デジタル一眼レフカメラ
デジタル画像センサーと記録機構を備えた一眼レフカメラ
カメラレンズ
  1. レフレックスミラー
  2. フォーカルプレーンシャッター
  3. 撮像素子
  4. マットフォーカシングスクリーン
  5. コンデンサーレンズ
  6. ペンタプリズム／ペンタミラー
  7. ファインダー接眼レンズ
  8. Viewfinder eyepiece

A digital single-lens reflex camera (digital SLR or DSLR) is a digital camera that combines the optics and mechanisms of a single-lens reflex camera with a solid-state image sensor and digitally records the images from the sensor.

The reflex design scheme is the primary difference between a DSLR and other digital cameras. In the reflex design, light travels through the lens and then to a mirror that alternates to send the image to either a prism, which shows the image in the optical viewfinder, or the image sensor when the shutter release button is pressed. The viewfinder of a DSLR presents an image that will not differ substantially from what is captured by the camera's sensor, as it presents it as a direct optical view through the main camera lens rather than showing an image through a separate secondary lens.

DSLRs largely replaced film-based SLRs during the 2000s. Major camera manufacturers began to transition their product lines away from DSLR cameras to mirrorless interchangeable-lens cameras (MILCs) beginning in the 2010s.

History

In 1969, Willard S. Boyle and George E. Smith invented charge-coupled semiconductor devices, which can be used as analog storage registers and image sensors.[1] A CCD (Charge-Coupled Device) imager provides a low-noise analog image signal, which is digitized when used in a digital camera. For their contribution to digital photography, Boyle and Smith were awarded the Nobel Prize for Physics in 2009.[2]

In 1973, Fairchild developed a 100 x 100 pixel interline CCD image sensor.[3] This CCD was used in the first commercial CCD camera, the Fairchild MV-100, which was introduced in late 1973. In 1974, Kodak scientists Peter Dillon and Albert Brault used this Fairchild CCD 202 image sensor to create the first color CCD image sensor by fabricating a red, green, and blue color filter array that was registered and bonded to the CCD.[4] In 1975, Kodak engineer Steven Sasson built the first portable, battery-operated digital still camera, which used a zoom lens from a Kodak Super 8mm movie camera and a monochrome Fairchild 100×100 pixel CCD.[5]

Perspective view of Sony Mavica from June 1982 press release

最初のフィルムレス一眼レフカメラのプロトタイプは、1981年8月にソニーによって公開されました。ソニー・マビカ（磁気式スチルビデオカメラ）は、28万画素のカラーストライプ型2/3インチフォーマットCCDセンサーと、アナログビデオ信号処理・記録機能を搭載していました。[6]マビカ電子スチルカメラは、1982年6月のソニーのプレスリリースの図に示されているように、TTL一眼レフビューファインダーを採用していました。FM変調方式のアナログビデオ信号を、新開発の2インチ磁気フロッピーディスク（「マビパック」と名付けられました）に記録しました。

このディスクフォーマットは後に「スティルビデオフロッピー」（SVF）として標準化されたため、ソニー・マビカは初めて実演された「SVF-SLR」となりました。しかし、デジタル画像ではなくアナログビデオ画像を記録するため、D-SLRではありませんでした。1983年以降、東芝、キヤノン、コパル、日立、パナソニック、三洋、三菱など、多くの日本企業がSVFカメラのプロトタイプを実演しました。[7]

キヤノン RC-701（1986年製）
ニコン QV-1000C（1988年製）

1986年5月に発売されたキヤノンRC-701は、米国で販売された最初のSVFカメラ（そして最初のSVF-SLRカメラ）でした。一眼レフビューファインダーと、38万画素の2/3インチカラーCCDセンサーを搭載していました。11-66mmと50-150mmの着脱式ズームレンズが付属していました。[8]

その後5年間で、多くの企業がSVF搭載のアナログ電子カメラの販売を開始しました。その中には、1988年に発売されたニコンQV-1000C SVF-SLRカメラ（モノクロ）も含まれており、これはQV Nikkorレンズを交換できるFマウントを搭載していました [7] 。

