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スマホカメラの選び方!【イメージセンサーから見るスマホカメラ】

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みなさんはスマホを選ぶとき、何を基準にして選んでいますか?今、スマホで写真を撮る機会も増えているので、カメラを基準にしてスマホを選んでいる人も多いと思います。そんな時、必ずスペック表を見ると思いますが、画素数だけを気にしている方も多いかと思います。しかし、スマホカメラのスペックにおいて「画素数」というのは必ずしも重要ではないです。むしろ「f値」「センサーサイズ」「ピクセルサイズ」に注目してみるといいと思います。

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スマホカメラの性能を決める要素について

まず、カメラの性能を決める要素というものを解説していきます。カメラとは実に複雑な構造で、シャッターを押してから撮影されるまでの一瞬の間にさまざまな処理が行われます。まず、入ってきた光はレンズを通過します。このレンズも非常に重要な要素で、レンズの質がよろしくないと、レンズフレアやレンズゴーストなどが多く発生してしまいます。このレンズが良いスマホとしては、光学機器メーカー「Zeiss」と協業し、レンズにフレア・ゴーストを抑えるコーティングを施したSONY、vivoのスマホがあります。逆にiPhoneは傷つきにくさを優先し、サファイヤガラスを採用したため、レンズフレア・ゴーストがかなりひどいです。

さて、レンズを通過するといよいよイメージセンサーに到達します。ここで入ってきた光を電気信号へ変換します。イメージセンサーはスマホのみならず、デジタルカメラであれば基本的にどれにもあります。このイメージセンサーの画素数が多いとより解像度が高い写真になりますし、センサーサイズ、ピクセルサイズが大きいとより明るい写真を撮影することができます。イメージセンサーはまさに写真の画質を決める非常に重要な要素になってきます。

そして写真の画質を決める最後の要素は、ソフトウェアです。スマホの場合、一眼レフやコンパクトデジカメに比べてあまり大きな出っ張りが作れないなど、非常に厳しい制約があり、ハード面にかんしてはどうやっても普通のカメラに勝てません。しかしスマホがデジカメに勝っている要素もあります。それは処理性能です。スマホには高性能のチップ(SoC)が載っています。これを活用し、ハード面の足らない部分を補うのが「コンピューテーショナル・フォトグラフィー」です。具体的には明るさの違う複数の写真を合成して撮影し、白飛び・黒潰れを低減するHDR機能や、長時間露光モード、ノイズリダクションなどにおいてコンピューテーショナル・フォトグラフィーが生かされています。ソフトウェアに関してはまさにメーカーが一番しのぎを削っている部分ですが、やはりソフトが強い会社と弱い会社があります。個人的感想ですが、強い会社としてはvivoやHuawei、あとXiaomiもそこそこ強いです。逆にSONYやHONORあたりは弱いですね。

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良いイメージセンサーって?

前述の通りイメージセンサーは取り込んだ光を電気信号へ変換する役割があります。イメージセンサーが全てではありませんが、イメージセンサー次第で撮れる写真は大きく変わると言っても過言ではありません。それでは、具体的に良いイメージセンサーとはどういったものでしょうか。

どうしても画素数が注目されがちですし、メーカーもスペック表に画素数しか書かないケースも多々あります。しかし画素数は実はそれほど重要ではありません。画素数よりイメージセンサーのサイズの方が重要です。イメージセンサーはやはり大きい方が良いです。基本的にイメージセンサーは大きければ大きいほど多くの光を集められるため、低照度に強くなります。さらに、一眼レフのような自然なボケが発生しやすくなり、背景をボカした撮影ができるようになります。また、一般的にイメージセンサーのサイズを上げると、後述するピクセルサイズを小さくしなくても画素数を上げることができるため、画素数が多くすることができます。しかし、イメージセンサーのサイズを大きくすることによるデメリットもあります。まずどうしてもカメラ周りの出っ張りが大きくなってしまう点、それからセンサーサイズを大きくすると当然コストがかかります。大きいセンサーを積んでいるのはだいたい高級端末で、廉価端末はだいたい比較的小さいセンサーを積んでいます。

