である。
• ただ、他社からも「デジタル専用」レンズが登場している。ニコンなら「DXレンズ」、キヤノンなら「EF-Sレンズ」、ソニーなら「DTレンズ」、ペンタックスなら「DAレンズ」と呼ばれている。これらは135サイズ用ではないということを名称で示しているだけでなく、レンズの描写性能も高いようである。これが、テレセントリック性能を重視した結果なのか、最新の設計による性能向上なのかはよくわからない。フォーサーズ以外はテレセントリックについて触れていないからである。

• 次は2番目である。「デジタル一眼レフに機動性を与える小型化設計」とはどういうことか。それにはイメージセンサーの大きさが関係している。フォーサーズは4/3という名前のとおり、4/3インチのイメージセンサーを使用する。銀塩の一眼レフカメラは35mmサイズのフィルムに記録していたが、フォーサーズはその約1/4の面積しかない。また、APS-Cサイズと比べても約6割の面積である。
• イメージセンサーの大きさが小さいということは、まず、カメラ本体が小型化できるということだ。そして、レンズのイメージサークルが小さいということになり、レンズを小型化できるのである。つまり、一眼レフシステムが小型になり、持ち運びが容易になるのである。小型・軽量はオリンパスの伝統であり、オリンパスが提唱したフォーサーズにもこのコンセプトが生きているのは興味深い。
• さて、銀塩カメラの35mmフィルムサイズ（135サイズ）に対してフォーサイズのセンサーサイズは面積比で1/4なのでカメラのサイズも1/4になるかというと、そうではない。例えば、多くのコンパクトデジタルカメラは1/1.8インチや1/2.5インチのイメージセンサーを使用しているが、これは135サイズの約3%〜4%の面積しかない。しかし、カメラ本体の大きさは小さくなってはいるが、高級コンパクトカメラなどで比べてみるとそれほど小さくなっていない。銀塩カメラにはフィルムとその巻き取りスペースが必要だが、デジタルカメラには大きなバッテリーやイメージセンサーや画像処理エンジン、メモリーなど電子部品のスペースが必要であり、相殺するとフィルムのスペース分ぐらいが小さくなっただけのようだ。コンパクトカメラに比べて複雑な構造の一眼レフでは小型化はそれほど簡単ではない。フォーサーズがAPS-Cサイズではなく4/3インチサイズを選んだ理由はそのあたりにあるのかもしれない。
• また、135サイズのデジタル一眼レフも各社から出揃ってきているが、従来のAPS-Cサイズのデジタル一眼レフよりもかなり大きく、最新設計の新型レンズは大型化している。オリンパスが言うところの「テレセントリック性を重視してレンズ設計すると大きくなってしまう」というのはある意味正しいのかもしれない。

• 3番目の「メーカーの枠を超えた発展性/互換性の確保」も非常に興味深い。最初に一眼レフカメラでレンズマウントに互換性がないことを書いたが、フォーサーズはオープンな規格なのだ。ただ、オリンパスの思惑とは違ってなかなか仲間が増えず、現状では実質的にパナソニックとシグマの2社のみが製品をリリースしているだけである。
• さらに、新たなマイクロフォーサーズ規格については若干クローズな感じがする。情報のみを取られて製品をリリースしてもらえないことへの危機感がそうさせたと言われているが、他社がフォーサーズに参入しないのには理由があるはずだ。シグマの山木社長は「自社製品ユーザに対する製品供給責任」をあげてカメラボディではフォーサーズに参入しないことを明言している。これがその答えのような気がする。

• さて、ようやく話が脇道から戻ってきた。もう一度パソコンのOSと比較しながら話を進めてみよう。

• OMシステムの終焉の10年程前からオリンパスの一眼レフカメラ事業は迷走を初めていた。Lシリーズというレンズ一体型オートフォーカス一眼レフをリリースし、それはデジタル化されてC-1400L、C-2500L、E-10、E-20とモデルチェンジを続けていた。誰もがオリンパスはレンズ交換式一眼レフシステムから撤退したと思っただろう。
• しかし、オリンパスは2002年9月24日にイーストマン・コダック社とともにフォーサーズ規格を提唱し、2003年6月24日に「デジタル専用」と銘打ったE-1を発表した。そう、レンズ交換式一眼レフシステムに再参入したのである。正直なところ、この頃の私はデジタル/銀塩を問わず一眼レフへの興味を失っていたので、E-SYSTEMの登場は全く印象に残っていない。OMシステムを放棄したにも関わらず、オリンパスは一眼レフシステムをあきらめていなかったのである。
• 当然ながら、E-1はOM-4の流れを引いているわけではなく、E-10、E-20の流れを引いている。つまり、オリンパスはE-1発表を見越して不良資産であったOMシステムのを清算したわけである。これをユーザの切り捨てというのは簡単ではあるが、実際には20数年使ってきて老朽化した製造装置、製造ラインを維持できなくなっただけなのだろう。