ニコンNASA F4の背面図（電子ボックス付き）、1991年9月STS-48で打ち上げられた
コダック DCS 100 は、ニコン F3本体とデジタルストレージユニットをベースにしており、1991 年 5 月に発売されました。

1986年、コダック社のマイクロエレクトロニクス技術部門は、100万画素を超える最初の1.3メガピクセルCCDイメージセンサーを開発しました。1987年、このセンサーはコダック社のフェデラルシステム部門でキヤノンF-1フィルム一眼レフカメラ本体に統合され、初期のデジタル一眼レフカメラが誕生しました。 [9]デジタルバックはカメラ本体のバッテリー電流を監視し、イメージセンサーの露出をフィルム本体のシャッターに同期させました。[10] [11]デジタル画像は外部ハードドライブに保存され、ヒストグラムのフィードバック処理によってユーザーに表示されました。このカメラは米国政府向けに開発され、その後、政府向けのモデルがいくつか発売され、最終的には1991年に発売された市販のデジタル一眼レフカメラシリーズ、コダックDCSが誕生しました。 [12] [13] [14]

1995年、ニコンは富士フイルムと共同でニコンEシリーズを開発しました。Eシリーズには、ニコンE2 / E2S、ニコンE2N / E2NS、ニコンE3 / E3Sが含まれ、E3Sは1999年12月に発売されました。

1990年代後半、ソニーはコンシューマー向けデジタルカメラ「Digital Mavica」シリーズを発表しました。オリジナルのアナログMavicaとは異なり、Digital MavicaはJPEG圧縮された画像ファイルを標準的な3.5インチ磁気フロッピーディスクに記録し（カメラとコンピュータ間のデータ転送を簡素化するため）、一眼レフビューファインダーは搭載していませんでした。

1999年、ニコンはニコンD1を発表しました。D1のボディはニコンのプロ仕様35mmフィルム一眼レフと似ており、同じニコンレンズマウントを採用していたため、ニコンの既存のAI/AISマニュアルフォーカスおよびAFレンズを使用できました。ニコンをはじめとするメーカーは数年前からデジタル一眼レフカメラを製造していましたが、D1はプロ市場において当時絶対的な地位を占めていたコダックの地位を覆した最初のプロ仕様デジタル一眼レフでした。[15]

その後の 10 年間で、キヤノン、コダック、富士フイルム、ミノルタ(後にコニカミノルタとなり、最終的にソニーに買収された)、ペンタックス(カメラ部門は現在リコーが所有)、オリンパス、パナソニック、サムスン、シグマ、ソニーなど、他のカメラメーカーも DSLR 市場に参入しました。

2000年1月、富士フイルムは初の一般消費者向けデジタル一眼レフカメラ 「 FinePix S1 Pro」を発表しました。

2001年11月、キヤノンは4.1メガピクセルのEOS-1Dを発売しました。これは同社初のプロ向けデジタル一眼レフカメラです。2003年には、6.3メガピクセルの EOS 300D一眼レフカメラ（米国とカナダではDigital Rebel、日本ではKiss Digitalとして知られています）を999ドルという希望小売価格で一般消費者向けに発売しました。この製品の商業的成功は、他社も競合するデジタル一眼レフカメラを次々と開発するきっかけとなり、参入コストの低下と、より多くのアマチュア写真家がデジタル一眼レフを購入できる環境の整備につながりました。

2004年、コニカミノルタは、ボディ内手ぶれ補正機能を搭載した最初のデジタル一眼レフカメラであるコニカミノルタMaxxum 7Dを発売しました[16] 。このカメラは後にペンタックス、オリンパス、ソニーのアルファカメラの標準機能となりました。

2008年初頭、ニコンは動画撮影機能を搭載した初のデジタル一眼レフカメラ「D90」を発売しました。それ以来、主要メーカー各社が動画撮影機能を搭載したカメラを次々と発売しています。

