イメージセンサー（撮像素子）とは？仕組みやサイズの違いを解説

カメラを趣味にしていると必ず耳にする「イメージセンサー・撮像素子」の単語。

カメラにおいて重要な部分だとは知りながらも「どのようなものかはよくわからない……」という方は多いのではないでしょうか？

イメージセンサーは、レンズ交換式の一眼カメラやコンパクトデジタルカメラ（デジカメ）、アクションカメラ、スマートフォンなどすべてのカメラに搭載されています。

カメラの性能を決定する心臓部分といっても過言ではありません。

今回はそんなイメージセンサーについて、基本的な仕組みや役割をわかりやすく解説します。

紹介する機材のスペック一覧表

フルサイズ

製品名	リンク	GOOPASSレンタル価格・購入価格	価格.com販売価格※	発売日	レンズマウント	センサーサイズ	有効画素数	動画記録画素数	ISO感度	シャッタースピード	連続撮影速度	液晶モニター可動方式	外形寸法	重量
1.SONY α7 IV ILCE-7M4		10,912円（1泊2日）28,980円/月	291,200円	2021年12月17日	ソニーEマウント	フルサイズ	約3300万画素	4K（59.94fps）	ISO100～51200	1/8000～30 秒	最高約10コマ/秒	バリアングル式	131.3×96.4×79.8mm	658g
2.Canon EOS R6 Mark II		13,552円（1泊2日）35,490円/月	341,689円	2022年12月15日	キヤノンRFマウント	フルサイズ	約2420万画素	4K（29.94fps）	ISO100～102400	1/8000～30秒	電子シャッター時：最高約40コマ/秒	バリアングル式	138.4×98.4×88.4mm	約670g
3.Nikon Z 5		8,191円（2泊3日）17,480円/月	150,000円	2020年8月28日	ニコンZマウント	フルサイズ	2432万画素	4K（29.97fps）	ISO100～51200	1/8000～30 秒	最高約4.5コマ/秒	チルト式	134×100.5×69.5mm	675g
4.Nikon Z 7II		10,912円（1泊2日）28,980円/月	386,100円	2020年12月11日	ニコンZマウント	フルサイズ	4575万画素	4K（3840×2160）	ISO64～25600	1/8000～30秒	最高約5.5コマ/秒	チルト式	129.5×91×63.8mm	約557g

APS-Cサイズ

製品名	リンク	GOOPASSレンタル価格・購入価格	価格.com販売価格※	発売日	レンズマウント	センサーサイズ	有効画素数	動画記録画素数	ISO感度	シャッタースピード	連続撮影速度	液晶モニター可動方式	外形寸法	重量
1.SONY α6600 ILCE-6600		8,191円（2泊3日）17,480円/月	136,556円	2019年11月1日	ソニーEマウント	APS-Cサイズ	2420万画素	4K（30p）	ISO100～32000	1/4000～30秒	最高約11コマ/秒	180度チルト可動式	120×66.9×69.3mm	503g
2.Canon EOS R50		5,991円（2泊3日）12,980円/月	93,800円	2023年3月17日	キヤノンRFマウント	APS-Cサイズ	2420万画素	4K（29.97fps）	ISO100～32000	1/8000～30秒	最高約15コマ/秒	バリアングル式	116.3×85.5×68.8mm	約375g
3.Nikon Z 30		5,991円（2泊3日）12,980円/月	87,980円	2022年8月 5日	ニコンZマウント	APS-Cサイズ	2088万画素	4K（29.97fps）	ISO100～51200	1/4000～30秒	高速連続撮影：約5コマ/秒 高速連続撮影（拡張）：約11コマ/秒	バリアングル式	128×73.5×59.5mm	405g