• ここでアップルとオリンパスの違いが1つある。アップルは「Mac OS 8」からMac OS Xへの橋渡しのためにMac OS 9を作ったが、オリンパスはOMシステムを清算し、E-SYSTEMにすっぱり乗り換えたのである。今でこそマウントアダプタによってOMシステムのズイコーレンズがE-SYSTEMでも機能限定ながら使えるものの、当初はそうではなかった。スタート時には4本しかZUIKO DIGITALレンズがなかったため、ユーザの要請でやむなくマウントアダプタの提供に踏み切ったに過ぎない。ただ、私はどちらの方法が良いのかを論じるつもりはない。それは結果が示すことだからである。

• 余談だが、オリンパスの何度かの路線変更には興味がある。企業は生き物であり、人によって大きく変わる。桜井-米谷路線が生み出したPEN、OM、XAシリーズ、その後のμシリーズ、Lシリーズ、E-10、E-20、E-SYSTEM第一世代、そして、OMの復活かと思わせるE-400からのE-SYSTEM第二世代、……それぞれにプロジェクトの総元締が居たはずである。最近のオリンパスは米谷氏と良好な関係にあるようだが、「企業は人によって変わる」のを外から見てみるのも興味深いものだ。アップルやホンダ、ソニーなどもそうだが、ユニークな製品を生み出す企業は企業トップやキーパーソンによって大きく方向が変わっているからだ。

フォトキナ2008開幕

• フォトキナが始まる。パナソニックからは9月12日にマイクロフォーサーズの第1号機であるDMC-G1が発表されているが、オリンパスからも9月22日にマイクロフォーサーズのモックアップが公開された。また、同時に「E-30」と思われるE-3とE-520の間を埋める2桁機のモックアップも公開され、ライカは9月23日に30×45mmの37.5万画素のイメージセンサーを搭載した中判一眼レフであるS2とSシステムを発表した。なかなか面白い展開だが、ここは速報サイトではないので、先に書きかけの原稿の方を片付けていこうと思う。とはいうものの、なかなか終わりが見えなくなってはいるのだが……

• フィルムは表面に感光材が塗ってあり、その感光材が光を受けて画像を記録するのである。その感光材にもいろいろな種類があり、その塗り方などにもフィルムメーカーのノウハウがあったようだ。細かなことまではわからないが、感光材は粒子状の形態をしており、どの方向から光が当たっても感光する。そして、感光材の粒子は何層にも塗り重ねられており、層毎に青くなったり、緑になったり、赤くなったりする。また、光の強さによって感光する粒子の数が異なるので色の濃さが変わるわけだ。撮影された画像の細かさには感光材の粒子の大きさが影響するし、感光材の光への感度が高ければ暗い場所でも撮影が可能になる。

• 対してイメージセンサーはCCDやCMOSセンサーと呼ばれる電子部品で光を電気信号に変えてメモリーに記録する。画素と呼ばれる素子の形状は基本的に四角形で1層である。イメージセンサーは白黒センサーなのでカラーフィルターを通して青、緑、赤の3原色を作り出しているわけだ。面白いのは青、緑、赤ではなく、青、緑、緑、赤というように並んだ4個セットのベイヤー配列と呼ばれるカラーフィルターを使っていることだ。素人目には緑が2倍濃くなるように思えるが、電気信号を処理する際に緑の信号を1/2にするのでそうはならないらしい。なぜ、緑が2倍あるのかはヒトの目が緑色に強く反応するからと言われているが、結局1/2倍するわけなのでよくわからない。
• また、CCDにしてもCMOSセンサーにしても構造的に全面で受光するすることができない。電気信号を転送するためのエリアなどが必要だからだ。よく開口率と言われるのはイメージセンサーの面積に対する受光エリアの面積の比のことである。
• もう1つフィルムとの大きな違いがある。フィルムは感光材の粒子が並んでいるが、粒子の間に仕切りはない。しかし、イメージセンサーには画素間に仕切りがあるのだ。粒子はただの粒であるが、画素はそれ自体が微細な電子部品であり、構造的に独立したものだからだ。受光エリアは一番底にあり、その上に仕切りのがあるため、センサーはよく井戸に例えられる。井戸の底に光を届けるには真上から光を当てる必要があるのと同じで、イメージセンサーの受光部に垂直に光を当てることが重要になる。フィルムが光に対して寛容であるのに対して、イメージセンサーはシビアなのは構造的な理由もあるのである。
• ちなみにCCDとCMOSセンサーは構造が異なり、CCDは比較的高感度でありノイズそのものが少なく、CMOSセンサーは比較的低消費電力でノイズ除去が容易でコストも安いというメリットがある。デジタルカメラはCCDでスタートし、CMOSセンサーはケータイのカメラなどを中心に普及してきた。しかし、CMOSセンサーの性能向上によりキヤノンを始めとしてデジタルカメラにもCMOSセンサーが使われるようになってきている。

