CANON TECHNOLOGY

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ミラーレスカメラの搭載技術

キヤノンは、レンズ、CMOSセンサー、映像エンジンなど、一眼レフカメラで培ってきた革新的技術と、80年にわたるカメラづくりのノウハウを駆使して、ミラーレスカメラにおいても、撮影領域の拡大をめざし、イノベーションを起こし続けます。
2018年には、レンズ設計の自由度を高め、光学の可能性を広げる新たなイメージングシステム「EOS Rシステム(※)」を発表。35mmフルサイズCMOSセンサーを搭載するミラーレスカメラ「EOS R」が誕生しました。

  • (※)EOS Rシステム
    このシステムの対応製品としては、フルサイズ・ミラーレスカメラ、RFレンズ、マウントアダプターなどがある。

2018/12/27技術紹介

EOS Rシステム紹介動画(2分17秒)

映像表現と撮影領域を拡大する「RFマウント」

#イメージング技術#機械工学#電気工学

新時代に相応しい高画質を追求する「EOS Rシステム」のために、キヤノンはレンズとカメラの接合部であるレンズマウントを見直し、新たに「RFマウント」を導入しました。RFマウントは、54ミリという大口径、ショートバックフォーカス、新マウント通信システムなどにより、カメラの今後の進化に向けた発展性を備えています。

54mmの大口径

マウントは大口径であればあるほど、光学設計の自由度が広がります。EOS Rシステムがめざしたのは、「従来と同じ」ではなく、映像表現と撮影領域を拡大する、新しい映像入力システム。光学性能と小型化・剛性等のバランスも考えながら出した結論は、54mmの大口径でした。レンズを大型化させずに、F値の小さい明るい高画質レンズなど、新しい時代に向けたハイスペックなレンズ開発を可能にしています。

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ショートバックフォーカス

マウントの大口径とともに、光学設計の自由度をさらに高めるために、「EOS Rシステム」ではレンズの最後端から撮像面=センサーまでの距離を極力短くする「ショートバックフォーカス」を採用しました。口径の大きなレンズを撮像面の近くに配置できるなど、新しい思想のレンズ開発が可能になるとともに、一眼レフではミラーのあった空間を光学的に有効活用できるため、カメラ・レンズのシステム全体での小型化の実現に貢献します。

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新マウント通信システム

1987年に誕生したオートフォーカス一眼レフEOSが約30年にわたり進化を続けられた理由の一つは、完全電子化によりカメラとレンズ間の情報通信を可能にした「EFマウント」の導入でした。「EOS Rシステム」では、より高精度なオートフォーカスや絞りを実現するために、今後さらにレンズとカメラの情報通信量が増大していくことが予想されることから、30年先を見据えた新マウント通信システムを導入。通信の土台となるプロトコルを見直し、通信接点数も、EFマウントの8ピンに対し、RFマウントでは12ピンとすることで通信速度を飛躍的に向上させました。レンズ毎に異なる光学情報と光学補正データを、カメラではなくレンズ側に持たせ、フォーカスや絞り、手ブレ補正、諸収差などのレンズ情報を、瞬時にカメラ側へ伝達する仕組みを実現しています。

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未踏の領域を切り開く光学設計

#イメージング技術#物理学

RFマウントの大口径とショートバックフォーカスという特徴は、これまで不可能だった光学設計を可能にしました。レンズによって光が曲がるときに発生するわずかな結像のズレ「収差」は、マウントの口径が小さいほど無理に光を曲げなければならないために大きくなり、その分、補正が大変になります。その点、光の曲がりを小さくできる大口径マウントのRFレンズは有利です。また、一眼レフカメラではミラーのあった位置に大口径のレンズを配置できるようになり、レンズの小型化と高画質化が同時に追求できるようになりました。

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さらに進化した手ブレ補正(IS)機能

#イメージング技術#機械工学#電気工学#物理学

静止画撮影時は、従来のレンズ内ジャイロセンサーに加え、カメラのCMOSセンサーの映像情報からもブレ情報を取得します。これにより、ジャイロセンサーが検出できなかった低周波(ゆっくり)のブレも高精度に検知・補正でき、最大5段の強力な手ブレ補正効果を実現しています。また、動画撮影時は、画像処理によってブレを補正する動画電子ISにより、すべてのレンズで5軸手ブレ補正効果が可能です。さらに、カメラ-レンズ間の高速通信により、動画電子ISとレンズ光学ISを組み合わせたコンビネーションISを実現し、さらに強力な手ブレ補正が可能になりました(※)。

  • (※)
    コンビネーションIS対応レンズ装着時

コンビネーションIS説明動画(15秒)

革新と伝統にもとづく快速・快適の使い心地

#イメージング技術#機械工学

長年の経験・ノウハウによる真のユーザー目線を実現

レンズ交換式カメラを長年手掛けてきたメーカーにとって妥協できないポイントとして、キヤノンはユーザーの方々が、使いたいレンズを安心して自由に使えることも大きな目標としました。
フランジバック(マウント部分から撮像面までの距離)を20mmに設定。これは、大型のレンズを装着しても十分な剛性の確保や、将来のシステムの進化などを考慮した上で決めた距離です。また、RFマウントの12ピンの電子接点もレンズの着脱によって起こる摩耗や異物混入を抑えられるように、高さを2段階にすることで摺動を少なくするように設計しました。