イメージセンサー（撮像素子）とは？

イメージセンサーとは、レンズが集めた光を結像し、電気信号に変換する半導体（回路）のこと。

ミラーレスカメラであればレンズを外したときに、一眼レフカメラではミラーを上げた先に見える角形の部分です。

フィルムカメラでは、同じ場所にフィルムが位置していました。

カメラを通過した光は、そのままではただの光に過ぎません。

デジタルカメラでは光を電子データに変換してはじめて、普段見ている画像や動画の形になります。

人間の眼も、レンズの役割をする水晶体で感じ取った光を、網膜で結像させ脳へ信号として送ることで見たものを認識しています。

つまり、イメージセンサーとは、人間でいうところの網膜のこと。

網膜に異常があると物がよく見えないように、カメラにおいてもイメージセンサーは重要です。

撮影される写真・映像の画質や色再現性を、イメージセンサーの性能が大きく左右します。

そのため、どのようなイメージセンサーが搭載されているかはカメラを評価するうえで重視するポイントといえるでしょう。

メーカーも日夜、新しいイメージセンサーの開発に力を注いでいます。

また、カメラに搭載されているイメージセンサーにはさまざまな種類（大きさ）があり、センサーの大きさでカメラを分類することが大半です。

一般的に発売されているカメラには、以下のようなセンサーサイズがあります。

• 中判デジタル：約44mm×33mm
• フルサイズ：約36.0mm×24.0mm
• APS-C：約23.6mm×15.8mm
• マイクロフォーサーズ：約17.3mm×13.0mm
• 1型：約13.2mm×8.8mm

センサーサイズの違いについては下記の記事でまとめていますので、併せてご参照ください。

フルサイズ、APS-C、マイクロフォーサーズの違いを比較！センサーサイズごとの特徴とは

イメージセンサーの仕組み

イメージセンサーは一見すると一枚の板のようですが、実際には次の4層がフィルター状に重なってできています。

• オンチップレンズ（マイクロレンズ）
  イメージセンサーの上部に配置される微小なレンズのこと。入射する光を効率よくフォトダイオード（受光部分）に集める
• カラーフィルター
  入ってきた光を色ごとに分類するフィルター。主に赤、緑、青の3つの基本色を感知する
• フォトダイオード（受光部分）
  光を電気信号に変換する中心部分。光の強弱によって発生する電子量が変わる
• 配線（出力部）
  フォトダイオードで変換された電気信号を取り出して他の部分へ転送する

上記が連携することで、光を電気信号に変換して出力する役割を果たしています。

また、イメージセンサーは数百万～数千万の受光素子の集合体です。

碁盤の目のように受光素子が並んでおり、その最小単位を画素（ピクセル）と呼びます。

「有効画素○○○○万」の表記もいくつの受光素子が並んでいるのかを示したもので、例えば2420万画素のセンサーであれば、受光素子の個数は2420万個（6000×4000ピクセル）。

2023年現在、フルサイズセンサーで最高画素数を誇る「α7R V」であれば、6100万個の画素が並んでセンサーを作っています。

画素数が多いカメラで撮影した写真の方が多くのピクセルで作られているため、緻密で粗さが目立ちません。

必ずしも高画素＝良いというわけではありませんが、写真の精細さの観点で見ると、撮像素子の個数が解像度を決定します。

CCDセンサーとCMOSセンサーの違い

さらに、デジタルカメラのイメージセンサーは、主に2種類のセンサーに分類されます。CCDセンサーとCMOSセンサーです。

CCDイメージセンサーとは

CCDとはCharge Coupled Device（電荷結合素子）の略で、以前のデジタルカメラはCCDセンサーが主流でした（電荷とは電気の量のこと）。

CCDは、1つ1つのフォトダイオード（受光部分・受光素子）で集めた光を、垂直伝送路と呼ばれる、いわば電荷を運ぶ水路のような場所に転送します。

その後、今度は水平伝送路へと運ばれて、最後に信号増幅アンプを通して出力されます。

バケツリレーに例えられることも多く、1つずつ電荷が運ばれていくのを想像するとわかりやすいのではないでしょうか。

CCDのメリットは、最後に一括で信号が増幅されるので、増幅率が一定である点。

そのためノイズが少なく、CMOSセンサーに比べて画質が良い傾向にあります。

一方で各転送に消費する電力が多く、バッテリー消費が激しい点や、転送速度が遅い点がデメリットです。

CMOSイメージセンサーとは

CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductor（相補型金属酸化膜半導体）の略で、簡単にいうとそれぞれの受光素子に信号増幅のアンプがついている方式のこと。

