デジカメの基本構造

１．全体のしくみ
２．CCDの話
＿＿＿＿＿＿＿

１．全体のしくみ　−　デジタルカメラの基本的な全体構造は次のようなものです。


(C)文部科学省

デジカメは、大きく４つのブロックから成り立っています。
（１）全体を作動する電池
（２）フラッシュとこれを発光するコンデンサー
（３）レンズ　
（４）デジタル画面を見るためのシステム

デジタル画像が出来るまでの、大まかな流れは次のようになっています。
（１）外の画像は、レンズを通してCCDと呼ばれる受光素子で感知されます。
（２）CCDに当たった実際の光は、デジタルの信号へと交換されます。
（３） デジタル化された信号は、画像として処理されるために、小さなコンピューターへ転送されます。
（４） メモリーは、このデジタル情報を一旦保存します（料理の前の食材みたいです）。
（５） 食材置き場から、料理のために処理に回されれ、料理（画像つくり）が行われます。
（６）出来た画像は、なくならないように、メモリーカード（記録メディア）に保存されます。
（７）画像は、保存先のメモリーカードから転送されてきて、
（８） カメラのモニターで見ることができる、というわけです。

(C)文部科学省

受光素子（ＣＣＤ）の構造
デジカメでは、レンズを通して入ってきた光は、ＣＣＤという受光素子でデジタルの世界に
変更され、それ以下の画像処理の準備がなされます。
光を電気信号に変える、とも言います。
外見は、大体、こういうものです。

多くのコンパクト機に使われている形です。
全体の形が少し四角い、という事に注目しておいてください。
縦横の比率は３：４です。
コンパクトカメラに入っているの物は、小指のツメの半分の大きさも
ありません。６ｍｍｘ８ｍｍくらいのものです。




高級デジカメ一眼レフ（レンズの交換可能なカメラ）などの
高級機に使われているタイプ。
縦横の比率が２：３と従来のフィルムと同じです。
全体の大きさは上のものよりもかなり大きく、35ミリフィルムと
同じ大きさのものも登場しています。
キャノンは、CMOSと呼んでいます。

このＣＣＤの細かい構造は次のようなものです。
実際には、一つが大体、６ｍｍｘ８ｍｍから１ｃｍ四方くらい（指のツメくらい）の大きさです。
その上に200万個とか６００万個というレンズとカラーフィルターを載せているのですから、その技術は凄いものです。


(C)文部科学省

ここで注目すべきは、ＣＣＤの基本的な構造は、光を受けるとその強さに応じて反応する受光素子、
というものがあって、 その光の高弱で画像を作っている、という事です。
つまり、その限りでは白黒の写真と変わりないわけです。
ただし、ここでは、３つの受光素子に、カラーのフィルターをつけて、
それぞれ３色の情報を別個に集めた後で、イメージ・プロセッサーという小さなコンピューターで処理して
カラーの画像を作るわけです。
３つの白黒画像に別個の色をつけて、 これを構成して、カラー画像をつくっているわけです。
このCCDのカラー・フィルターについては、ここに、さらに詳しく説明しました。

こうして、外からの光は、レンズを通って、ＣＣＤに受光され、
光の強弱を３つの色別に分業化された受光素子の情報を
小さなコンピューターのプログラムが、カラー画像に構成する。
この作られた画像をいったんＤＲＡＭというメモリーに 貯めておいて、カメラの表示モニターで見せたりする。
そして、このままでは情報が大きすぎるので、圧縮してから 記録メディアに保存する。
デジカメの所有者は、このメディアに保存されたイメージをＴＶやカメラで見たり、
コンピューターで編集したり、プリントに 回す、というまあ、こんな過程なわけです。

デジカメのホームページに戻る。
ドイカメラの日本語ホームページに戻る。