そして、もう一つイメージセンサーにおいて重要なのが、「ピクセルサイズ」です。これは1画素あたりの大きさを表しており、大きい方が良いです。このピクセルサイズは、センサーサイズ÷画素数で求められます。要は1つのイメージセンサーを何分割しているかということです。同じ5000万画素のセンサーでも、センサーサイズが変わればピクセルサイズが変わってくるので、ここも気をつけて見なければなりません。ピクセルサイズが大きいと、一般的により多くの光を取り込めるようになり、低照度性能が向上します。

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センサーサイズのメーカーと型式

現在、スマホのイメージセンサーを作っているのは主にソニー、サムスン、オムニビジョンの3社です。ここでは、この3社についてと、代表的なセンサーについて解説していきます。メーカーの見分け方ですが、センサー名がIMXから始まるものはソニー、S5Kから始まる、あるいはローマ字2文字+数字の組み合わせなのはSamsung、OVから始まるのがオムニビジョンです。

ソニー

言わずと知れた日本の超有名企業です。スマホのXperiaはもちろん、一眼レフのαシリーズから、イヤホン、ポータブルオーディオ(ウォークマン)、ゲーム機(プレイステーション)、テレビ(ブラビア)、果てはインターネットのプロバイダから損害保険会社まで、日本でも1、2を争ういろいろなことをしている会社です。そんなソニーは、スマホのイメージセンサーにおいてはトップシェアを誇ります(2020年のデータ)。そのセンサーは高級端末から廉価端末まで広く採用されており、ソニーのイメージセンサーを全く搭載していないスマホを探すのが難しいほどです。最大のライバルであるSamsungに比べて画素数は控えめですが、その分低照度において強いセンサーを多く作っているなという感じがします。また、1インチセンサーを搭載するAQUOS R6とXperia Pro-Iはソニー製のセンサーを搭載しています。ただ、これまでソニー製のセンサーを大量に採用していたHuaweiが失速し、サムスン製センサーを多く採用していたvivoやXiaomiなどが躍進しているので、今後のシェア争いに注目です。

IMX700 (y)

ソニーのフラッグシップセンサーで、ソニーのスマホ向けとしては最もセンサーサイズが大きいセンサーになります。ファーウェイの専売モデルで、P40シリーズにおいて初採用。その後Mate40シリーズにも採用されています。この2つのモデルに搭載されたイメージセンサーはいずれもファーウェイ独自のRYYB配列のセンサーでしたが、その後登場したHONOR Magic3 Pro+では、通常のRGGBセンサーになっています。

IMX703

iPhone13 ProMaxのメインカメラとして搭載されているのがこれです。12MPで、センサーサイズは1/1.66です。iPhoneのカメラは基本的にすべてソニー製が採用されており、iPhone13 ProMaxでは、3眼のすべて、さらにToF(LiDAR)センサー、インカメに関してもソニー製のセンサーです。

IMX707

2022年12月に発表されたXiaomi 12 Proで初採用されたセンサーです。センサーサイズ、ピクセルサイズともにIMX700と同じで、SONYのスマホ用イメージセンサーとしては最も大きいセンサーです。他の部分においてIMX700と差異があるものと思われますが、詳細は不明です。

IMX766 (V)

2020年の終わりごろに発表されたOPPO Reno 5 Pro+で初採用されたのがこのセンサーです。センサーサイズは1/1.56というメインセンサーとしても比較的大型のもので、その後発売されたカメラフラッグシップモデルであるFind X3シリーズでも採用されました。当初はOPPO系列(OnePlus Realmeを含む)専売モデルでしたが、2021年8月にはvivo iQOO8シリーズでも採用され、さらに公式ではありませんが、Huawei P50シリーズ、HONOR Magic3シリーズにおいても採用されているようです。現在ではOPPO系列を中心に、フラッグシップからミドルレンジまで幅広い端末に搭載されています。2022年ではFind X5 Proにも採用されましたが、2万円台で買えるRealme 9 Pro+にも搭載されました。vivoでもIMX766が採用されており、IMX766をvivo向けにカスタマイズしたセンサーは、IMX766Vと呼ばれています。