CCDがバケツリレーのように電気信号を運んでいるのに対し、CMOSでは個々の受光素子から直接呼び出しと出力を行ないます。

バラバラに信号増幅アンプを通すためノイズが発生しやすい点がデメリットですが、最近ではノイズ改善の技術（ノイズキャンセラー）が向上しました。

また、CCDに比べ転送速度も速く消費電力が小さいため、現在多くのデジタルカメラはCMOSセンサーを採用しています。

センサーサイズ別おすすめカメラ【フルサイズ】

ここからはCMOSセンサーを搭載したおすすめのカメラを、センサーサイズ別にご紹介します。

SONY α7 IV ILCE-7M4

高速、高解像。さまざまなシーンに対応するオールラウンダー。

SONY（ソニー）のフルサイズミラーレス「α7 IV ILCE-7M4」。

ベストセラー製品ともいえる「α7 III」の後継機として、2021年に発売されました。

新開発の有効約3300万画素フルサイズCMOSセンサーを搭載し、従来に比べて静止画でも動画でもより緻密な描写が期待できます。

また、画像処理エンジンは、フラグシップと呼ばれるα1やα7S IIIと同じ「BIONZ XR」を採用。

759点の像面位相差AFセンサー配置に加え、AFの速度や被写体検出のスピードも向上しました。

それにより、動物やスポーツ撮影などの動きが激しいシーンでも、瞬時に被写体を捉えシャッターチャンスを逃しません。

高画素に加え高速AF、高追随、そして高い暗所耐性。α7 IIIのバランスを引き継ぎ、よりバージョンアップさせた1台です。

製品名	α7IV ILCE-7M4
マウント	ソニーEマウント
画素数	約3300万画素
動画性能	4K／59.94fps
常用感度	ISO100～51200
連写性能	最高約10コマ/秒
サイズ	131.3×96.4×79.8mm
重量	658g

購入する場合は、291,200円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Canon EOS R6 Mark II

粘り強いAFと秒速40コマで、素早い動体の一瞬を逃さない。

「EOS R6 Mark II」は、2022年12月15日にCanonが発売したハイアマチュア向けのフルサイズミラーレスカメラです。

上位モデル「EOS R3」と同じ映像エンジンDIGIC Xを搭載し、有効画素数は約2420万画素、常用ISO感度は102400。高画質・低ノイズ・高感度を実現しました。

AFシステムにはディープラーニング技術を活用したトラッキング性能と、EOS R6の2倍となる電子シャッター時最高約40コマ／秒の高速連写性能を採用しています。

動きの予測ができないアグレッシブな動体でも、粘り強く追尾し続け一瞬を捉えます。

被写体の検出性能も向上し、人物の瞳／顔／頭部／胴体の検出が可能です。

さらに、EOS R6 Mark IIは動画性能も注目すべきポイント。

これまで多くのカメラでは30分以上の連続撮影が難しいとされていましたが、EOS R6 Mark IIは最長6時間まで延長されました。

画質にもこだわり、6K動画をリサイズする「6Kオーバーサンプリング」による4K動画が撮影ができます。

ハイアマチュア向けですが、直感的に操作しやすいためフルサイズデビューにもおすすめ。

運動会はもちろん、飛行機や車、野鳥などの動体を撮りたい方にも試してもらいたい1台です。

レビュー：GOOPASSスタッフが実際に使ってみました！

・使用機材：Canon EOS R6 Mark II

・使用方法：ペット・馬

・描写性能：Canonらしい華やかな色でシャープ

・オートフォーカス性能：トラッキングAFが搭載され、R6よりも動体を追いやすくなりました。馬撮影時に、AFの検出を馬にすると、騎手ではなくきちんと馬にピントを合わせ続けてくれるのに驚きました。

・手ブレ補正機能：最高8.0段分の手ブレ補正が強力。

・使いやすさ：R6では電源ボタンが左にありましたが、MarkⅡでは右側に。左にはスチル／ムービーの切り替えボタン。R6からの買い替えやＲ5を使い慣れている人には最初はとまどうかもしれません。慣れれば問題ないと思います。

