静かに、しかし確実に、正方形 CMOS センサーが家電製品のデフォルトの選択肢になりつつあります。最近、Thunderbird V4 AI メガネが正方形 CMOS を導入しただけでなく、ファーウェイ、OPPO、Honor が正方形 CMOS を採用する準備ができていることを示唆するリークもあり、早ければ今年後半にも発売される予定です。 vivo や Xiaomi などの他のメーカーも製品評価段階にあります。

正方形CMOSセンサーの採用は、特にiPhone 17シリーズとiPhone Airが前面カメラに導入してから1年で明らかに加速している。これまで、モバイル写真に関する議論は、メインカメラのセンサーサイズ、望遠範囲、アルゴリズムの優れた点に集中していました。フロントカメラは後付けで考えられることが多く、セルフィーを撮ったりビデオ通話に対応できれば、アスペクト比が 4:3、16:9、1:1 のどれであっても気にする人はほとんどいませんでした。しかし、Apple は iPhone 17 で、フロントカメラを正方形センサーに切り替えることで状況を変えました。

興味深いことに、この変化はスマートフォンに限定されません。 DJI Osmo 360カメラなどの初期のデバイスに続き、昨年のDJI Osmo Action 6も同様の正方形CMOSを採用しました。 Thunderbird V4 の追加により、単純な形状の変更のように見えるものが、携帯電話、アクション カメラ、AI メガネ全体に現れています。では、正方形CMOSは実際にどのような問題を解決するのでしょうか?

iPhone 17 のフロントカメラから: 「直角に進む」ことの利点は何ですか?

昨年私たちが初めて iPhone 17 Pro Max を体験したとき、フロントカメラの正方形 CMOS によってもたらされたアップグレードはすぐに気づきました。それはピクセル数が 1,200 万から 1,800 万に跳ね上がっただけではありません。本当のゲームチェンジャーは正方形のセンサーそのものでした。外から見ると、ほとんど変わっていません。ダイナミック アイランドは依然として同じ位置にあります。しかし、ユーザーエクスペリエンスはまったく異なります。

iPhone 17 プロマックス

以前は、フロントカメラで水平方向のコンテンツを撮影するには、携帯電話を横向きにする必要がありました。この単純な操作は、特に Pro Max のような大型デバイスでは、セルフィーを片手で水平にグリップするのが不快なため、扱いにくい場合があります。ビデオ通話にも同じことが当てはまります。携帯電話を垂直に持つと、視聴者のフレームが狭くなることが多く、水平に持つと視線が中心からずれて見える可能性があります。 iPhone 17の正方形CMOSはこの問題を解決します。原理は簡単です。大きな正方形のセンサーが大きな正方形の「マスター イメージ」をキャプチャし、システムがそれを希望のアスペクト比にリアルタイムでトリミングします。携帯電話を縦に持つと、ポートレート写真を撮ることができます。シングルタップで、同じセンサーとピクセルが風景画像を配信します。携帯電話を回転させる必要もなく、品質を犠牲にすることもありません。これは、正方形 CMOS によってもたらされる最も重要な変化の 1 つです。これは典型的な Apple の動きです。ハードウェアの制限を単に隠すのではなく、ソフトウェア エクスペリエンスを向上させる手段に変換します。 Apple の答えは、ピクセルを増やしたり補助光を追加したりすることではありませんでした。それは、センサーの基本的な形状を再考するためでした。ユーザーの最大の問題点は画質ではなく、ぎこちないフレーミングであることに気づいたからです。

iPhone 17 シリーズのフロントカメラ、画像出典: Apple

携帯電話だけではない: イメージングデバイスにおける正方形 CMOS の多彩な用途

この時点で、便利なフレーミングに大騒ぎする価値があるのか​​と疑問に思うかもしれません。水平方向と垂直方向の切り替えが簡単になるだけであれば、確かにマイナーなアップグレードになります。しかし、正方形 CMOS の真の価値はさらに深く、基本的な光学原理から始まります。レンズは丸いのに、撮影された写真はなぜ長方形なのか疑問に思ったことはありますか?その答えはCMOSセンサーの長方形にあります。レンズは円形の画像フィールドを投影し、センサーは中央の長方形の部分のみを捕捉してデジタル信号に変換します。これは、円形フィールドの隅にある光の情報が無駄になることを意味します。 4:3 または 16:9 センサーの場合、この無駄な領域は約 20% です。ただし、正方形のセンサーは円形にはるかに適しており、画像フィールドのより広い領域を利用できます。同じレンズと全体的なセンサー サイズを使用すると、正方形 CMOS は約 20% 多くの光子を捕捉できます。この集光効率の根本的な向上がスクエア CMOS の核となる利点であり、アクション カメラや 360 度カメラがスクエア CMOS を早期に採用した理由を説明しています。

DJI Osmo アクション 6

この効率は、AI メガネのようなデバイスにとって非常に重要です。 5 月にリリースされた Thunderbird V4 は、このカテゴリで初めて 1:1 の大型正方形センサーを搭載しました。 AIメガネは顔に装着するため、スマートフォンのように回転させることができません。水平方向に固定された従来の長方形センサーでは、垂直方向のビデオを生成するには画像を大幅にトリミングする必要があり、大量のセンサー領域が無駄になり、品質が低下します。正方形センサーはこの問題を解決し、水平フォーマットと垂直フォーマットの両方でフル解像度の出力を提供します。あらゆるミリメートルが重要なデバイスでは、感光領域を最大化することが最も重要です。

サンダーバード V4

ショートビデオと AI の 2 つの波により、ハードウェアの「前進」が維持される

最近の角型 CMOS センサーの人気の高まりは、強力なトレンドに牽引されています。 1 つ目は、短編ビデオとコンテンツ作成の優位性です。従来のメディアは横型ですが、TikTokやInstagramなどのプラットフォームは縦型ビデオを主流にしています。ユーザーは本能的に垂直方向に撮影するようになりましたが、水平方向のセンサーを備えたハードウェアが追いついていないため、作物の品質が低下しています。

正方形 CMOS は、フォーマットに依存しないため、この競合をエレガントに解決します。もう 1 つの重要な要素は、AI とコンピュテーショナル フォトグラフィーの台頭です。リフレーミング、被写体追跡、画像強調のための AI アルゴリズムは、処理する生の情報がより多くある場合に最高のパフォーマンスを発揮します。正方形のセンサーはより大きな「デジタル ネガ」を提供し、AI により創造的な自由度を与えます。本質的に、スクエア CMOS への移行は、コンテンツ作成習慣の進化、デバイスのフォーム ファクターの多様化、AI を活用したイメージングの急速な進歩に合わせて、完璧なタイミングで到来した基本的なハードウェアの最適化です。この傾向は今後も続くものではありません。拡張するように設定されています。