カメラとは
カメラとは、レンズや感光材料を用いて写真を撮影・保存する電気機器です。スマートフォンなどの製品に組み込まれているものはカメラモジュールと呼ばれることもあります。
カメラの仕組み
カメラは主に「レンズ」「感光材料」「シャッター」の3つの要素によって構成されます。
1. レンズ
ガラスやプラスチックで作られた、光を屈折させる部品です。レンズの一部や全体を前後に移動させることでピントの調節を行います。現在、一般的なカメラにはオートフォーカス機能が付いていて、自動でピントを合わせることができます。コンパクトデジタルカメラではコントラストが高い位置にレンズを合わせる「コントラスト検出方式」が使用されています。
一方、一眼レフデジタルカメラでは、入ってきた光を2つに分けて結像した画像の比較を行うことでピントを調節する「位相差検出方式」が使用されています。最新技術としては人の顔を検出してピントを合わせる画像認識のオートフォーカスもあります。
2. 感光材料
フィルムカメラでは、フィルムの表面の化学塗料が光に当たることによって変化 (感光) し、化学的なプロセスを経て現像されます。それに対して現在一般的に使用されているデジタルカメラではフィルムの代わりに撮像素子 (イメージセンサ) が用いられています。フォトダイオードにより受けた光を電流や電圧に変換し、画素と呼ばれる単位ごとにデジタルデータとして保存しています。その中でもCMOSセンサやCCDセンサなど回路の構造による分類があります。
3. シャッター
シャッターは感光材料に光を当てる時間とタイミングを調節する部品です。コンパクトカメラに用いられているレンズシャッターはレンズの中に置かれ、バネによって素早く開閉します。一方、一眼レフカメラには感光材料の直前に配置されるフォーカルプレーンシャッターが用いられています。また、シャッタースピードはシャッターが開いている (露光) 時間を示します。
カメラの種類
カメラはデジタルとフィルムの大きく2つに分けられます。
そのほかにも以下のような種類があります。
1. 一眼レフカメラ
ミラーなどで反射させることによってファインダーから撮影する画像を直接確認することができます。１つのレンズで撮影と確認ができることを一眼と呼び、レフレックス (反射) という言葉から一眼レフという名称になっています。今までの主流の上位機種として使用されてきました。レンズを交換が可能です。
2. ミラーレス一眼
ファインダーの中に小さな液晶があり、リアルタイムのデジタルデータを表示しているデジタルカメラです。一眼レフと比較してコンパクトというメリットがあります。タイムラグや価格なども改善され、現在では一眼レフに代わって主流になりつつあります。レンズ交換が可能です。
3. コンパクトカメラ
レンズとカメラが一体になっている小型なカメラです。
4. インスタントカメラ
撮影後すぐに現像できるフィルムカメラです。