・持ち運びやすさ：カメラ自体はミラーレスなので、フルサイズとはいえ持ち運びしやすいです。しかし、RFマウントのLレンズはどれも大きく重いので、レンズと合わせると持ち運びがしやすいとは言いにくいかもしれません。

製品名	EOS R6 Mark II
マウント	キヤノンRFマウント
センサーサイズ	フルサイズセンサー
画素数	約2420万画素
動画性能	4K UHD／59.94・50.00fps
常用I感度	ISO100～102400
連写性能	電子シャッター時：最高約40コマ/秒 電子先幕・メカシャッター時：最高約12コマ/秒
サイズ	138.4×98.4×88.4mm
質量	約670g

購入する場合は、341,689円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Nikon Z 5

フルサイズミラーレス一眼の入門機に「ちょうどいい」1台。

Nikon（ニコン）のフルサイズミラーレス一眼カメラ・Zシリーズ。

その3作目となるNikon Z 5が、2020年8月に発売されました。エントリーモデルとなる本機は、フルサイズミラーレス一眼の入門機としておすすめです。

その理由は、上級者向けで手が出しにくいイメージの一般的なフルサイズ機には無かった「試しやすさ」にあります。

本モデルは、フルサイズセンサーの高画質はそのままに、リーズナブルな販売価格を設定することに成功しました。

また、従来機のZ 6と比べて、画素数やISO感度・シャッタースピードは変わらないものの、撮影可能枚数が増加。

さらに、Zシリーズ初となるダブルスロットを採用しました。記録作業をスムーズにしたり、記録消失のリスクを減らしたりするなどの機能性が向上しています。

その一方で、Z 6に比べて安価のため、連写機能や液晶モニターの画質など一部見劣りする性能があるのも事実。

とはいえ、ボディ内手振れ補正や高精度AFが搭載されており、ポートレートや風景を撮影するならスペックは十分です。

「フルサイズに憧れはあったけど、なかなか一歩が踏み出せなかった…」というAPS-Cユーザーなどにとって待望の1台と言えるでしょう。

製品名	Nikon Z5
センサーサイズ	フルサイズ
画素数	2432万画素
動画性能	4K／29.97fps
常用感度	ISO100～51200
連写性能	高速連続撮影：約4.5コマ/秒
サイズ	134×100.5×69.5mm
重量	675g

購入する場合は、150,000円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Nikon Z 7II

ありのままを写すNikonの一眼でナチュラルなモデル撮影を。

Z 7IIは2020年12月11日に発売されたNikonのフルサイズミラーレス一眼です。

フルサイズフォーマットとして最大口径となるZマウントの優位性を活かし、4575万画素のイメージセンサーに豊富な光を取り込むことで高画質な写真を生み出します。

Nikonのカメラといえば、「ありのままの自然な色を描き出す」ことに定評があります。

Z 7IIは光を多く取り込める裏面照射型CMOSセンサーを採用し、センサー感度と情報処理を最適化することでベース感度ISO 64という数値を実現。

低ISOでの自然光をダイレクトに取り込んだ撮影が可能です。

モデル撮影において、被写体をありのままに描く写真を撮ろうとするのであればZ 7IIは最適なカメラの1つです。

また、Nikonのフルサイズミラーレスは電子ビューファインダーの評価も高く、クリアなファインダー像でしっかりと撮影に臨みたい人にも適しています。

電子ビューファインダーは液晶を見るのでどうしてもリアルとの乖離がみられる場合もありますが、Nikonの電子ビューファインダーはナチュラルな写りが評判です。

モデルを肉眼で見て、カメラを調整しファインダーで確認しながら、その姿をありのままに写す。

そんな撮影体験ができるカメラがZ 7IIです。

製品名	Nikon Z 7II
センサーサイズ	フルサイズ
画素数	4575万画素
動画性能	4K（3840×2160）59.94fps
常用感度	ISO64～25600
連写性能	最高約5.5コマ/秒
サイズ	134×100.5×69.5mm
重量	約705g

