CCDやCMOSといったイメージセンサは、カメラの特性を決める上で非常に重要な役割を担っています。その中で、イメージセンサの代表的な特性である、解像度、感度、飽和信号量、ブルーミング、スミア、ノイズ、感度むらに関し、解説していきたいと思います。
解像度
解像度とは、被写体を撮像した時に、どのくらい細かい部分まで見えるかを示した指標で、イメージセンサの画素の数とレンズの解像力を合わせて評価されます。よく、スマホカメラ等においても、＊万画素と仕様がかかれている物があると思いますが、同じ画素数でも、レンズの性能により、解像度（実際に映像として見えるシャッキリ間）は変わります。
レンズの解像力に関しては下記の記事に詳しく記載しておりますので、参考にしていただけると幸いです。
感度
光の量に対する出力のレベルを示したものです。一般的には、単位蓄積時間あたりの撮像面の照度に対する出力電圧で定義され、単位は「V/lx・sec」となりますが、各イメージセンサメーカによって測定方法が異なり、単位も異なる。というのが現状で、実際は実測して比較してみないと、メーカ毎の感度の違いは分からないという状況になっています。
飽和信号量
どの光の強さまで正しく電荷を扱えるかを示したものです。イメージャは光が入射されると、その光を電荷に変え、最終的には電圧に変換し出力する機能を持っています。その機能により、ある光量までは、入射光量に比例して出力電圧も大きくなっていきますが、ある一定の光の量を超えると（下図の矢印）入射光量に対し、出力電圧が比例しなくなるポイントがあります。それを飽和信号量と言います。
つまり、これを超えると、光を正しく電荷に変えられなくなる量を飽和信号量と言います。
ブルーミング
イメージセンサへ強い光が入射されると、通常は、余分な電荷は捨てられるような動きをします。その設計が悪いと、隣接するピクセルや信号線に光が溢れ出し、絵に現れてしまう現象を言います。後述するスミアの症状にすごく近いですが、スミアのように垂直レジスタすべてに現象が現れる物ではなく、光源の周辺に症状が集中するところに特徴があります。
画像のイメージは下の図のようで、光源の周辺に現象が現れます。
スミア
スミア現象とは、下の写真のように、画面内に強い光が当たると、赤丸で囲われた箇所のように、縦に筋が入ってしまう現象です。これはCCD特有の問題で、CCDの垂直レジスタの中に光が入り込む事で、縦ラインに上から下まで症状が現れます。ブルーミングとの症状の違いは、縦一列に現れるのがスミア、光源中心から離れると症状が弱くなっていくものをブルーミングと、分ける事が出来ます。
スミアに関しては下記の記事で、発生原理を詳しく説明しておりますので、参考にしていただければ幸いです。
参考：CCD,CMOSイメージセンサとは？種類と原理を分かりやすく解説します。
ノイズ
ノイズには様々な物がありますが、今回は次の３点について解説していきたいと思います。
光ショットノイズ
フォトダイオードに入射するフォトンの揺らぎで発生する雑音。ノイズ量は入射光量数の平方根となります。このノイズは、フォトンが少ない低照度で目立つノイズです。
暗電流ノイズ
光が入射しない状態でも、光以外が原因で信号が発生します。それを暗電流と呼びます。出力が光に依存しないので、ノイズとして扱われます。暗電流の揺らぎはランダム・ノイズとして現れ、その量は暗電流量の平方根で表されます。
感度むら
イメージセンサー上の各画素の感度バラつきによって発生する、明るい所で見られるむら上のノイズです。感度がばらつく要因は、各画素ごとの開口サイズの大きさのバラつきです。イメージは下の図のようであり、OCLを通った光はフォトダイオードに当たるのですが、フォトダイオードの上には遮光用の素材（アルミが多い）が引いてあり、必要な光のみを取り込むように開口が開いております。その開口の大きさが半導体の製造プロセスの中でバラつきが生じ、各画素へ入る光の量にバラつきがでる時があります。それが原因で発生する現象が色むらとなります。
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