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　■■　　　　　　■　　　　　　　　　　　　　■　　　　　　豆知識　　Vol.03-08
■　　■　　　　　■　　　　　　　　　　　　　■　■　　　　　　　　デジカメ雑学
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=============================================================2005.08.23=========

今月はデジタルカメラに関してちょっと取り上げてみましょう。
ちょっと基礎知識と雑学を・・・

【受光素子】

銀塩カメラのフイルムに変わる部分に使われる受光素子は現在大体次の２つに絞られ、
その特性から住み分けが始まっています。

−ＣＣＤ(Charge Coupled Device-電荷結合素子の略)

　ＣＣＤ撮像素子は、光の強弱に応じて電荷を発生するフォトダイオードと電極を
　マトリックス上に配置する構造となっている。　個々のフォトダイオードは撮像素子の
　物理的な１画素に当たる。

　レンズを通してＣＣＤ上に光学像が結像すると、個々のフォトダイオードに受光した
　光の強弱に応じて電荷が発生する。　発生した電荷を電極間に電圧を掛け、増幅・記録
　回路に押し出してやる事で、画像を定着させる。　ＣＣＤには光の強弱に感応する能力
　しかないので、受光素子の前にフィルタを置き、色要素別に光を取り込んでやる必要が
　ある。　この為、高級機では光の３原色に対応した３つのＣＣＤを使用し、速度の向上
　を図っている。

−ＣＭＯＳセンサー(CMOS Sensor　CMOS ： Complementary Metal-Oxide
　　　　　　　　　 Semiconductor= 相補型金属酸化膜半導体)

　電荷の読出しにＣＭＯＳスイッチを使った撮像素子をいう。　ＣＭＯＳセンサーでは
　フォトダイオードとＣＭＯＳトランジスタ・スイッチで１画素を構成、このスイッチを
　切り換える事で電荷を読み出す構造となっている。

　その構造からＣＣＤに対し、多くのメリットを持っている。
　1.　ＣＣＤ特有のスミアが原理的に発生しない。
　　　(スミア：強い光が入ると垂直方向に筋の様に線が入る現象(原因は電荷漏れ))
　2.　消費電力が少ない（ＣＣＤの約1/10程度）
　3.　単一の低電圧で駆動が可能。
　4.　一般のＣＭＯＳチップと同じ製造ラインが使え、周辺機能を組み込んだ
　　　ワンチップ化も可能（小型/低価格化が容易）

　上記の様な特性から、小型・廉価型の物は殆どこれになっている。

−原色フィルタ/補色フィルタ

　カラー画像の取り込みに使われるフィルタの種類で、光の３原色ＲＧＢ（レッド、
　グリーン、ブルー）を使用したものを原色フィルタと呼び、３原色の補色である
　ＣＭＹ（シアン、マセンダ、イエロー）を使用したものを補色フィルタと呼ぶ。

　デジタルカメラに使用する受光素子自体には色を感じる能力はない為、これらの
　フィルタで光を分離し、カラー画像を得る。　原色フィルタはそのままストレートに
　扱える為、色再現性が高いと言われる。　補色フィルタは光の透過率が高く感度の面で
　優位にあり、小型素子、フォトダイオードのサイズが小さいもので使用される。

【ＩＳＯ感度】

　写真用フィルム等の光を捉える能力を表す値。　数値が大きい程能力が高い事を表し、
　暗い処での撮影が可能となる。　一般的には「イソ感度」と呼ばれるが、本来は
　「アイエスオー感度」が正しい。（ＩＳＯ＝規格）

　銀塩フィルムの場合、高感度の物は感光剤の粒状が大きくなる為、画像の粒状が
　荒くなる。　また、同一感度であれば、モノクロフィルムの方が粒状は細かい。

　デジタルカメラでは、この感度相当という表現を採る。　デジタルカメラでの感度は
　増幅回路の定数と考えてよく、増幅率を上げるという事はノイズ成分が強調される事を
　意味し、銀塩フィルム同様に画像品質は落ち、偽色(そこにある色以外)が出る。

　ＩＳＯ感度を１００から２００に切り換えると、同一光量であれば、絞りかシャッター
　速度を１ノッチ（通常倍）あげる事が出来る。

　デジタルカメラのメリットのひとつは光量に応じてすぐに感度を切り換えられる点に
　ある。　明るい戸外では感度を１段落してより高画質で、屋内では１段上げる事で
　手ぶれ防止といったことが可能になる。