購入する場合は、386,100円（税込 ※2025/03/27現在 カカクコム調べ）となっているようです。

センサーサイズ別おすすめカメラ【APS-Cサイズ】

SONY α6600 ILCE-6600

5軸の手ブレ補正が手持ち撮影もサポート。

SONY（ソニー）が2019年に発売したミラーレス一眼「α6600 ILCE-6600 」。

約2420万画素のAPS-Cセンサーを搭載し、α6000番台シリーズの中では上級者向けモデルです。

α6000番台の上位機種には、フルサイズ機と同様の光学式手ブレ補正が搭載されており、本機も例外ではありません。

約5段分の補正力で、望遠レンズで顕著になる角度ブレや、長秒撮影の際に発生しがちな回転ブレを抑制。

被写体がブレることなく精巧に切り取ります。 また、AFも高速・高精度で、高密度AF追従テクノロジーにより追従性能が優れている点もポイントです。

「リアルタイム瞳AF」が一部の動物にも対応しているので、愛犬が走っているシーンを撮りたい方にもおすすめします。

製品名	α6600 ILCE-6600
マウント	ソニーEマウント
センサーサイズ	APS-C
有効画素数	2420万画素
動画性能	4K／30p
常用感度	ISO100～32000
連写性能	Hi+時：最高約11コマ/秒
サイズ	120×66.9×69.3mm
重量	503g

購入する場合は、136,556円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Canon EOS R50

Rシリーズ最小・最軽量！スマホ感覚で簡単に使いこなせる。

EOS R50は、2023年3月17日に発売された、Rシリーズ最小・最軽量（2023年3月現在）のAPS-Cミラーレス一眼カメラです。

これまでEOS R10の約429gが最軽量でしたが、今回発売されたEOS R50は約375g。

54gも軽くなりました。 ボディのサイズ自体も小さく、女性の手のひらにすっぽりと収まるサイズ。 いつものバッグにポンとしのばせておけるコンパクトさが魅力です。

液晶モニターを見ながらタッチ操作で明るさやピントなどを調整できるので、スマホのような操作感で撮影可能。

カメラの使い方に慣れていなくても、すぐに撮りたい写真が撮れるようになります。

スマホより大きなAPS-Cサイズのセンサーを搭載しているので、カフェラテの泡の淡いグラデーションや旅行先での風景など、被写体の細部まで高精細に写し出します。

また、スマホでは表現が難しい、やわらかくて大きなボケ味も楽しめます。

小型で軽量、かつ直感的な操作で撮影できるため、これからカメラをはじめたい初心者におすすめしたい1台です。

製品名	Canon EOS R50
マウント	キヤノンRFマウント
センサーサイズ	APS-Cセンサー
有効画素数	2420万画素
動画性能	4K／29.97fps
常用ISO感度	ISO100～32000
連写性能	電子先幕時：最高約12コマ/秒 電子シャッター時：最高約15コマ/秒
サイズ	116.3×85.5×68.8mm
重量	約375g

購入する場合は、93,800円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Nikon Z 30

日常もお出かけも、撮りたい瞬間を逃さないVlogカメラ。

2022年8月にNikon（ニコン）が発売した「Nikon Z 30」。

約2088万画素のAPS-Cセンサーを搭載した、Zシリーズ最小最軽量※のミラーレスカメラです。

動画撮影に特化したカメラで、自由な構図設定や自撮りモードができるバリアングルモニターを搭載し、タッチ操作での直感的な露出補正が可能。

1回の撮影で最長125分の動画記録ができるので、長い撮影でも映像が細切れになる心配がありません。

また、EVF（ビューファインダー）を省くことで、405gの軽量ボディを実現しました。

ジンバルに装着しても安定感があり、バッグへ戻さずとも手に持って移動ができる携帯性が魅力です。

小型とはいえセンサーサイズは、一般的なスマートフォン（1/2.5型を想定）のおよそ14倍。

上位機種のZ 7と同じ画像処理エンジン「EXPEED 6」を搭載し、高精細で豊かな色調の映像を作り出します。

※2023年現在

製品名	Nikon Z 30
マウント	ニコンZマウント
センサーサイズ	APS-C
有効画素数	2088万画素
動画性能	4K／29.97fps
常用感度	ISO100～51200
連写性能	高速連続撮影：約5コマ/秒 高速連続撮影（拡張）：約11コマ/秒
サイズ	128×73.5×59.5mm
重量	405g

