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Imager マニア

デジカメ / デジタルビデオカメラ / スマホ用の撮像素子(イメージセンサ/imager/CMOSセンサ)について、マニアな情報や私見を徒然なるままに述べるBlogです(^^;)

Canon開発発表より ~8K4Kシネマカメラ、1.2億画素EOS、2.5億画素イメージセンサ

前エントリで一緒に書こうと思っていたのですが、それだとあまりにも長くなってしまいそうだったので、今週は分割で。
 最後はキヤノンねたです。

↑8K4Kイメージセンサ搭載CINEMA EOSカメラ

今回採り上げるものの中では最も情報の少ないカメラ(orセンサ)。
恐らくキヤノンが今ニューヨークで行っているCANON EXPO向けの開発発表と思われます。
8K4Kと言えばやはり最もメジャーなのはNHKの取り組み(スーパーハイビジョン)だと思うのですが、NHKはあくまで放送用途限定で物事を考えているため、その放送規格に合致したセンサ画素数ということで
 7680×4320
対して、今回のこのキヤノンのシネマ用を想定したと思われるカメラのイメージセンサの有効画素数は
 8192×4320

 そうなんです。このキヤノンの方が横方向解像度が高い画素数は、恐らく”DCI4K(4096×2160)を更に面積で丁度4倍にした”という画素数なのです。
映画の世界ではまだその様な規格策定がなされたという話は聞かないのですが、”恐らく映画は放送とは別の道を行く”という読みなのか、キヤノンはきっちりDCI4Kの横解像度倍のセンサとカメラを開発しているという映画界(?)へのメッセージでしょうか。

 その他にこの名前も公表されていない8K4Kカメラでわかっているスペックは、

・素子サイズ(光学フォーマットサイズ):super35mm
・ラチチュード:13stop
・8K時最大フレームレート:60fps
・レンズ交換式で、そのマウントはEFマウント

 NHKと静岡大学のコンビ(?)は既に8Kで120fpsを達成しているとはいえ、今回のこのキヤノンの発表したカメラに搭載されたイメージセンサも、現代において相当な高速読み出しセンサの部類であると言えると思います。
例えば過去”Nikon1シリーズの1インチ素子の叩き出す静止画(≒全画素)の60fpsというスピードは、今のデジカメにおいて突出したもの”という主旨のエントリを書いたことがありますが、
シリーズ最新のJ5においても

 2081万画素 × 60fps ≒ 1249Mpix/sec

という1秒間の画素読み出しレート(?)です。
対して今回のこのキヤノンの素子は同様に計算すると、

 
8192×4320 × 60fps ≒ 2123Mpix/sec

という画素読み出しレート(?)となります。
(本来はADの分解能を揃えて比較すべきですが、キヤノンのこの8K4Kカメラ搭載センサの分解能が公表されていないのと、そもそもオンチップADかどうかも不明のため。しかし、流石にもうこのデータ出力レートになると、オンチップADで無いと達成不能なレベルに個人的には感じますが・・・)

 民生用途で¥10万も出せば買えるカメラと、片や開発発表で、仮に発売されても¥数百万は下らないであろうカメラ搭載素子を比較するというのもエゲツ無いというか公平では無いと思いますが(^^;)、
言いたかったのはそういうかなり読み出し速度の速いセンサが作られたな ということです。
 以前から何度か幣blogで書いていますが、私がシネマ/放送機器カメラに熱い(?)のは、最新の技術が投入された新しいイメージセンサが使われがちというのと、(一眼カメラ向けも新しい技術が投入されるのですが、)ことセンサからの信号読み出し速度の面で、正にこの様に凄いものが出てきたりするからです。

 そんなこのカメラに搭載された撮像素子の写真は残念ながら発表されていないと思うのですが、今年4月のNABのエントリを立てていないことで幣blogで採り上げられていないカメラにCINEMA EOS C300markⅡがあります。
という訳で、幣blogで上記カメラの撮像素子外観も取り上げられていないので、代わりに(?)ここで。

PhileWebさんより Canon Cinema EOS C300markⅡ搭載4K CMOSイメージセンサ

この8K4KCMOSセンサも、こんな外観をしているのでしょうか?
DualPixelCMOSAFを搭載していることから、まずキヤノン製素子と思ってよいと思うのですが、
前機種初代C300搭載撮像素子とは全体的に似たイメージなのですが、一眼レフのEOS搭載素子とはパッケージを中心に何か外観のイメージが異なるのが気になるところです。
キヤノンのイメージセンサ部隊にも、一眼レフ用とCINEMAEOS用の二つの部隊が存在したりするのでしょうか(^^;)。

