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──裏面照射型CMOSセンサーは、その感度特性のよさで瞬く間に普及し、いまやほとんどのコンパクトカメラで採用されています。α7R IIは、世界で初めて35mmフルサイズの裏面照射型センサーを採用していますが、裏面照射型を採用した背景について教えてください。

町谷：α7R IIは名前に“R”(Resolution、解像度)が付くとおり、高解像表現の追求を目標にしています。ただ、単純に高解像を追求して高画素化をおこなうと、いかに大きな35mmフルサイズセンサーといえども、画素一つひとつの受光部分(フォトダイオード)の面積が小さくなって高感度性能が失われてしまいます。さらに、膨大な画素数となることでデータの読み出しに多くの時間がかかってしまうと、素早いオートフォーカスや、テンポの良い撮影などができなくなってしまいます。

α7R IIでは我々の持っている技術を惜しみなく注ぎ込んで、「解像度」「高感度」「スピード」すべてを高次元で両立させたい。そのためには従来の延長線上の技術でなく、世界初となる35mmフルサイズ裏面照射型CMOSセンサーが必要でした。従来型のイメージセンサーはフォトダイオードの受光面を囲むように配線の層があります。それに対して裏面照射型CMOSセンサーではセンサーの裏表を反対にした構造のため、フォトダイオードの周囲には光の侵入を妨げる配線層が存在しません。フォトダイオードは配線層がなくなったことでセンサーの表面に近づき、光を集めやすくなります。これにより、有効約4240万画素という高い解像度を達成しながら、高感度・低ノイズ性能と広いダイナミックレンジを両立。常用ISO100-25600、拡張ISO50-102400(*)の幅広い感度域での撮影を可能にしています。

＊ 拡張感度は静止画のみ対応

──イメージセンサーの高画素化はデータ量の増大につながります。データ量が増大したことによる読み出し速度の低下はどうやって解決したのでしょう？

町谷：裏面照射型構造の採用で生まれたフォトダイオード下の空間に、従来よりも大規模なデータ転送回路を配置しました。回路に使用する配線材もアルミに代えて電気抵抗の少ない銅を使うことで、データ転送能力を高めています。読み出し速度の速さを活かして、4K動画の撮影では全画素読み出しによる高解像4K動画記録を実現しました。映像を構成するのに必要な画素数の約1.8倍の情報を凝縮することで、モアレやジャギーの少ない解像感の高い4K動画を記録できます。

世界最大(*)のAFエリアを持つ位相差検出方式AFの搭載も、裏面照射型の構造が貢献しています。イメージセンサーの回路や配線の自由度が増したことで、AFセンサーを“面”のイメージで高密度に配置することがしやすくなりました。また、イメージセンサーの高速読み出しはAFセンサーとコントラストAF情報の膨大な測距情報の転送にもかかわっています。世界最多(*)の399点の像面位相差AFセンサーがもたらす動きの速い被写体を逃さない高いAF精度と、α7Rとくらべて約40パーセント高速化したAFレスポンスの両立は、測距情報を瞬時に処理しAF演算をおこなう画像処理エンジン「BIONZ X (ビオンズ エックス)」や、俊敏なAFを実現するレンズとの連携にくわえて、35mmフルサイズ裏面照射型Exmor R CMOSイメージセンサーなしには実現できなかったと思います。

＊ 35mmフルサイズセンサー搭載デジタルカメラとして。2015年6月26日広報発表時点。ソニー調べ

──35mmフルサイズセンサーの画質や表現力には目を見張るものがあります。APS-Cサイズとくらべて面積が約2.3倍と大きなセンサーを、コンパクトなカメラボディに搭載するためには、多くの困難があったのではないでしょうか？

町谷：α7R IIをはじめとするα7シリーズや「DSC-RX1R II」をはじめとするRX1シリーズは、35mmフルサイズセンサーがもたらす圧倒的な高画質をいつも身近に置いて気軽に撮影できることを開発目標のひとつにしています。とはいえ両手の中に収まるコンパクトなボディに大きなイメージセンサーを搭載することは、それだけでも困難なことです。シャッター機構や回路基板をはじめ、すべての部品で小型化と配置の最適化を検討し試作を繰り返して、0.1mm単位の小型化を積み上げていくことでコンパクトで軽量なボディを実現しました。

──イメージセンサーをはじめ技術が日々進歩するなか、町谷さんがカメラの開発で心がけていることとは？

町谷：イメージセンサーは大きさをはじめ解像度性能、感度性能、ダイナミックレンジなどそれぞれ特徴があり、それはカメラの個性にもつながります。画像設計のパラメーターや駆動アルゴリズムなどすべてを最適化し、それぞれのイメージセンサーが性能を最大限発揮できるようにすることは、カメラ開発の重要なポイントのひとつです。カメラは景色を切り取って記録すると同時に、撮影者の思いを表現するツールでもあります。イメージセンサーの性能を引き出すとともに、AFや動画といった機能や操作性、持ち運びやすさを追求し、撮影者の意図をさまざまなシーンで写真や映像に反映できることを目指して設計しています。