時間の経過とともに、イメージングセンサーのメガピクセル数は着実に増加しており、ほとんどの企業は、高 ISO パフォーマンス、フォーカス速度、より高いフレーム レート、イメージングセンサーによって生成されるデジタル「ノイズ」の除去、および新規顧客を引き付けるための価格引き下げに重点を置いています。

2012年6月、キヤノンはタッチスクリーンを搭載した初のデジタル一眼レフカメラ、EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6iを発表しました。この機能はコンパクトカメラやミラーレスカメラでは広く採用されていましたが、デジタル一眼レフカメラに搭載されたのは650Dまで待たなければなりませんでした。[17]

市場シェア

デジタル一眼レフ市場は日本企業が独占しており、上位5社はキヤノン、ニコン、オリンパス、ペンタックス、ソニーの日本企業です。その他のデジタル一眼レフメーカーには、マミヤ、シグマ、ライカ（ドイツ）、ハッセルブラッド（スウェーデン） などがあります

2007年、キヤノンは全世界の売上高の41%を占め、ニコンの40%を上回りました。これにソニーとオリンパスが続き、それぞれ約6%の市場シェアを獲得しました。[18]日本国内市場では、ニコンが43.3%、キヤノンが39.9%のシェアを獲得し、ペンタックスは6.3%で3位に大きく差をつけられました。[19]

2008年には、キヤノンとニコンの製品が売上の大部分を占めました。[20] 2010年には、キヤノンがデジタル一眼レフ市場の44.5%を占め、ニコンが29.8%、ソニーが11.9%でした。[21]

キヤノンとニコンにとって、2010年代初頭の最大の収益源はデジタル一眼レフでした。キヤノンのデジタル一眼レフはコンパクトデジタルカメラの4倍の利益をもたらし、ニコンはデジタル一眼レフとレンズで他のどの製品よりも多くの利益を上げました。[22] [23]オリンパスとパナソニックはその後デジタル一眼レフ市場から撤退し、現在はミラーレスカメラの製造に注力しています。

10年間の2桁成長の後、2013年にはデジタル一眼レフカメラ（ミラーレスカメラを含む）の売上は15%減少しました。これは、低価格帯のデジタル一眼レフカメラユーザーの一部がスマートフォンの使用を選択したことが原因と考えられます。市場調査会社IDCは、この傾向が続けばニコンは2018年までに倒産すると予測していましたが、これは現実のものとなりました。いずれにせよ、市場はハードウェア主導からソフトウェア主導へと移行しており、カメラメーカーはそれに追いついていません。[24]

衰退とミラーレスカメラへの移行

2010年代初頭、大手カメラメーカーは、製品ラインを一眼レフカメラからミラーレス一眼カメラ（MILC）に移行し始めました。2013年9月、オリンパスは一眼レフカメラの開発を中止し、ミラーレス一眼カメラの開発に注力すると発表した。[25] ニコンは2020年に日本での一眼レフカメラの生産を終了すると発表し、これに続いてキヤノンとソニーも発表しました。[26] [27] [28] 2021年には、ミラーレスカメラが発売以来初めて一眼レフカメラの売上を上回り始めました。[29]この傾向は続いており、ペンタックス以外のすべての主要カメラブランドは、2025年時点で新しいコンシューマー向け一眼レフカメラの生産を中止しています[更新]。[30] コンタックス、富士フイルム、コダック、パナソニック、オリンパス、シグマ、ソニー、[31]サムスンは以前はDSLRを製造していましたが、現在は非DSLRシステムのみを提供するか、カメラ市場から完全に撤退しています。

現在のモデル

レンズを取り外した状態のペンタックス K10D APS-Cデジタル一眼レフ
レンズを取り外した状態のCanon EOS 70D APS-Cデジタル一眼レフ
レンズを取り外したニコン D850フルサイズ（FX）デジタル一眼レフカメラ

