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Fujifilm 緑の画素サイズを拡大した撮像素子の特許 [半導体・エレクトロニクス技術]

富士フイルムが色によって画素サイズの異なる撮像素子特許を出願中です。 ヒトの目は色ノイズよりも輝度ノイズに敏感なので、緑や白の画素サイズを拡大すると実用的な高感度性能を改善出来るようです。

Fujifilm X-Trans CMOS III

特許文献の説明・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-258168
    • 公開日 2013.12.26
    • 出願日 2012.6.11
  • 一般論
    • 輝度ノイズとは画像に表れるザラツキ
    • 色ノイズとは色分離や色再現
    • ヒトの視覚は輝度ノイズに敏感
    • 緑や白は視感度が高く、また輝度ノイズへの影響が大きい
  • 富士フイルムの特許
    • RGBWの内、緑か白の画素サイズを大きくする
    • 読み出し回路の面積を最適化

X-Trans CMOSの行く末

一般的なBayerセンサーはRGBの比率が1:2:1であるのに対し、富士フイルムのX-Trans CMOSは2:5:2です。 緑の比が少し高いので、X-Trans CMOSの高感度性能は、数値データ以上に優れていると感じるかもしれませんね。

富士フイルムの特許は、緑の画素サイズを拡大して高感度性能を改善したものです。 また読み出し回路の面積をRGBともほぼ均一にし、設計を簡易にしたようです。

X-Trans CMOSの思想からも分かるように、富士フイルムは実写性能に重きを置いているのでしょう。 緑画素の面積を少し変えた試作を行う場合、読み出し回路まで手直していたら、研究開発は永遠に終わりません。 富士フイルムの特許申請なら、パターンを幾つか試作して、実写で一番良いものを選ぶといったことも可能になるかもしれませんね。

Fujinon XF56mm F1.2R

単焦点レンズの豊富なミラーレスとして、富士フイルムを挙げることが出来るようになりました。 F1.2でAF可能なレンズは、1Nikkor 32mm F1.2のみが発売済みですし、何故かミラーレス後発メーカーの方が頑張っています。 センサーといい、レンズといい、富士フイルムは本当に目を離せないメーカーですね。


タグ:FUJIFILM imager
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コメント 10

hi-low

シリコンではなく光電変換膜を前提にした構造ですね。
光電変換膜と電荷蓄積部が分離されているので、もし製品になればグローバルシャッターを実装すると思います。また、所謂BSI構成なので感度も良いでしょう。

富士フイルムのチャレンジする姿勢は素晴らしいと感じ、フジノンレンズも何時かは使いたいと考えているのですが、ボケに少し違和感があるため購入に踏み切れません。光学的な要因ではなく、デモザイクアルゴリズムが原因だと思うのですが…。
by hi-low (2014-01-06 18:43) 

えがみ

> hi-low さん
ミラーレスに解像を求めるならば、フジノンかズイコー中心で組めば、もっと幸せになれると思っています。
XF35/1.4Rのボケは微妙と思いましたが、デモザイクのせいかどうか、XF56/1.2Rの動向を見守りたいと思います。

by えがみ (2014-01-06 21:13) 

血染羊毛

明けましておめでとう御座います
今年もよろしくお願いします

Fujifilmはレンズや高感度性能もいいみたいなので気になるメーカーですね
有機CMOSセンサーにも期待です

この画素形状だと広角レンズ使ったときに中央と四隅の画質差が大きくなりそうです
Fujifilmなら何とかしてくれる的な感もありますが。
あとX-Transほどではないと思いますが、現像ソフト側の対応が大変そうな…
by 血染羊毛 (2014-01-06 23:03) 

akabe

3×2 のパターンに見えますが、複数のマイクロレンズを使うかも知れませんね。デュアルピクセルAFをどう考えているでしょうか。
by akabe (2014-01-07 01:43) 

hi-low

> えがみ さん
簡単ですが、私のブログでXシリーズ機の比較をしました。
ご覧ください。
by hi-low (2014-01-07 13:00) 

penny

なるほど、作りやすさやテストのしやすさも製作には大事なんですね。
by penny (2014-01-08 00:03) 

えがみ

> 血染羊毛 さん
こちらこそ宜しくお願い致します。
富士フイルムは高感度耐性、非ベイヤセンサ、ローパスレス、像面位相差AF、点像復元、有機センサー等と、動画を除きメジャーな技術を殆ど持っているんですよね。

広角レンズは、ベイヤ配列でも画質差がありますから、あまり気にすることでもないと思います。
中心と周辺で配置を変更したら、それこそ、対応してくれる現像ソフトがなくなってしまいます。


> akabe さん
確かに3x2と見立てることも出来ますね。

この出願だけではどうなるのか分かりませんが、マイクロレンズ1つで2画素をカバーしてしまえば、デュアルピクセルAFと同等になるので、キヤノンの特許を回避出来ます。
各社が今の方式を敢えて採用しているのは何か理由がありそうです。

by えがみ (2014-01-08 23:29) 

えがみ

> hi-low さん
有り難うございます!
早速拝見させて頂きます。

> penny さん
富士フイルムは研究の方も盛んですから、やり慣れていると思います。

by えがみ (2014-01-08 23:37) 

akabe

> えがみ さん

3×4のパタンとも見えます。と考えましたら今のX-Trans画素の壁の一部を取り除く「手抜き」の特許ではと思ってしまいます。本当に3×4のフォトダイオードがあったら面白いですね(キヤノンが既に申請済みだったりして)。
by akabe (2014-01-09 00:26) 

えがみ

確かに、3x4で設計して後から壁を除去したようにも見えますが、最初に3x4という結論に辿り着くのが難しそうです。
壁を取り除くと受光面積が改善されるので、分解能が落ちるものの、メリットになり得るかもしれないですよ。

by えがみ (2014-01-11 01:42) 

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