IMX686

2019年に登場した汎用センサーです。画素数は6400万画素で、画素数はソニーが製造するスマホ用センサーとしては最も画素数が多いです。センサーサイズは1/1.72。後述するIMX586の後継にあたり、主にゲーミングスマホや廉価ハイエンド端末で採用されています。初採用はRedmi K30シリーズ。その後はASUS ZenFone7、ROG Phone3、RedMagic5G、Mi Note10 Liteなど、本当に多種多様な機種に採用されました。

IMX598

後述するIMX586をvivo向けにカスタマイズしたのがIMX598で、現在でもvivoしか採用していないセンサーになります。画素数やセンサーサイズは586と同じです。最強カメラスマホだと思っているX60 Pro+、X70Pro+の超広角センサーがこれです。この2機種においては、疑似ジンバルであるMicro-PTZと組み合わせられており、非常に強力な手振れ補正を実現しています。

IMX586

48MPでセンサーサイズは1/2のセンサーで、ソニーの超ベストセラーかつロングセラー製品です。初登場は2018年。当時としては世界最小のピクセルサイズを実現し、1/2インチという比較的小型のセンサーながら、48MPという高画素を実現しています。本当にいろいろな機種で採用されており、Xiaomi、OnePlus、OPPO、ASUSなどのミドルレンジ以下の端末で採用されました。しかしそれだけにとどまらず、ここ最近では望遠レンズにIMX586が採用される事例が出てきました。初めてこれが望遠に採用されたのはSamsung S20 Ultraで、2021年になってからはXiaomi Mi11 Ultraの5x望遠に採用されました。そして2021年10月に発売されたPixel6 Proにおいても、IMX586が望遠に用いられています。

IMX363

Google Pixelによく採用されていたセンサーです。Pixel5a~Pixel3の間に出た10機種すべてに採用されています。画素数は12.2MP、センサーサイズは1/2.55と、かなり小さいです。Pixel以外でも多くの端末に採用されており、Xperia10 Ⅲにおいても採用されているようです。

IMX557

Xperiaのメインセンサーです。Xperia1 Ⅲ、Xperia5 Ⅲなどで採用されています。画素数は12MP、センサーサイズは1/1.76と、カメラをウリにしている割には控えめなセンサーサイズとなっています(最大級ソニー信者に配慮した表現)

Samsung

こちらも言わずと知れた超有名企業です。スマホにおいては世界一のシェアをほぼ維持しており、日本でもSamsung端末を使っている人が多いことでしょう。そんなSamsungのイメージセンサーは、高画素が特徴的です。HMシリーズでは世界初の108MP(1億800万画素)を実現し、今ではSamsung、Xiaomiの端末で多く使用されています。さらに、2021年には200MPのイメージセンサーであるHP1を発表。ますます高画素路線を推し進めています。その一方、センサーサイズの大型化にも積極的で、Mi11 Ultraに採用されたGN2では、スマホ向けセンサーとしては世界最大の1/1.12インチとなっています。ソニーと激しいシェア争いを繰り広げており、2020年のデータではソニーに次いで第二位のシェアとなっています。今後Samsungが逆転があるのか注目ですね。

ISOCELL GN2(S5KGN2)

2021年春に発表されたXiaomi Mi11 Pro/Ultraで採用された、スマホ向けイメージセンサーとしては世界最大のセンサーサイズ、1/1.12インチを誇ります。2022年3月に発表されたHonor Magic4 Ultimate Editionには、このGN2と同じセンサーサイズ、ピクセルサイズのセンサーが搭載されましたが、これがGN2をカスタマイズしたGNHというセンサーではないか?といううわさもあります。ただし確定ではなく、新型のSONYセンサーという噂もあります。ちなみにAQUOS R6やXpreria Pro-Iで採用されている1インチセンサーはスマホ用ではなくコンデジ用センサーをスマホに転用したものなので、スマホ用センサーとしては世界最大です。

