カメラの歴史は古く白黒カメラで約５０年前、カラーカメラでも４０年前に開発されました。この間にＶＴＲと同様、技術進歩目覚ましく現在のＣＣＤカメラに至っております。当初のカメラは、光を電気信号に変換する真空管タイプの撮像管を使用し、アナログ回路を用いて映像信号を生成しておりました。カメラの場合は、ＶＴＲと違い回転ヘッドが有りませんので信号劣化は少なくなりますが、如何に忠実に映像を再現するかの技術競争でした。
撮像管がＣＣＤになり、半導体技術の進歩と相まってデジタル信号処理が容易になって急速にデジタル化が進みました。

始めに、カラーカメラの基礎概念について簡単にご説明いたします。

 

2項でカラーカメラの概念を記述しましたが、この概念をもとに撮像管とＣＣＤの違いについてご説明いたします。ＶＴＲの場合はアナログとデジタルの違いが明確でしたが、カメラの場合は光電変換方式による違いの方が性能に大きく影響しますので、この点に着目し説明いたします。

 

前項でご説明しましたとおり、撮像管カメラとＣＣＤカメラの基本的な概念は同じですが、では、撮像管とＣＣＤで、何処に違いがあるかについてまとめてみます。

 

-1.光電変換方式について
撮像管の光電変換は、光電面に結像した光の強さが電気信号に変換される仕組みですが、実際には電子ビームが照射された部分の電気信号が出力されることになります。この電子ビームは連続して出力されておりますので、ビームの面積が小さいほど高解像の映像が再現できます。
また、ビームの走査スピードも常に一定でないと、画像ひずみの原因になります。これらの特性は偏向コイルの性能に依存しておりますので、画質を左右する重要な要素になります。一方、ＣＣＤの場合は、光電変換素子が画素に対応しており、各素子で変換された信号を電気回路で取り出すことが出来る為、画質劣化が少ないと云えます。特にカラーカメラでは、Ｒ.Ｇ.Ｂ別々に信号が必要ですから、映像の一点を見たときＲ.Ｇ.Ｂとも同じ画像を捕らえることが必要です。このことをレジストレーションが合っているといいます。撮像管は調整により追い込みますが、ＣＣＤは組立精度で決まりますので調整は簡略化されています。

 

-2.機能面について
ＣＣＤを使うことで、新しい機能を付加することが可能になりました。
代表的な機能として、電子シャッターがあります。この電子シャッターは光電変換部から信号を取り出す時間を変えて対応しています。効果として動きの早い被写体を写す場合、シャッタースピードを上げることでブレの少ない映像が撮れます。また、この機能を利用しますと、電源が５０サイクルで点灯している蛍光灯の照明でも、フリッカーが目立たなくなります。
このように、ＣＣＤカメラは撮像管にない機能を付加する事が可能になると他に、電気調整も簡略化され信頼性の高いカメラだと云えます。