C300markⅡの方の初代との大きな違いは、なんと言っても4Kで撮れるようになったこと。
そしてXF-AVCという新たなキヤノン独自の4K取り扱い可能なコーデックも同時デビューし、それを用いればCFast2.0カードに4K内部収録も可能になったこと。
そしてラチチュード(Dレンジ)は公称15stop
このメーカー公表スペックを信じるならば、これは結構凄いスペックで、ソニーの最上位のCineAlta機であるF65でも14stopです。
確か、記憶では、15stopを上回るラチチュードを誇るカメラはREDのDragonセンサしか思い当たりません(Dragonセンサを積んだRED WEAPONの公称ラチチュードは16.5stop以上!?)。


 お次はシネマでは無い1.2億画素センサ搭載EOS。

このカメラについては発表されている情報は更に少なく、(まああくまで開発発表なので仕方の無いことではありますが^^;)
 ・1.2億画素
 ・EFマウント
であることくらい。
後は見た目から、恐らくEOS5D系bodyであろうということくらいでしょうか。

ただ、ここをご覧の皆さんはご存知のことと思いますが、キヤノンは2010年のキヤノンエクスポ時に1.2億画素センサを発表しており、その後折りに触れ展示会の度そのセンサを展示してきています。

 ↑写真はdpreviewさんより
例えば直近では、2015年のCP+で展示されていました。
恐らくこの写真のAPS-Hサイズセンサが搭載されていると思ってよいのではないでしょうか。


 そして最後は↓コレ

2.5億画素CMOSイメージセンサ

最近のキヤノンの画素数upは倍々法則?(^^;)
5Dsは5DmarkⅢの概略倍。そしてこの2.5億画素センサはひとつ上の1.2億画素センサ(カメラ)のやはり概略倍。
この調子だと、5年後に5億画素センサの開発発表!?(^^;)

 まあ冗談はさておいて、同じ多画素路線のキヤノンのイメージセンサなれど、パッケージ形態がまず異なりますね。
どちらかというと、1.2億画素センサがCINEMA EOS系で、2.5億画素センサは一眼レフ系(←写真はEOS5Ds/R)に戻った(?)イメージです。
ただ、APS-Cセンサを超えるAPS-Hサイズ以上のキヤノンのセンサでパッケージピンが4辺(センサパッドも4辺)に存在するのは、恐らく一眼レフ系では初めてではないでしょうか?
 しかしまあこのセンサは今のところ一眼レフ向けでは無く、
特殊監視・防犯機器への応用や、超高精細計測機器・産業機器への応用、映像表現分野への応用などを検討
ということの様ではありますが。

 そして、撮像領域外の周辺回路部分のうっすら見えるパタンも、1.2億画素センサと比較すると結構異なるように見えます。

 その他、
光学フォーマットサイズはAPS-H
そしてそのパッケージピン数は228pin (←気合で数えました。間違っていたらご容赦^^;)
連写(動画フレームレート?):5コマ/Sec (5fps)

このコマ速についてですが、キヤノンの公式発表では
これにより、毎秒5コマのスピードで超多画素な動画を撮影することが可能です。
となっていて、5fpsを動画扱いとしています。
静止画と動画の定義の違いは私は知りませんが、私の感覚では5fpsを動画扱いするのは無理があるように感じます・・・

・・・私個人はあくまでそう感じたのですが、疑問に思い応用先で先頭にきていた”監視・防犯”カメラの分野で”5fpsなんて使い物になるの?”と思い調べてみると、こんなカメラが実際に販売されていました。
リンク先の資料には”最大12fps”となっていますが、このアビジロンという会社(←実は監視カメラの業界では結構メジャーな会社です)のHPで更に調べると、7K映像時(3000万画素時)には6fpsがmaxのフレームレートでした。
他にもCCD搭載機になると現行ラインナップで29Mpixで2fpsという商品まで存在するようです。

と、言う訳で、”29M~30Mpixで2~6fpsで商品性があるなら、250Mpixで5fpsなら数字上は全く問題無いものなんだな、この分野の特殊用途なら”と個人的に納得した次第です。
確かに3000万画素や果ては2.5億画素のデータが30fpsや60fpsで24時間送られてきたら、回線とストレージがあっと言う間にパンクしそうなので(^^;)、現状カメラ以外の周辺環境事情もあって、それ以上のフレームレートがあっても(少なくとも監視カメラ分野では)有効に使えないのかもしれませんね。