ISOCELL GN1(S5KGN1)

2020年7月、vivo X50 Pro+で初採用されたのがこのセンサーです。センサーサイズは1/1.3という大型センサーです。発表当初はvivoの専売モデルでvivoのカメラフラッグシップであるX50Pro+、X60Pro+、X70Pro+のメインカメラに採用されています。その後は専売ではなくなったようで、Meizu18 Pro、TECNO Phantom X、Google Pixel 6など、さまざまなメーカーのカメラフラッグシップのメインセンサーとして採用されました。

ISOCELL HM2(S5KHM2)

108MP、つまり1億800万画素のセンサーです。実は1億800万画素のセンサーにはHMX、HM1、HM2、HM3の4種類あり、このうちHM1とHM3はSamsung専売モデルになっており、サムスン以外の108MPカメラにはHMXまたはHM2が積載されています。この2つのセンサーの違いはセンサーサイズ・ピクセルサイズで、HM2はHMXに比較して小さくなっています。HM2のセンサーサイズは1/1.52でピクセルサイズは0.7μmです。HMXはハイエンドモデルを中心に搭載されていますが、HM2は主にミドルレンジ以下の端末に多く積載されており、Mi11T ProやRedmi Note10 Pro、vivo S10 Proなどに搭載されました。

ISOCELL HMX(S5KHMX)

108MPのセンサーとして最初に発表されたのがこのセンサーです。2019年8月に発表されました。主にXiaomiのハイエンドモデルに多く搭載されており、Mi10 Pro、Mi10T Pro、Mix4、Mi Note10 Proなどに採用されました。Samsungの大型イメージセンサーは基本的に「アルファベット2文字+数字1桁」という風に命名されていますが、これはその命名規則から外れます。Xiaomi端末に多く採用されていることから、HMXのXはXiaomiの頭文字Xではないか?と思っています。現在ではモトローラのスマホでも採用されました。センサーサイズは1/1.33です。全くセンサーサイズ・ピクセルサイズが同じHM1、HM3というセンサーもあり、こちらはSamsung S20シリーズ、S21シリーズ、さらにS22 Ultraなどでも採用されています。

ISOCELL GW3(S5KGW3)

前述のHM2と同じ、ピクセルサイズ0.7μmのセンサーで、それの6400万画素バージョンです。センサーサイズは1/1.97となっています。主にミドルレンジ以下の端末に多く搭載されており、日本に投入されている端末だとMi11 Liteに搭載されています。それ以外だとiQOO Z3、Samsung galaxy M52、ZTE AXON 30 Ultraの超広角などに積載されています。

ISOCELL GW1(S5KGW1)

ピクセルサイズ0.8μm、6400万画素のセンサーです。発表当初はスマホ用センサーとして世界最高の画素数でした。同じ画素数でもGW3よりピクセルサイズが大きいので、センサーサイズもGW3より一回り大きい1/1.72となっています。全く同じセンサーサイズ・画素数でGW2というセンサーもありますが、こちらはSamsung専売モデルとなっています。主にミドルレンジ以下の端末に多く採用されており、vivo NEX3、UMIDIGI Z5 Pro、Realme V15、Realme X50 Proなどに搭載されています。

ISOCELL GM1(S5KGM1)

4800万画素、センサーサイズ1/2で、SONYのIMX586と全く同じ画素数、センサーサイズのイメージセンサーです。2018年に発表されました。ミドル帯以下の端末で数多く採用されており、vivo iQOO Z1、iQOO Neo3、Redmi Note9、Realme V5、POCO M3、OPPO A93など、数多くのメーカーで採用されています。

ISOCELL JN1(S5KJN1)

2021年6月に発表された新しいセンサーです。業界最小の0.64μmという超精細ピクセルサイズとなっています。これまで50MPのセンサーはIMX700やGN1などの超大型センサーが多かったのですが、JN1は1/2.76と非常に小型なので、画素数に惑わされずにセンサー名を確認した方が良いかと思われます。Redmi 10、Realme 8iで採用されています。このJN1は「isocell2.0」というシステムなのですが、このJN1をvivo向けにカスタマイズした「JNV」では、それより高性能な「isocell3.0」を搭載しています。こちらはvivo S12 Proのインカメに採用されています。

