【まとめ】スマホ向けイメージセンサーの性能を比較してみた｜スペック一覧

イメージセンサーとは？

ガジェット探偵事務所へようこそ！所長のマーロウ（@marlowesgadget）です。

スマホにとってカメラはものすごく大事な機能の一つですよね。最近はレンズの個数を競っている感じもありますが、もっとも大事なのはイメージセンサーです。

イメージセンサーとは、レンズから入った光を電気信号に変換する装置です。人間の眼でいえば網膜に相当する部分です。数千万もの画素から構成されていて、それぞれが光を捉えて、信号に変換しています。

イメージセンサーにはCCDとCMOSの二種類がありますが、スマホでは小型化が容易なCMOSが採用されています。そして近年はSonyを筆頭に裏面照射型、積層型と小型化できる技術が開発され、スマホにも高機能なセンサーが搭載されるようになりました。

スマホ向けイメージセンサーは、Sony、Samsung、Omnivisionの三社でほとんどのシェアをしめています。

イメージセンサーの性能は、解像度（画素数）、センサーサイズ、画素サイズ（ピッチ）の3つに注目すると理解しやすいと思います。以下、個別に解説します。

解像度について

有効画素数ともいったりします。スペック表では4800万画素（8000 x 6000ピクセル）というように表現されますが、これは光を感知する画素が横に8000個、縦に6000個、配列されていることを示しています。したがって横✕縦＝画素の総数ということになります。

つまりこの場合は8,000 x 6,000 = 48,000,000→4800万画素となるわけです。英語では4800万を48 Mega Pixelと表現しますので「48MP」と書いたりもします。

解像度は高いほど高精細な画像が得られますが、単純に高ければ良いというものではありません。下の画像のようにセンサーサイズが同じ場合、解像度が高いということは、1画素あたりの受光面積が狭くなり、うまく光を捉えることができず、色飛びやノイズが発生しやすくなります。またブレのリスクも高まります。

なぜ解像度を上げようとするのか？

4800万画素あれば、印刷であってもデジタル目的であっても、多く場合で、十分な解像度が得られます。ところが最近のスマホでは1億画素といった解像度を訴求するメーカーもあります。画質が落ちるのになぜ解像度をアピールするのでしょうか？

これにはスマホ独特の事情があります。極限まで薄さを追求しているスマホでは奥行きが無いため、光学ズームレンズを搭載することが困難です。

そこでデジタル的に画像を拡大していくデジタルズームが多くの場合採用されているのですが、これは元の画像を引き伸ばしているだけですので、ある段階を超えればズームするほど画質は低下します。

だとすれば、元の画像の解像度を高くすればよりズームに対して有効というわけです。

しかしこれは諸刃の刃で、ズームの要求には応えられますが、受光面積低下による画質の劣化は避けられません。したがって最も適切なバランスで解像度とセンサーサイズを決定する必要があります。

※最近ではデジタルズームに頼らず、ペリスコープ技術を用いて光学ズームする機種もあります。

解像度ランキング2020

参考に、2020年12月におけるイメージセンサーの解像度ランキングをまとめてみました。上でも説明したように、より画素（ピクセル）数の多い画像が得られるというだけで、解像度が高い=画質が良いというわけではありません。

※12MP以下および大手3社以外は割愛しました。

センサーサイズについて

名前の通り、センサー（受光部）の大きさ（面積）のことです。

民生品で最大クラスは「35mmサイズ」です。フィルム時代の名残でこのように呼びます。なお業務用ではこれより大きな中判クラスもあります。

次が「APS-Cサイズ」と「4/3（マイクロフォーサーズ）サイズ」、このあたりは一眼デジカメで使用される大型センサーです。コンデジやスマホで用いられるのは主に「1（インチ）型以下」のサイズです。

なおこの数値はセンサーの対角線の長さを意味しています（正確には少し違うらしいですが…）。

一般的に、センサーサイズが大きくなると次のことが生じます。

• センサーサイズが大きくなるほど多くの光を取り込める
• ダイナミックレンジが広がる
• より広角に撮影できる
• 焦点距離が同じなら、よりボケる
• しかしカメラサイズも大きくなり、価格も高くなる

ただし、CMOSの性能（照射方式やカラーフィルター配列など）によっても異なってきますので、条件が同じ場合に上のことが言えるとご理解ください…。

スマホの場合は、格納スペースの都合から、リアのメインセンサーにはやや大きめのものを。フロントには小さめのものを用います。

また小型機はどうしてもセンサーサイズが小さくなってしまいます。

マーロウ

大きいほどダイナミックレンジも広がり、ノイズも軽減されるぞ。

センサーサイズランキング2022

参考に、2022年6月におけるイメージセンサーサイズのランキングをまとめてみました。

画素サイズについて

ピクセルサイズとも呼びます。画素1つあたりの大きさです。センサーの面積を画素数で割ったものとほぼ同義です。

長辺がわずか8ミリ程度の四角に4800万もの画素を詰めると一つあたりは1μm（マイクロメートル=ミクロン）の数値になってしまいます。

現在、もっとも小さな画素は0.7μmの大きさです。今後このピクセルサイズが小さくなればなるほど解像度の数値は高くなっていきます。ただし光の量が変わらないため、よりブレやノイズなどに対応する別の技術が要求されるようになります。

※SamsungのISOCELL2.0では0.7μmにも関わらず、セル間の壁構造を改良することで光感度を上げているそうです。

SONY製イメージセンサーと採用機種

SONYのスマホ向けイメージセンサーの一覧です。近年発売された500〜800番台を紹介します。スマホに使用されているのは積層型CMOS→Exmor RSセンサーです。

Samsung製イメージセンサーと採用機種

近年急速にSonyを追い上げているSamsung。高解像度技術に強みがあります。スマホ用はすべてISOCELL技術が用いられていますのでモデル名からは省略しました。

Omnivision製イメージセンサー

もともと米国企業でしたが、2015年に中国企業体に買収されています。スマホの採用は少ないですが、Xiaomiの上位機種への採用実績があります。

まとめ｜活用してくれると嬉しいです

以上、スマホ向けイメージセンサーの情報を整理してみました。スマホ購入を検討する際に参考にしてもらえると嬉しいです。

今後も新機種が発売されるタイミングで更新していきたいと思います（自身の備忘録のためにも…）。

※もし数値等に間違いがありましたらコメント欄にてお知らせください。

参考）

• https://www.kimovil.com/en/
• https://www.samsung.com/semiconductor/minisite/isocell/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Exmor