購入する場合は、87,980円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

センサーサイズ別おすすめカメラ【スマートフォン】

SONY Xperia PRO

HDMIマイクロ端子対応、外部モニターとしても使える。

2021年2月にSONY（ソニー）から発売された「Xperia PRO」。

Android10を搭載し、Xperiaモデルとしては初の5G対応もしたスマートフォンです。

HDMIマイクロ端子接続ができるため、デジタルカメラの外部モニターとして使用可能。

4K・HDR、21：9シネマワイドに対応しているモニターでは、カメラの背面モニターより正確に細部の確認が行なえます。

また、スマートフォンのカメラでありながら、αシリーズから一部の技術を継承しました。

最高20コマ/秒のAF/AE追従高速連写、リアルタイム瞳AFなどの性能は、従来のスマートフォンでは難しかった動体撮影でも被写体を捉えます。

センサーも1/1.7型と平均より大きく、レンズにはSONYおなじみのZEISS（ツァイス）レンズでシャープな描写を可能に。

メインカメラを持っていない場合や、デジカメの持ち込みが禁止されているシーンで活躍することなしの1台です。

製品名	Xperia PRO
OS種類	Android 10
内蔵メモリ	ROM：512GB RAM：12GB
ディスプレイサイズ	6.5インチ
画面解像度	3840×1644
背面カメラ画素数	約1220万画素 （16mm、24mm、70mm相当共通）
動画性能	4K対応
サイズ	75×171×10.4mm
重量	225g

購入する場合は、229,000円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

Apple iPhone 12 Pro Max 256GB SIMフリー

大型センサーサイズで印象的なボケも手軽に。

2020年11月にApple（アップル）が発売した「iPhone 12 Pro Max」。

同時期に発売された4種のiPhone 12シリーズの中で、最上位に位置するモデルです。

従来モデルよりカメラ機能が大幅に進化し、主に2つの点で他のスマートフォン撮影と差をつけました。

1つは、夜間でもボケを利用した撮影ができる「ポートレートモード」が使用できるようになった点。

夜間や室内など暗い場所でも、たくさんの光を取り込んで人物を明るく写します。

ボケ表現もより自然になり、まるで一眼カメラで撮影したかのような質感のボケ描写を味わえるでしょう。

また、iPhone 12 ProとiPhone 12 Pro MAXでは、広角・標準・望遠のトリプルカメラが搭載されていて望遠撮影に強い点も特徴です。

光学ズームでしか拡大撮影ができない従来のスマートフォンでは、遠くの被写体を写すために画質劣化が防げませんでした。

しかし、35mm判換算で65mm相当の中望遠レンズが搭載され、遠くの風景もより鮮明に撮影できます。

動物園や観光地など、近づきたいけれど寄りづらいシーンで使用してみてください。

製品名	iPhone 12 Pro Max
OS種類	iOS 14
内蔵メモリ	ROM：512GB
ディスプレイサイズ	6.5インチ
画面解像度	1778×1284
背面カメラ画素数	約1200万画素 （13mm、26mm、52mm相当共通）
動画性能	4K対応
サイズ	78.1×160.8×7.4mm
重量	226g

購入する場合は、132,998円（税込 ※2023/08/18現在 カカクコム調べ）となっているようです。

まとめ

カメラのイメージセンサー（撮像素子）について、基本的な役割や仕組みを詳しく紹介しました。

カメラの性能を決める重要な部分でありながら、よくわからない……という方も多いイメージセンサーの話。

知らなくても撮影には問題ありませんが、基礎部分がわかれば、新製品が発売した際にセンサーの変化までチェックができます。

CCDからCMOSへ、最近では裏面照射型の開発など、各メーカーはより良い製品を作るためにセンサーの改良を重ねてきました。

カメラを趣味にしている方は、これからも進化していくイメージセンサーの分野にも注目してみてください。