デジカメの感度（ISO値）は、どのような仕組みで変更できるようになって

デジカメの感度（ISO値）は、どのような仕組みで変更できるようになっているのですか？
撮像素子としては、1つだと思うのですが、何を変化させてISOを変えているのでしょうか？
CCDとCMOSではその方法の仕組みも異なるのでしょうか？フィルムであれば、「感度を変える＝別のフィルムを使う」で粒子の大きさとかで異なるのは分からなくもないのです。
ですが、デジカメではひとつの素子でいくつもの感度をカバーすることが出来ることが不思議に思えますので、ご存知の方はお教えください。

No.3 ベストアンサー 回答者： x530 回答日時： 2010/05/23 10:34

> 撮像素子としては、1つだと思うのですが、何を変化させてISOを変えているのでしょうか？

・ニコンＤ３００／Ｄ３００ｓに採用されているＣＭＯＳ撮像素子「ソニーＩＭＸ０２１」を例に回答します。

ＩＭＸ０２１のスペックシート（ＰＤＦ）をご覧ください。
http://www.sony.co.jp/Products/SC-HP/cx_pal/vol7 …

２ページ目のブロック図、左下部分に「センスアンプ」があります。
カメラのＩＳＯ感度の設定は、このセンスアンプの利得率（アンプの動作倍率）に指示を与えています。
ＣＭＯＳ（アナログ出力）をＡＤ変換する直前にアンプを挟むことで、外部からのラインノイズなどの影響を受けにくい設計になっています。
この「撮像素子とセンスアンプ、ＡＤ変換器」のワンチップ化は、コストダウンのためよりも、低ノイズを目的とした結果です。

蛇足ながら、Ｄ３００／Ｄ３００ｓの場合、１２ビット処理時（高速動作）はＩＭＸ０２１に内蔵されたＡＤ変換回路を使用。
１４ビット処理時は、外部に置かれたＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）にてＡＤ変換を行っています。

> CCDとCMOSではその方法の仕組みも異なるのでしょうか？
・現行品の、国内メーカーの一眼レフデジタルカメラ、コンパクトデジタルカメラ／携帯電話カメラ向けセンサー（ソニー、キヤノン、パナソニック、シャープなど）は、ＣＣＤ／ＣＭＯＳとも「撮像素子とセンスアンプ、ＡＤ変換器」のワンチップ化が一般的です。
携帯電話カメラ用センサーや低価格デジタルカメラ用のセンサーに至っては、「撮像素子とセンスアンプ、ＡＤ変換器、ＡＦＥ、ＤＢＥ」まで、デジタルカメラの主要パーツが全てワンチップ化されています。

２００４年頃？以前のデジタル一眼レフ用ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサーは純粋のアナログ出力で、センスアンプとＡＤ変換器は別装チップでした。

この回答へのお礼

とても詳しい説明ありがとうございました。オリンパスの「フェイス・バック」とかもこの感度倍率の増幅を非線形制御して実現しているのでしょうか？デジカメならではの世界ですね。

お礼日時：2010/05/23 11:19

No.2 回答者： hokyu 回答日時： 2010/05/23 09:07

適正な例えじゃないかも知らんがオーディオのボリュームみたいなイメージでどうでしょう？音源そのものは変わらなくても、ボリュームを操作することでひとつのスピーカーで様々な大きさの音量に変化出来るでしょ？

それから信号の数値を増強する手法として単純に１画素あたりの数値を増やすだけじゃなく、高感度時には複数の画素の信号を１つの画素として合算して感度を上げる方式のコンデジもありますね。当然、後者の方式だと記録サイズは小さくなります。

この回答へのお礼

ありがとうございました。ネットで調べたり図書館で調べたりしたのですが、あまり詳しい解説が得られませんでした。まあ、分からなくても写真は取れるので問題ないといえば・・・・

お礼日時：2010/05/23 09:20

No.1 回答者： gengensan 回答日時： 2010/05/23 08:43

こんにちは

基本は演算上で数値を増幅させてると聞いた事があります。
なので、ノイズも増幅されて目立つと。
実際、センサーに電流を沢山流して感度を上げているとかでは
無いと思いますよ。

この回答へのお礼

演算上の増幅ですか、ありがとうございます。とすれば、1画像あたりの記憶量を大きくすれば、むちゃくちゃレンジの広いデジカメを作ることが出来るのでしょうか？明るい側はISO100の白とび限界まで暗い側は1600の黒つぶれ限界までとか、画素段階では信号としてあるのであれば出来そうな機がするのですが？

お礼日時：2010/05/23 09:18