CCDとCMOS 撮像素子 とは
ビデオカメラなんかの売り場に行くとよく見かける「CCD」という単語。
このCCDとは、人間の目でいう網膜、つまり光をデジタルに変換するためのセンサー、撮像素子のことを指します。
「○百万画素数の・・・」といった有効画素数はこの撮像素子の画素数のことを指します。
ビデオカメラをはじめ、ビデオチャット用のWebカメラ、そしてデジカメに使われ、取り込んだ光をデジタル信号に変換しています。
CCDとCMOSの違い
WEBカメラとは
Webカメラとは左の画像のようなライブチャットで使われるカメラです。ライブカメラとも呼ばれることもあります。
これを使えばテレビ電話のような使用も可能です。
普通のテレビ電話と違って、スムーズな映像なので一度使ってしまうとやめられなくなるかも！？
Webカメラでは重要
Webカメラなどでは、CCD方式とCMOS方式とでは倍以上の値段の差が生じているようです。
実際に画像を見てみれば一目瞭然。
CCDの方が圧倒的に高画質です。
左の画像は「CCD」を採用しているWebカメラで見た映像です。
こちらが「CMOS」を採用しているWebカメラで見た映像です。
価格もCCDを採用している方が、8,000～10,000円するのに対し、CMOSを採用しているものは1,000～4,000円と倍ぐらいの開きがあります。
デジタルカメラの世界での違い
ところがデジタルカメラの世界では、最新の高性能一眼レフカメラでもCMOS方式を採用している商品が多いんです。
というのも、最近の技術の向上のおかげか、デジカメの世界ではほとんどCCDもCMOSも画質に違いがなくなりつつあります。
さらに、CMOSはCCDに比べ消費電力が少なく、高速に処理出来るため高性能・高画質を唄った製品でもCMOSを採用することが多くなったようです。
パナソニックのLumix DMC-L1などは、CCDとCMOSの良さを採り入れた「Live MOS センサー」を使用しています。
デジタルカメラの世界では、CCDとCMOSのどちらがよいか。という議論は無用の長物のようです。
ちなみに、このサイトの写真画像のために使用している、私の愛機Nikon D70は、撮像素子には有効画素数6.1メガピクセル、撮像面積23.7×15.6mm、ニコンDXフォーマットのCCDを搭載しています。
撮像素子の大きさ
撮影した画像の画質に影響してくるのは、CCDやCMOSといった違いの他に、CCDもしくはCMOSの大きさの方が密接に関係してくるようです。
つまり撮像素子が大きい方がより高画質になると。
撮像素子の大きさに関しては一眼レフカメラかコンパクトデジタルカメラかによって、大きさがずいぶんと違ってきます。
同じ有効画素数でも、撮像素子が大きい方がより色に忠実になります。
以前、きれいにぼかすには でも書きましたが、一眼レフか、コンパクトカメラかで大きさはかなり違ってきます。
一眼レフカメラの撮像素子の大きさ
約24mm×16mm前後が主流ですが、一部35mmフルサイズ（約36mm×24mm前後）もあるようです。当然大きい方がより多くの光を取り込めるので高画質。
面積にして、24mm × 16mm = 384ミリ㎡
※CANON
EOS Kissデジタルの場合、22.2×14.8mm
コンパクトデジタルカメラの撮像素子の大きさ
約6mm×4mm前後が主流のようです。
この場合面積は、6mm × 4mm = 24ミリ㎡
※CANON
IXY DIGITAL 700の場合、1/1.8型（7.5mm×5mm）
CANON PowerShot
S3 ISの場合、1/2.5型（6mm×4.3mm)
384ミリ㎡ ÷ 24ミリ㎡ = 16倍
つまり一眼レフデジタルカメラの方が、コンパクトデジタルカメラの撮像素子（CCDやCMOS）の約16倍の面積を持つわけで、同じ有効画素数600万だとしても一眼レフカメラの方がより忠実に色を再現し、色むらも少ないわけです。
また、この撮像素子の大きさの違いはぼかしに関係してきます。
詳しくは、きれいにぼかすには を参考にしてください。
撮像素子の大きさによる画質の違い
画質の善し悪しの目安として、有効画素数の値を目安にする人がいますが、実際は有効画素数よりもこの撮像素子の大きさの方が関係してくると思われます。
この検証については、「コンパクトカメラ
vs 一眼レフ」にまとめてありますので参考にしてください。
コンパクトデジタルカメラを購入するときは
以上の点からより高画質に撮影を行いたい場合は、一眼レフカメラになるわけですが、コンパクトデジタルカメラを購入する場合は、この撮像素子の大きさ、つまりCCDやCMOSの大きさをカタログで確認してから検討するとよいかもしれません。