【Ｆ値】

　レンズの明るさを表す単位及び絞りを表す。
　レンズの焦点距離を入射瞳径（レンズの有効入射口径）で割った値。

　基本的には見た目でレンズのガラス径が大きい物はそれだけ明るいと言う事。

　絞りは入射瞳径を変化させる事で光量をコントロールするものである。　廉価なもの
　では、メカニカルシャッターにこの機能を持たせたものもあるが、高級なものでは
　複数枚の金属の羽根で構成され、開口部が出来るだけ円に近づく様にデザインされて
　いる。

　これが、暈け味や反射光の映りこみの形状に表れる。　羽根の数が少ないと三角形や
　五角形の白い像が写りこむ。　８枚以上のものであればほぼ円形に近い形になり、
　それだけ自然な感覚に仕上がる。

　Ｆ値を変化させる事で変化するもう一つの要素に被写界深度がある。　これは１点に
　ピントを合わせた時、その前後がどれくらいの範囲においてピントが合うかを示す。
　この範囲は被写体との距離も影響するが、Ｆ値が小さくなればなるほど、ピントが
　合う範囲は狭まる。

　Ｆ値は最大開口時を除いては１ステップで光量が１/２になる様になっている。
　シャッタースピードも同様に約１/２刻みになっているので、動きの早いものは絞りを
　開いてシャッタースピードを上げるといった方法が取れる。　デジタルカメラでは
　絞り優先/シャッタースピード優先といった選択があるので、これを活用すると良い。

　Ｆ値/絞り 　　　　　　　小−−−−−−−−−−−−−大
　　　　　　　　　　暗いところで撮影　　　　　　明るいところで撮影
　　　　　　　　　　画像周囲を暈したい　　　　　カッチリした絵がほしい

　シャッター速度　　　　　遅い−−−−−−−−−−−−早い
　　　　　　　　　　暗いところで撮影　　　　　　明るいところで撮影
　　　　　　　　　　ブレ易い　　　　　　　　　　ブレ難い
　　　　　　　　　　要三脚

　手ぶれ対策として、最近のものではジャイロ回路と複数枚連続撮影、最適画像選択機能
　まで備えたものが出て来ている様です。

　また、撮影状況設定機能で、マクロ、運動、静止、遠景、夜景などといった絞りと
　シャッタースピードの組合せの変化の多様化が図られ、素人でもプロ並みの設定が
　可能となっています。

【その他−雑】

−デジタルカメラの取扱い上の注意点−太陽に気を付けて！

　絶対に太陽にカメラを向けないで下さい。　メカニカル・シャッターを持たない機種
　では、ちょうど虫眼鏡で紙に火を付ける様に、ＣＣＤの表面を焼いてしまいます。
　電源ＯＦＦでレンズの前がカバーされない機種では特にご注意を。
　身辺で多いのは、運動会等でカメラをシートにレンズ面を上に向けて置いておいたと
　言うケースですね。　太陽が正中する正午のお弁当の時間が最も危ない訳。
　特にレンズが大きなもの程危ない・・・撮影しない時はレンズキャップを付ける癖を
　つけてください。　沈胴式の様にキャップが付かないものは、防塵シャッター付きの
　ものがより安全という事になります。　これらの防御機構を持たない機種の場合は、
　撮影しない時は必ずケースに入れる癖を付けることですね。

　画像にスポット焼けが出る、縦・横のラインが出る様になったという場合は、この
　ケースが多いようです。　撮像素子の交換か買い替えかになってしまいますね。
　古い機種は修理代が結構高くて、同じ画像品質なら買えるかも。

　昔の１眼レフのフォーカル・プレーン・シャッターには布幕のものがありましたが、
　これでも同様の事故が起きていましたね。

　縦・横に固定幅で色の異常が出る場合は撮像素子/コントローラのアドレスラインに
　障害が起きています。　時折見かけるのは青い線が入った様に見えるケースですね。

−手ブレ

　ミラー、フォーカルプレーン（縦/横走りのシャッター）を使用しているカメラでは
　これらによるブレが出ますので、いつもなんとなく暈けてしか写らないなと思って
　いる方は持ち方を研究する必要ありです。　特にメガネを掛けている方は要注意です。