 ”じゃあ2.5億画素の必要性は?”
という点ですが、以前NHKの1.3億センサが発表されたのと同時に、こんな監視カメラも発表されてました。
正直、このカメラが売れたのか売れてないのか私は把握していませんので、上記疑問の回答にはなりませんが、少なくとも超高解像度な監視カメラを企画する会社は他にもあるということはわかりました(^^;)
 ただ、こっちの方は(感度さえ確保されていれば)高解像度な方が監視の目的からすれば定性的には良い方向ですし、高解像度を活かして複数個所の映像を切り出して使うことも出来るので、直感的には(市場の他の要件を満たせば)受ける仕様なのかなという気がします。



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CMOS Night Vision Sensor HFiS X26

キヤノンの1.2億画素センサーで思い出したのですが、米国の"Sierra Pacific Innovations Corp (SPI)"が、"CMOS Night Vision Sensor HFiS X26"という高感度センサーを開発したと自社のBlogで発表しています。ところが、そのセンサーの写真は、キヤノンが2010年に発表したAPS-H型の1.2億画素センサーです。

SPIはBSTFA (Broad Spectrum Thin Film Array)という技術を使った高感度センサーを開発したとも発表していますが、そのセンサーの写真はソニーの2/3型センサーとIMX071だったりもします。

両センサーともにImage Sensors Worldで記事にされているので、Imagerマニアさんもご存知と思いますが、本当に存在するのでしょうか…。

Re:CMOS Night Vision Sensor HFiS X26

>ところが、そのセンサーの写真は、キヤノンが2010年に発表したAPS-H型の1.2億画素センサーです。
>そのセンサーの写真はソニーの2/3型センサーとIMX071だったりもします。

 双方それぞれ
http://www.x20.org/cmos-night-vision-sensor-hfis-x26/
http://www.x20.org/tubeless-night-vision-review/
↑これらのことでしょうか。
 確かに双方ともhi-lowさんおっしゃられる状況に見えますね(^^;)

 この会社のことを認識したのは初めてなのですが、双方ともいわゆる”自社開発センサ”と発表しているということでしょうか?
だとすると限りなく”クロ”(≒存在しない)な気配が・・・(^^;)

 気になるのはIMX071の方はよいとして、キヤノンの1.2億画素センサの方は”高解像度”ではあっても(その画素数とフォーマットサイズから)とても”高感度”センサとは思えないので、この用途には不向きな気がするところです。
(むしろどうせなら最近キヤノンが特殊用途?として発表していたカメラに載ってるフルサイズでFHD+αの画素数の方のセンサ使うだろう?と思うのですが・・・^^;)

http://www.x20.org/wp-content/uploads/2015/09/tube-diagram-e1441125413851.jpg

↑IMX071の方のblog記事?にこんな図が載っていて、何やら凄い電圧を掛けたりして広義の増感みたいなことをしているカメラに思えるのですが、
むしろコッチの方が”自社開発です”というのであれば私は納得(?騙される?)なのですが(^^;)
真相はどうなのでしょうか

  • imagerマニア
  • 2015/09/27(Sun.)

高解像度のニーズ

最近、ある場所でこのへんの高画素・高解像度のニーズについて話題になったのですが、災害対策での航空写真のようなケースでニーズがあるのではという話になりました。飛行機から連続的に地上などを撮影し、その写真を見ながら対策を練るという感じですね。このような使い方であれば、高画素・高解像度が意味を持つと。

動画だと映像はぶれているので、静止画がいいですよねぇ。やはり。^^;

Re:高解像度のニーズ

>動画だと映像はぶれているので、静止画がいいですよねぇ。やはり。^^;

↑これは、”動画というと通常はシャッタースピード1/60とかそういう世界だし、そもそも被写体が動いていることが多いものなので、動画で撮ってもこの画素数の解像度は期待出来ないだろう”
という意図でしょうか?

