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デジタルカメラ(Digital camera)とは、撮像素子で撮影した画像をデジタルデータとして記録するカメラである。

本来「デジタルカメラ」というのは、デジタルスチルカメラ(Digital still camera=静止画カメラ)及びデジタルビデオカメラ(Digital video camera=動画用カメラ)の総称である。ただし一般的にはデジタルスチルカメラを指す事が多い。現在ではスチル撮影機能を搭載したデジタルビデオカメラや、反対に動画撮影機能を搭載したデジタルスチルカメラが一般的となってきており、双方の性能の向上も手伝って、その差異が徐々に無くなりつつあるが、デジタルカメラはそのうちより高画素の静止画を高画質に撮影することに特化したものといえる。

一般に「デジカメ」と略称されるが、「デジカメ」は三洋電機株式会社の登録商標である。三洋は「デジカメ」単体での使用は不問だが、「○○のデジカメ」(○○はメーカー名)のような記述は認めない、と表明している。

◆構造

デジタルカメラの構成要素は、従来のフィルムカメラ(銀塩カメラ)と同等の部分とそれ以外の部分に大別できる。フィルムカメラには外箱に相当するボディ、光を集め焦点を結ぶために必要なレンズ、光量を決定する絞り、決められた時間に限って感光体(フィルム)に光を当てるシャッター、撮影対象を確認するためのファインダが必要である。デジタルカメラにおいてもレンズは必要であり、通常のカメラと同等のレンズを用いる。機械的な可動部品としてのシャッターをもつものも多いが、コンパクトなものなどでは電子シャッターを採用するものも少なくない。ファインダは高級機種を除き副次的なものとなりレンズと反対側に設けられた液晶ディスプレイで代替する。

画像を記録する際、デジタル処理のために、撮影後に一定の書き込み時間を必要とする。このことは、フィルムカメラに比べてデジタルカメラの弱点とされていたが、画像処理チップの高性能化に伴い改善されてきている。しかし、高画素化が進み、データの容量が膨らんだ結果、記録媒体(CFカード、SDカード、SDHCカードなど)の書き込み速度にも影響されるようになってきている。この為、各社とも記録媒体について高速のものを推奨している。

画像の撮影枚数は、その写真の撮影モードやサイズによって異なる。概ねエコノミーモードで画像サイズが小さいものほど多く画像が撮れ、逆に撮影モードを標準や高画質、画像サイズも大きくなるに連れてその撮影枚数が少なくなっていく。近年発売されているデジタルカメラにおいては、メモリーカードを装着しなくても画像を記録できる内蔵メモリーが装着されているが、メモリーカードを使用している時に比べて撮影出来る枚数は限られる。

最近の製品では、記憶メディアの容量にもよるが、数分程度までの動画を記録できるタイプのものが多い。さらに、動画を主体に撮影という観点にたって、MPEG-4等の動画圧縮技術を取り入れた長時間録画が可能な製品も発売されている。但しクイックリターンミラーを使った一眼レフは構造上動画を記録することは不可能であるとされてきたが、ニコンD90など、これを可能にする製品も現れてきた。

◇光学設計

基本的な光学設計はフィルムカメラと大差ない。しかし撮像素子が35mmフィルムに比べて一般に小さいので、撮影レンズをよりコンパクトに設計可能な場合が多い。また、撮像素子が小型である事により、レンズの造る像が小さくなるため、焦点距離が短いレンズでも倍率が高くなる。このため、特に撮像素子の小さいコンパクトデジタルカメラでは望遠レンズの製作が容易になり、35mm判換算で数百ミリを超えるようなレンズをコンパクトな機種に搭載する事が可能となった。その反面、広角レンズは作りにくく、多くの機種において広角側が35mm程度(35mm判換算)となっている。さらに、被写界深度が深くなる(より広範囲でピントが合う)ため、対象物だけにピントを合わせて背景から浮き上がらせる「ボケ」のテクニックが難しくなる。APS-Cサイズの受像体を用いたデジタル一眼レフにおいては、35mmフィルム向けのレンズは全て望遠よりになる。

デジタルカメラのレンズでは、イメージセンサとレンズとの間で発生する光の反射が問題となる。そのため、レンズ設計ではこの点を考慮して設計する必要がある。

◇撮像素子

フィルムは用いず、CCDやCMOSなどの光学センサ(撮像素子)を用いて生成されたデジタル画像データを、内部メモリや記録メディアに記録する。受光部であるセンサの大きさは通常の35mm判よりも小さいものがほとんどである。コンパクトタイプでは1/3インチから2/3インチが、一眼レフタイプではAPS-Cタイプが多く用いられる。一部の高級機種や業務用機種には35mmフルサイズや中判といったフィルムと同程度のサイズの受像体を搭載する物もある。一般に受像体が大きい程、色再現性や感度に優れ、低ノイズであるが、その一方で高価になる。光学センサの種類は長年CCDが支配的であったが、近年は低消費電力や低価格といった特徴を持つCMOSの採用が、携帯電話内蔵型や一眼レフタイプを中心に増えつつある。

◇記録媒体

撮影された画像データの記録・保存には、主にフラッシュメモリやハードディスクを用いたメモリーカードが使われる。かつてはコンパクトフラッシュとスマートメディアが中心であったが、カメラ本体の小型化に併せてメディアも小型化し、現在ではSDメモリーカードやSDHCカードがよく利用される。また、業務用の機種では大容量が必要な事からPCカードタイプのハードディスクが利用されたが、その後のマイクロドライブの登場やフラッシュメモリの大容量化に伴いこちらが用いられるようになった。大容量のフラッシュメモリーが一般化・低価格化するにつれ、記録媒体の交換なしにカメラ内に数千枚の画像を保持できるなど、フィルムカメラ時代には考えられなかった状況になった。反面、画像一枚あたりの記録単価が安く、しかも古い画像を消去して再利用できるため、「一写入魂」のような真剣な撮影意識が薄れ「数写せば当たる」的な撮影態度が増えたとの指摘もある。

画像データの記録形式は、一般的にExif仕様に則ったJPEGが使用される。高性能機では、TIFFやRAW画像でも記録できる物がある。

◇内部処理

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