• さて、基本的には上記の通りなのだが、いろいろ工夫されてきている。まず、イメージセンサーに当たる光を無駄なく受光エリアに届けるために画素毎にマイクロレンズが搭載されるようになった。それぞれの仕切りで囲われた格子の上に凸レンズがついていて光を受光部に集約するわけだ。これは昆虫の複眼をイメージするとわかりやすいかもしれない。最近のギャップレスマイクロレンズは文字通り平面状の複眼である。さらに、ライカのM8に搭載されているイメージセンサーはマイクロレンズの形状を中央部と周辺部で変化させている。これはイメージセンサーの周辺部への光は中央部に比べて斜めに入ってくるので、その傾きを補正して受光部にきちんと届けることが目的である。ただ、実際には広角レンズと望遠レンズでは斜めの角度が異なるわけで、マイクロレンズの形状をレンズの焦点距離に合わせて動的に変化させる技術も検討されているようだ。

• 次に、3層構造になったイメージセンサーがある。Foveon社の「Foveon X3」と呼ばれるもので青、緑、赤の3層構造になっている。まさしくフィルムの構造を真似たセンサーである。一般のベイヤー配列のイメージセンサーは実際には3層式センサーの1/4の画素数しかない。つまり、1,000万画素のベイヤー配列のセンサーは青250万画素、緑500万画素、赤250万画なので、3層式センサーの250万画素相当でしかないのである。これは同じサイズの場合、3層式のセンサーの画素サイズはベイヤー配列のセンサーの4倍であることを意味している。画素サイズが大きくなると受光エリアが広がるため有利なのだ。
• さらに、3層式のセンサーには偽色やモアレの問題がない。ベイヤー配列のセンサーは4画素で1つの色を表現するわけだが、4画素間で干渉が起こっで色をうまく表すができず、青、緑、赤の原色がそのまま強く出てしまうような場合がある。そのような色を「偽色」や「モアレ」と呼ぶのだが、細かな繰り返しパターンのある被写体で出ることが多いようだ。
• その偽色を低減するためには干渉を防げばよいのだが、そのためには光の高周波成分をカットするローパスフィルターが必要なのだ。しかし、レンズ以外にフィルターを通すため、画質低下が起こってしまう。しかし、Foveon X3には当然ながらローパスフィルターがない。その分、画質が良いのである。
• このFoveon X3を搭載したカメラはシグマからSD14やDP1などが発売されていて根強いファンがいるのだが、課題もある。ベイヤー配列ではないため、一般の画像処理エンジンが使えないし、表面の青色層に届く光の量と最下層の赤色層に届く光の量が異なることによる複雑な画像処理も必要になる。
• さて、ビデオカメラには3CCDで各色用のCCDが3つ搭載されているタイプのものがあるが、イメージセンサーを3枚使用することも1つの選択肢である。しかし、カメラのサイズ的な制約からか3CCDや3CMOSタイプのカメラは登場していない。そのうち3層式や3枚式が当たり前になるかもしれないが、少なくとも今は1層式のイメージセンサーが主流なのだ。

• また、通常のイメージセンサーは素子が格子状に並んでいるのだが、富士フィルムの「スーパーCCDハニカム」は名称どおり素子の形状を8角形にして開口率を広げる工夫をしている。この構造により同じ画素数でも格子型より実効画素数が1.6倍になるらしい。富士フィルムのデジタルカメラは高感度でノイズに強いという定評があるが、それは「スーパーCCDハニカム」によるところが大きいようだ。

• そして、センサーの開口率を上げる工夫として裏面照射型のイメージセンサーが開発されている。電気信号を転送するためのエリアをセンサーの受光部よりもさらに下に作ることで、広い受光部を実現する方式である。なぜ「裏面」というかといえば、実際には受光部の上に転送エリアを作り、ひっくり返して使うことで、裏側から光を受けるからだ。

• このような取り組みはまだまだイメージセンサーが未完成な技術であることを意味している。そもそもベイヤー配列そのものが「まやかし」なのだ。次世代のセンサーに期待したい。