Canon「はぁはぁ・・・最強のセンサー開発したで！100万画素やけどな（ｷﾘ」

ノイズレス、ダイナミックレンジ完璧で黒潰れ、白つぶれなし
完璧な画質や！
最近スマホでよく使われとるToFも入れたるで！

100万画素やけどな（ﾎﾞｿ

https://global.canon/ja/technology/spad-sensor-2021.html

SPADセンサー（Single Photon Avalanche Diode）とはイメージセンサーの一種。イメージセンサーといえば、カメラなどに搭載されるCMOSセンサーを思い浮かべますが、SPADセンサーはCMOSセンサーと原理が異なります。

光に粒子の性質があることを利用することは同じであるものの、CMOSセンサーがある一定時間に画素に「溜まった光の量を測る」 しくみなのに対し、SPADセンサーは、画素に入ってきた光の粒（光子＝フォトン）の「一つひとつを数える」 しくみです。画素に光子が入るとすぐに電荷に変換され、その電子はあたかも雪崩（アバランシェ）のように一つの光の粒をきっかけに倍増し、大きな信号電荷として取り出すことが可能になります。

CMOS センサーでは、光を電気信号として読み出す時に、ある一定期間に画素に溜まった光の量を測るというしくみ上、光の粒（光子＝フォトン）と一緒に画質の低下を招く「ノイズ」も混ざってしまいますが、SPADセンサーでは、光子の個数をデジタル的に数えるため、電気的なノイズが入り込みにくく、クリアな画像を得られます。

これまで、SPADセンサーは多画素化することが困難と言われてきました。

一つひとつの画素において、入ってくる光を信号として検出できる面積（感度領域）が小さいため、多画素化のために画素サイズを小さくすると、感度領域がいっそう小さくなり、結果として入ってくる光子が少なくなるという大きな課題がありました。具体的には、従来のSPADセンサーは、構造上隣り合う画素の感度領域の間に一定の距離を保つ必要があったため、1画素に光が入ってくる割合を示す開口率は、画素サイズが微細化するほど小さくなり、信号電荷を検出しにくかったのです。
キヤノンはCMOSセンサーの製品化で培った技術を応用した独自のデバイス構造を採用することで、画素サイズに依存せずに、開口率をほぼ100%にすることに成功。これにより、多画素化しても、入射する光子を漏れなくとらえることが可能となり、100万画素というこれまでに例がない多画素化を実現しました。

これまでにない高速・高精細測距を可能に
キヤノンが開発したSPADセンサーは、100ピコ秒（※2）という時間分解能をもち、非常に高速の情報処理を実現できます。これにより、光の粒のような、高速に動くものの動きをとらえることができ、さらに、この「高速応答」という特長を生かし、3次元測距のような高精度な距離測定をすることも可能です。対象物に光を当て反射光が戻ってくるまでの時間を計測して距離を算出する「Time-of-Flight（ToF）方式」は、高精度な距離測定ができるものの、光の速度は極めて速いため、非常に高速な応答性を持つ光センサーがなければ採用できませんでした。キヤノンが開発したSPADセンサーは、光が戻ってくる時間をナノ秒（※3）以下の単位で認識。これまでの光センサーでは実現できなかったToF方式での測距を実現しています。

イメージセンサーとして広がる可能性
今回開発したSPADイメージセンサーは、高速移動する被写体をゆがみのない正確な形状で動画撮影できるグローバルシャッター機能も備えています。画素行ごとに順次露光するローリングシャッター方式と比べ、全ての画素に対して露光を一括制御するため、露光時間を3.8ナノ秒（※3）まで短縮でき、1bitの出力で最大24,000fpsという高速撮影レートを実現。これまで不可能だった、極めて短い時間内に起こる高速な現象のスローモーション撮影を可能にしました。

例えば、今までは正確にとらえることができかった高速の化学反応や雷などの自然現象、あるいは物体の落下や衝突時の破損の様子などを、詳細に撮影できるようになるため、現象の解明や安全性・堅牢性の解析など、イメージセンサーとして幅広い分野での応用が期待されます。