(私が誤解していない前提で、)言われてみればその通りですね。

 しかし何故だかキヤノンは、
”特殊監視・防犯機器への応用や、超高精細計測機器・産業機器への応用、映像表現分野への応用などを検討”
 とのことで、この中で、監視・防犯、映像表現分野の二つは普通100%動画ですよね。
産業機器も何を指すのかによる気もしますが普通動画。
この選択肢の中で、静止画として考慮している可能性があるのは、”超高精細計測機器”用途だけになってしまう気がします(←これも何を撮るかによるのでしょうが、例えば3次元形状のスキャン≒計測みたいな用途ですと、被写体かカメラを回転させての複数枚撮影が必要でしょうから、動画の方が好まれる・・・少なくとも連写スピードはもっと速い方が好まれる気がしますよね?)。

>災害対策での航空写真のようなケースでニーズがあるのではという話になりました。飛行機から連続的に地上などを撮影し、その写真を見ながら対策を練るという感じですね。

 なるほど。
やっぱ監視カメラ用途は駄目(≒不要)でしょうか?
ちょっと前に中学生二人が拉致されてその後殺されていた事件がありましたが、ニュースで流れた防犯カメラの映像で、犯人と思われる部分を拡大したものがありましたが、”とてもこれじゃ個人の特定には至らないな”と感じたもので(^^;)
 ↑犯人逮捕にはそれでも十分貢献はしていたみたいですし、2.5億画素も流石に不要ですかね?(^^;)

  • imagerマニア
  • 2015/09/27(Sun.)

Re:高解像度のニーズ

> ↑これは、”動画というと通常はシャッタースピード1/60とかそういう世界だし、……

それもありますが、動画というのは1コマだけで見ると(動いているものについては)少しぶれているぐらいがちょうどいいのです。何か、そのことに関する理論があったような気がするのですが、忘れました、、、^^;

それで、私たちは「監視」というと道路や建物に設置されるような防犯カメラばかりを想像してしまいがちですが、世の中にはいろいろな使い方を考える人がいます。たとえば、以下の記事とかを見ると、その一端が分かると思います。

▼ 商品トレーダー、ハイテク特殊情報で取引優位狙う
http://jp.wsj.com/articles/SB10001424052702304273404579269433920709344

ドローンに載せられるような高性能カメラの需要はそれなりにありそうですよね。^^

Re:Re:高解像度のニーズ

>動画というのは1コマだけで見ると(動いているものについては)少しぶれているぐらいがちょうどいいのです。何か、そのことに関する理論があったような気がするのですが、忘れました、、、^^;

 そういう意味だったのですね。ありがとうございます。
(私は理論は聞いたことは無いですが、そう言えばそんな話を聞いたことがあったような気がしてきました^^;)


>それで、私たちは「監視」というと道路や建物に設置されるような防犯カメラばかりを想像してしまいがちですが、世の中にはいろいろな使い方を考える人がいます。
>ドローンに載せられるような高性能カメラの需要はそれなりにありそうですよね。^^

 ↑凄いですね。もうドローンカメラがこんな実用的な(?)使われ方をしているんですね。
まだ農薬散布か、映像世界の空撮用途くらいが実用範囲なんだと誤解していました。

(私が狭視野な技術者のためか、経済に疎いためか、たった二日早い情報のためにこんなにお金を出しての投機的?なお金の動きに、経済全体として何の意味があるのだろう?と疑問に思ってしまいます^^;個人かいくらかの組織がお金を儲けられるんだろうというのは理解できますが、この儲けた人たちが何かモノやサービスを提供しているのか?と・・・←厨房的な発想でしょうか・・・)

 私(仕事に直接役に立たないんですが)好奇心で、例えば数日前だとCEATECの無料セミナーなんかに足を運んだりするのですが、そこここにドローンの単語が出てきてますね。
その中で、やはり監視用途もあって、人が容易に上れない高所や、全体をカバーするには定点の監視カメラを膨大に設置しなければならない広大な監視対象についてはドローンカメラが普及するだろう というような話になってました。
 いずれも元のお題の”超高解像度”がどの程度必要かは微妙な感じですが(^^;)

  • imagerマニア
  • 2015/10/11(Sun.)

Re: Re:高解像度のニーズ

ヒトの視覚の時間分解能は良くて1/60秒のため、動体は大抵ブレて見えています。そのため、各フレームの動体にブレのない動画を見せられると、違和感を持ちます。toshiさんが仰るように、実写ではあえてブレを写すために、シャッター速度を速くしません。

ブレの表現が難しかったセルアニメでは、効果線を入れたり、動体の形を歪めることで違和感を解消していました。

Re:Re: Re:高解像度のニーズ

>ヒトの視覚の時間分解能は良くて1/60秒のため、動体は大抵ブレて見えています。そのため、各フレームの動体にブレのない動画を見せられると、違和感を持ちます。

 hi-lowさん、毎回勉強になります。ありがとうございます。

人の視覚の時間分解能の話で、TVのインターレースが擬似60fps(60i)に決まった経緯を思い出しました(^^;)

  • imagerマニア
  • 2015/10/11(Sun.)

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