画素の開口率

　グローバルシャッターを調べていく過程で、
画素の開口率というキーワードが出てきて、理解できません。
よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： katzenauge 回答日時： 2010/01/03 02:56

いろいろと調べられているようですね。

1000万画素のセンサーには、1000万個の光を感じる区画があります（実際はもっと多いですが）。
でも、各区画の全体で光を感じられるわけではありません。
電気信号のやり取りをするための配線が必要で、実はその配線がセンサー表面の結構な面積を占めてしまっています。

そこで、「開口率」という言葉が出てきます。
「開口率」というのは、各区画の面積の内、配線部分などを除いた、光を感じられる部分（フォトダイオード）の面積の割合のことです。
CCDよりもCMOSのほうが配線が余分に必要なために開口率が低くなるといわれており、うろ覚えですが、CCDで50％、CMOSだと35％なんて数字もあった気がします。
そんな開口率の低さを補うために各画素の表面に小さなレンズを並べて、配線上にかかってしまった光をフォトダイオードに導くような仕組みも採られています。

関連しますが、デジカメのカタログには、CCDやCMOSのサイズが書かれていますので、それを画素数で割って、画素サイズとフォトダイオードのサイズを出してくるのも面白いかもしれません。
例えば、1200万画素のフルサイズ機と呼ばれるデジカメだと、センサーサイズが36*24mmで画素数は約4200*2800ピクセル。36mmを4200で割ると1画素の長さは、たった8.5μmです。開口率が50％だとすると、一辺は6μmですね。
センサーの大きなフルサイズ機でもこの程度の大きさですから、多画素コンデジの豆粒センサーがどれほど少しの光しか捕らえられないかを考えると、ちょっと切なくなるくらいです。

No.1 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2010/01/02 08:45

簡単に言うと、イメージセンサーサイズに占めるフォトダイオードの面積率（開口率）の事です。

イメージセンサーには、配線が必要なため、素子と素子の間にギャップがあり、入射光を全て利用する事が出来ません。
そこで、オンチップマイクロレンズの最適化やセンサーを構成する各層の薄膜化技術によって、従来よりも広い角度からの光を捉えるようにしたり、裏面照射型のように、配線自体を裏面に配置し、素子のギャップを極力狭める技術が用いれれます。