ファインダーをのぞきながらカスタム操作できるマルチファンクションバー

カメラを小型化しながらも、妥協のない快適な操作性を提供するために、キヤノンは、新操作部材「マルチファンクションバー」を開発しました。これまでカスタマイズ操作では、ひとつの操作部材に1つの機能しか割り当てることができませんでしたが、マルチファンクションバーは、スライドと左右のタップという3つのアクションが可能。指の小さな動きで複数の設定ができるので、ファインダーを覗きながら操作しやすいことが特徴です。
キヤノンが独自に蓄積してきた世界中の人々の「手の大きさ」に関するデータをもとに、代表的な手の大きさのユーザーを抽出し、繰り返しテスト。指が触れやすいバーの右側ではなく、左側での操作を初期設定にすることで、意図せず指が触れ、設定が変わってしまうという誤操作を防ぎます。小さな操作部材ひとつにも、快適さを追求した人間工学的な工夫がされています。

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スライド操作と左右のタップ操作が可能。撮影時と再生時で異なる操作を割り当てることも。

光学ファインダーに迫る内蔵EVF

「EOS R」では、0.5型・有効画素数約369万ドット・視野率約100%のOLED(有機EL)カラー電子ビューファインダー(EVF)を搭載。このEVFでは、光学ファインダーに迫るリアルな「見え」を追求するために、ファインダー光学系に独自開発の非球面レンズを採用しました。メガネをかけたままでもEVFをのぞきやすい約23mmのアイポイント、約0.76倍のファインダー倍率など、撮影に没入できる快適なEVFを実現。露出シミュレーションやメニュー画面の表示などもEVFで行うことを可能にしています。

  • (※)
    Organic Light-Emitting Diodeの略

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CMOSセンサー

#イメージング技術#自動化#機械工学#電気工学#物理学

キヤノンは独自技術を活かして自社でCMOSセンサーを開発・生産しています。現在は35mmフルサイズとAPS-Cサイズの2種類があります。
キヤノンのCMOSセンサーは、大きいサイズと高い解像力(35mmフルサイズCMOSセンサーで最高約5,060万画素)、優れた高感度特性(少ないノイズ)、広いダイナミックレンジ(※1)などに特長があります。また、約14コマ/秒(※2)の高速連続撮影や4K動画撮影への対応など、新しい静止画と動画の表現世界を開拓しています。

より詳細を知りたい方はこちら

  • (※1)
    当社基準による。
  • (※2)
    EOS-1DX MarkIIで実現

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35mmフルサイズCMOSセンサー

映像エンジンDIGIC8

#イメージング技術#電気工学#半導体

カメラのレンズから入ってきた光は、撮像素子(CCD/CMOS)によって電気信号へ変換されます。その信号から自然な色を再現し、豊かな階調を持ち、ノイズの少ない画像データを生成するのが画像処理プロセッサー(映像エンジン)(※1)です。キヤノンの映像エンジン「DIGIC」は、独自のアーキテクチャーを採用し、非常に高速な演算処理を可能とした高性能システムLSI(※2)です。

  • (※1)
    CPUコア部、プログラムを格納するメモリー部、タイマー機能、外部との入出力部が、一つの集積回路につくり込まれたマイクロコンピューター。
  • (※2)
    CPU、メモリー、専用LSIなどで実現していた機能を1個のチップ上に集積した大規模集積回路のこと。システムLSIでは、複数のチップを使用する場合の複雑な配線が不要となるため動作が高速化する。また、1チップのため基板上の専有面積が小さくなり、基板の小型化、機器の小型化も可能となる。

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DIGIC 8

DIGICは独自のアルゴリズムにより、偽色やモアレ(干渉縞)の低減、長時間露光時や高感度撮影時のノイズ低減などを高速に実行したり、液晶モニター信号出力の高精細化なども行っています。また、プロセッサー部分とメモリー部分を積層構造化して省スペース化も実現。カメラ本体の小型化にも貢献しています。
映像エンジンDIGIC 8の先進の画像処理性能により、EOS Rは、常用ISO感度40000を達成。暗い所でも鮮明な画像を創り出します。さらに最高約8.0コマ/秒の高速連続撮影や、デュアルピクセルCMOS AFの進化、4K30PのEOSムービーなど数々の機能も実現しています。

デュアルピクセルCMOS AF

#イメージング技術#自動化#機械工学#電気工学#物理学

「デュアルピクセルCMOS AF」は、すべての画素が撮像と位相差AFの両方の機能を備えている新構造のCMOSセンサーを使用した、画期的な撮像面位相差AF技術です。
デュアルピクセルCMOS AFのセンサーでは、一つひとつの画素が、独立した2つのフォトダイオードで構成され、撮像信号と同時に位相差AFに利用できる信号の出力が可能です。2つのフォトダイオードは、独立して光を取り込むことができ、位相差AF時にはそれぞれのフォトダイオードからの信号を検出し、撮像時には2つのフォトダイオードを合わせ、一つの画素として画像信号を出力します。

デュアルピクセルCMOS AF動画(13秒)

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