AR・VR、自動運転のキーデバイスにも
ToF方式による距離測定を可能にしたキヤノンのSPADセンサーは、100万画素の高解像度かつ高速撮影ができることで、複数の被写体が折り重なっている複雑なシーンでも精度よく3次元測距ができる可能性を拓きました。

AR（拡張現実）、VR（仮想現実）といった分野では、実際の映像と仮想空間を重ね合わせるときに、SPADセンサーを使えば正確で高速な3次元空間情報を把握でき、リアルタイムでより正確な位置合わせができるようになります。また、自動運転実現のキーとなる、車と周囲の人やモノとの距離を測るセンサーへの応用にも大きな期待がかかります。

どうなるん

空想を現実に。社会の将来を切り拓く
100万画素 SPADイメージセンサーの開発は、奥行き情報を認識できる3次元カメラの解像度が100万画素に到達したということを意味します。これからの社会で必要とされる高性能な「ロボットの眼」としての活躍も大いに期待されます。

しかし、何と言っても、3次元カメラが100万画素を達成することなど、誰もが現実的とは想像していなかったできごとです。

キヤノンの開発により、これまでの常識では考えられなかった大きなインパクトをもった未知の製品やサービスが現実のものとなる可能性が広がり始めています。

※1 SPADセンサーにおいて。2020年6月23日現在。キヤノン調べ。
※2 1ピコ秒＝1兆分の1秒。
※3 1ナノ秒＝10億分の1秒。

100万画素やけどな

なるほどわからん

イッチは何が言いたいんや

>>28
んなことは読めばわかる
100万画素に(ｷﾘだの(ﾎﾞｿだの書いとんのはどういう意図かと聞いとんのや

奥行きわかるならすごいやん

画素数で話しても

>>17
イッチは頭が高校生以下だから優しくしてあげて

なんや100万画素やったんか

すごいやん

ええやん

もしかして「8Kの時代に100万画素wwwww」とか煽りたいんか？

>>25
なんとなくノリや
別に500万画素で人間の目の分解能超えるからそんなに画素数はいらんのやがまだ100万画素では使えんしな

>>44
きみイメージセンサーの意味わかっとるか？

仕事で聴講者がポカンってなる資料つくってそう

>>27
まあ分からんと思うわ
ワイもよう分からんし
物理オタとかいたら分かるやろ

フォビオンセンサーもっと流行れ

根本的に用途か違うのかね

Nikonも続け！

>>31
Nikonはセンサー作ってないで

よくわからんけどすごい

CMOSと同じシーンで使われるタイプのセンサーなんかこれ
比較対象CMOSやけど

よくわかんないけど100万って大きい数字だし凄いんやろ！

実用化まで20年くらいかかりそうやな

監視カメラで顔割れるんかな
中国が欲しがりそうな技術

ToFって知らんかったけどこんなんあるんやね
深度センサはこれに使われてるんか

何がｷﾘなのか分からん

1280×720の24000fps撮影できるってことか

これの前はspadセンサの画素数おいくらやったんや

イッチがバカなのはわかったで

>>49
いやこれ普通に技術者クラスじゃないと分からんやろ
何となく雰囲気さえ伝わればええんや

>>50
それを分かるように伝えるのがお前の仕事や！！

>>50
100万画素やけどな。アピールで凄さ伝えようとしてたんやな

>>50
何言ってんや

ニコンから乗り換えたいんやがキャノンでええんな？

>>51
まだ実用化されんし好きなもん使ってればええ

ちなみにパナの有機薄膜ってグローバルシャッターセンサーまだ実用化されない
開発は2016年やから、それでもされんからCanonのこれも実用化は結構かかるで

https://dc.watch.impress.co.jp/docs/news/742045.html

>>55
追記
一応業務用８Kビデオカメラではされとるが一眼ではって意味な

ちょっとイッチの立ち位置がよく分からん

煽りとか関係なくただセンサーの話したかっただけか？

ニコカス嫉妬？

今まではどうだったの？

こマ？ニコン売ってソニー買うわ