　シャッターボタン押し下げ、ミラーアップ、シャッター走行の慣性でその逆方向への
　ブレが出ます。　自分の癖も加わりますので、一度チェックしてみるのも面白いかと。

　昔、２眼レフから１眼レフに切り換えた時、どうしても気にいるピントが取れず
　やってみた事ですが、次の方法で悲しいほど見事に手ブレが捕捉出来ました。

　黒のケント紙にピンホール・マトリックスを開け、後に光源を置いて撮影してみた
　ところ、見事にレリーズ押し下げ、ミラーアップ、シャッター横行、ミラーダウンが
　分かるチェックマークのようなピンホールの軌跡が撮れました。

　三脚固定すれば全くなくなる事から、腕の悪さを露呈して・・・といったところ。

−デジタルカメラで撮影した画像が持つ情報の応用法について

　まず、デジタルカメラで撮影した画像固有の識別文字は次の通りです。

　文字列　　　　　　OFFSET（１０進）　ＨＥＸ
　Ｅｘｉｆ　　　　　　６　　　　　　　４５７８６９６６

　ファイル回収ソフトが「拡張子固有の文字列」を指定しての回収に対応していれば、
　媒体にもよりますが、このコードを指定すれば削除からの回収が可能になります。
　通常は指定しなくともですが、ＪＰＧにはフォトショップやその他の画像処理ソフト
　から出力したもの等も含まれますので、デジカメで撮った画像だけを回収する場合は、
　この文字列に合致するものを選ぶか指定すると良いでしょう。

　また、カメラメーカーによりそれぞれメーカー名やカメラの型式も入っていますので、
　複数のカメラを使用している場合は、次の文字列で選別する事も可能です。

　メーカー　　　　　OFFSET（１０進）　ＨＥＸ
　CASIO　　　　　　 １５８　　　　　　４３４１５３４９４Ｆ
　　　　　　　　　　１４６　　　　　　４３４１５３４９４Ｆ
　CANON　　　　　　 １４０　　　　　　４３６１６Ｅ６Ｆ６Ｅ
　Eastman Kodak　 　１７８　　　　　　４５６１７３７４６Ｄ６１６Ｅ
　FUJIFILM　　　　　１５８　　　　　　４６５５４Ａ４９４６４９４Ｃ４Ｄ
　KONICA MINOLTA　　１７０　　　　　　４Ｂ４Ｆ４Ｅ４９４３４１
　KYOCERA　　　　　 １８２　　　　　　４Ｂ５９４Ｆ４３４５５２４１
　NIKON　　　　　　 １９０　　　　　　４Ｅ４９４Ｂ４Ｆ４Ｅ
　MINOLTA　　　　　 １７０　　　　　　４Ｄ４９４Ｅ４Ｆ４Ｃ５４４１
　OLYMPUS　　　　　 １５８　　　　　　４Ｆ４Ｃ５９４Ｄ５０５５５３
　Panasonic　　　　 １５８　　　　　　５０６１６Ｅ６１７３６Ｆ６Ｅ６９６３
　RICHO　　　　　　 ２３４　　　　　　５２４９４３４Ｆ４８
　SONY　　　　　　　１９０　　　　　　５３４Ｆ４Ｅ５９

　カメラメーカーだけでなく、機種により位置が変わる事がありますので、ご自身の
　カメラを確認しておかれるとよいでしょう。

　これらの情報については、画像のタグ情報を見る機能がある画像ビューワソフトで
　あれば、一覧の形で内容を参照出来ます。　カメラメーカー、カメラの型式、画像の
　解像度、ファームのバージョン、撮影時間、露出時間、Ｆ値、ＩＳＯ感度、撮影時間
　等の情報が入っています。

　バイナリ・エディタに画像をドラッグ＆ドロップして先頭から上記オフセット以下に
　この情報があります。　日付などは目視可能ですのでそのまま撮影日付・時間が分かり
　ます。

　これを利用すれば、特定撮影日付の写真だけをフォルダから見つけ出す事も可能です。

　ファイルを探すだけであれば、テキストエディタのグレップ機能で目的を果たす事が
　出来ます。

　秀丸エディタのグレップでも可能です。　検索する文字列に「2005:08:20」といれて、
　目的のフォルダを指定してやれば、その日付のファイル名が行として表示されます。
　「2005:08:20 14:」とすれば２００５年８月２０日の１４時台に撮影した画像だけが
　リストされるはずです。　お試しを・・・

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上

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