ISOCELL HP1

2021年9月に発表されたセンサーで、ピクセルサイズはJN1と同じく業界最小の0.64μmとなっています。特徴的なのは何といっても画素数。世界初の2億画素(200MP)です。センサーサイズは1/1.22で、センサーサイズ、画素数ともにJN1の4倍となっています。2022年3月現在、まだ搭載している端末は発表されていませんが、Xiaomi端末での採用が噂されています。

ISOCELL GN5(S5KGN5)

GN1、GN2に次いで登場したGNシリーズの第三弾です。なぜか3と4を飛ばして5になりました。2021年9月に、HP1と同時に発表されました。センサーサイズは1/1.57で画素数は5000万画素です。SONYのIMX766と全く同じ構成となっています。見ての通り数多くの端末で採用されたSONYのIMX766に対抗したセンサーだと思われます。2022年1月に発表されたiQOO9シリーズで初採用されました。さらに、Samsung S22+においてはセンサーサイズ、ピクセルサイズが全く同じGN3が採用されました。GN5との違いは不明です。

S5K3M5

超広角や中間望遠などで多く採用されているセンサーです。12MPで、ピクセルサイズは1.0μmです。Find X5 Proの中間望遠をはじめ、Xiaomi、Samsung端末など、本当に多くの端末で採用されています。

OmniVision

OmniVisionはSONYやSamsungと違い、一般的な知名度はほぼゼロのメーカーだと思います。もともとはアメリカの企業でしたが、2016年に中国の投資家に買収され、現在では中国の企業になっています。メインカメラのセンサーとしてはあまり採用されていませんが、超広角、望遠のセンサーとしてはさまざまなメーカーに採用されています。

OV50A

2021年2月に発表されたセンサーです。5000万画素でセンサーサイズは1/1.5。Huawei P50シリーズで採用されている可能性がありますが、IMX766である可能性もあります。

OV48C

Omnivisionとしては初めてフラッグシップモデルのメインカメラに採用されたセンサーです。Xiaomi Mi10 Ultraに搭載されました。しかしその後まったく採用されず、現在に至ります。なぜ採用されたのか、採用されないのかも謎ですが、やはりメーカーとしてはSamsungやソニーのセンサーを優先して載せている印象です。

OV64B

Omnivisionのベストセラー製品です。センサーサイズは1/2、画素数は6400万画素で、これはSamsungのGW3と全く同じです。ミドル帯以下のメインセンサーとして多く採用されており、OPPO Reno 6、POCO X3 GT、Moto G100、Redmi K40 Gaming Editionなどに採用されています。また、望遠のセンサーとしてはHuawei P50シリーズ、HONOR Magic3シリーズでも採用されていますし、Magic3 Pro+では超広角、望遠、モノクロと、3つもOV64Bが搭載されています。

OV08A10

主にペリスコープ望遠のセンサーとして採用されています。超小型で、本当に数多くの機種で採用されています。Huawei以外(P40 Pro+を除く)で8MPの望遠はほぼこのOV08A10が採用されています。Huaweiの8MPセンサーはIMX520というセンサーと言われています。vivo X60Pro+、X70Pro+、Xiaomi Mi11 Pro、Mi10 Pro、OnePlus 9 Pro、Meizu 18 Pro、それからHuawei P40 Pro+の中間望遠など、本当に多くの機種で採用されています。ないよりはマシですが、決して性能の高いセンサーではなく、望遠としては本当に最低限のセンサーです。

OVB0B

Samsungに対抗した(?)200MPセンサーです。Samsungはピクセルサイズが0.64μmですが、こちらはさらに小さい0.61μmとなっています。さらにOmnivisionは0.56μmのセンサーも用意しているようです。こちらも2022年3月時点では採用例がありません。果たしてどの端末に採用されるのかも謎です。

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ピクセルビニングについて

一眼レフの画素数がだいたい2000万画素程度なのに対し、Androidスマホのメインカメラは、多くが50MP前後と、ずいぶん高画素となっています。しかし、実際にこの高画素で撮影が行われるわけではなく、通常は4つや9つのピクセルを結合し、本来の画素数の1/4、あるいは1/9の画素数で写真が出力されます。ビニングセンサーを採用することのメリットとして、出力後の画素数が同じ非ビニングセンサーと比較して低照度性能が向上し、解像度が上がるということがあります。私もこの分野に関してはまだまだ勉強不足なのでちょっと間違っているかもしれませんが・・・。要はより多くのピクセルで光を取り込めば、結合後もより正確な色が再現できる、ということのようです。現在は4つのピクセルをビニングするのが最も多いです。48MPセンサーの場合は12MP、50MPの場合は12.5MP、64MPの場合は16MPで出力されます。ただ108MPセンサーの場合は3×3、9ピクセルをビニングしており、12MPで出力されます。そして最新の200MPセンサー(HP1)では16ピクセルをビニングしており、12.5MPで出力されます。

一部のスマホでは、高画素モードというものが搭載されており、ピクセルビニングを使わない写真を撮影することが可能です。解像度は上がる一方、データサイズが大きくなり、低照度撮影に弱くなると思われます。

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f値について

f値とは、絞りの大きさの違いから来る、カメラに取り込める光の量のことです。また、このf値が変わると写真のボケ量も変化します。このf値は基本的に低い方が良いです。スマホカメラのメインカメラの場合、おおよそ2.0を下回れば良いでしょう。1.5とかになってくると低照度覇権クラスのカメラです。このf値は、イメージセンサーのみならずメーカーのチューニングによっても変化します。例えば同じISOCELL GN1を搭載しているスマホでも、vivo X70Pro+はf/1.57、vivo X50 Pro+とGoogle Pixel6 Proはf/1.85、Meizu 18 Proはf/1.9となっています。このf値、同じメーカーの端末同士であればある程度参考になるのですが、ソフトウェアが違う他社との比較では、必ずしもf値が低い方が低照度性能が高いとは限らないので、そこは注意が必要です。

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イメージセンサーの調べ方

じゃあ買おうとしているスマホはどのイメージセンサーを搭載しているのかを知りたい!となると思いますが、なんと、残念ながら、現時点においてすべてのスマホのイメージセンサーが正確に載っているサイトを私は知りません。今回、ご紹介するのは「kimovil」というサイトですが、日本国内のみで販売されている端末など一部の端末は掲載されていませんし、ときどき(20%くらい)イメージセンサーが間違っていたりします。でもだいたい9割くらいは合っていると思われるので、参考にはなるかと思います。

自分が保有している端末の場合「Device info HW」というアプリを見れば、この端末がどのイメージセンサーを搭載しているかを知ることができます。ただし、Huawei端末など一部の端末には対応していません。

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まとめ・・・いい写真は、いいイメージセンサーから

イメージセンサー

今回はイメージセンサーについて書いてきました。いろいと書いてきましたが、一番重要なのはセンサーサイズとピクセルサイズです。これだけは是非覚えていただけると嬉しいです。また、画素数というのは飾りに近く、通常の撮影ではピクセルビニングされており1000万~2000万画素程度で撮影されているということも大事です。ここまでさんざんイメージセンサーについて書いてきたのに、こういうことを最後に書くのはなんですが、実はイメージセンサーなどのハードウェアよりソフトウェアの方が大事です。カメラでスマホを選ぶときは、ソフトウェアに強い会社のスマホを選ぶのが一番良いと思われます。

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コメント

  1. 水凪紫 より:

    おー解り易くていい記事でないですか。センサーはでかくて良い物に限りますが、結局すまふょってソフトウェアですからね。全てのスペックって参考にしかならないジレンマ。
    とにもかくにもカムバック華為…

    • はるつばめはるつばめ より:

      ありがとうございます。ソフトウェアあってのハードウェア・・・という感じが強いですね。そろそろIMX700の後継となるHuawei専売のセンサーが来ないかな・・・。

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