現在、デジタル一眼レフカメラは一般ユーザーからプロの静止画写真家まで幅広く利用されている。定評のあるデジタル一眼レフカメラは、専用レンズやその他の付属品が豊富に用意されており、新型ミラーレスカメラよりも低価格で入手できる。しかし、これまでデジタル一眼レフカメラを製造してきた企業の多くは、ミラーレスシステムへの移行に伴い、生産を中止している。[32]主流のデジタル一眼レフカメラ（フルサイズ以下のイメージセンサーを搭載したもの）は、ニコンとペンタックスが製造している。フェーズワン、ハッセルブラッド、マミヤリーフは、高価なハイエンドの中判デジタル一眼レフカメラを製造しており、中には取り外し可能なセンサーバックを備えたものもある。コニカミノルタのデジタル一眼レフシリーズはソニーに買収された。

  • ニコンは、フラッグシップモデルのフルサイズD6に加え、ミッドレンジモデルのフルサイズD780とD850、そしてエントリーレベルのAPS-C D7500を提供しています。2024年現在[更新]、その他のニコンのデジタル一眼レフカメラはすべて販売終了となっています。[33]
  • ライカは中判デジタル一眼レフカメラS3を製造。
  • ペンタックスは現在、APS-Cとフルサイズのデジタル一眼レフカメラを提供しています。APS-CカメラにはK-3 IIIとKFがあります。[34]ペンタックスK-1の後継機として2018年に発表されたK-1 Mark IIが、現在のフルサイズモデルです。すべてのAPS-Cおよびフルサイズモデルは、1975年頃のペンタックスおよびサードパーティ製のフィルム時代のレンズ、つまりペンタックスKマウントを使用するレンズとの広範な下位互換性を備えています。

デザイン

オリンパス E-30デジタル一眼レフカメラの断面図

一眼レフカメラと同様に、デジタル一眼レフカメラも通常、専用のレンズマウントを備えた交換レンズを使用します。可動式の機械式ミラーシステム（正確に45度の角度まで）を下に倒すことで、レンズからの光がマットなフォーカシングスクリーン越しにコンデンサーレンズとペンタプリズム／ペンタミラーを経由して光学ファインダーの接眼レンズへと導かれます。エントリーレベルのデジタル一眼レフカメラの多くは、従来のペンタプリズムの代わりにペンタミラーを採用しています。

フォーカスは、レンズのフォーカスレバーを回す手動、またはシャッターボタンを半押しするか専用のオートフォーカス（AF）ボタンで作動する自動の2種類があります。撮影時には、ミラーが矢印の方向に上方に開き、フォーカルプレーンシャッターが開き、画像がイメージセンサーに投影されて捕捉されます。これらの動作の後、シャッターが閉じ、ミラーが45度の角度に戻り、内蔵の駆動機構がシャッターを再び張って次の露出を行います。

ミラーレス一眼カメラという新しいコンセプトと比較すると、このミラー／プリズムシステムは大きな違いがあり、独立したオートフォーカスセンサーと露出 計 センサーによって、直接的で正確な光学プレビューを提供します。すべてのデジタルカメラの主要部品は、アンプ、アナログ／デジタルコンバーター、画像処理プロセッサ、そしてデジタル画像の処理、データ保存、そして／または電子ディスプレイの駆動を行うその他のマイクロプロセッサなどの電子機器です。

オートフォーカス

デジタル一眼レフは通常、位相差検出方式のオートフォーカスを採用しています。この方式では、コントラスト最大化方式のオートフォーカスのようにレンズの最適な位置を「見つける」のではなく、計算によって最適なレンズ位置を算出します。位相差検出方式のオートフォーカスは、他のパッシブ方式よりも高速です。位相差センサーは撮像素子に入射する光量と同じ光量を必要とするため、従来は一眼レフの設計でしか実現できませんでした。しかし、ソニー、富士フイルム、オリンパス、パナソニックがミラーレス一眼カメラに焦点面位相差検出方式のオートフォーカスを導入したことで、カメラは位相差検出方式とコントラスト検出方式の両方のAFポイントを使用できるようになりました。

共通機能

モードダイヤル

デジタル一眼レフカメラは、他のほとんどのデジタルカメラと同様に、標準的なカメラ設定または自動シーンモード設定にアクセスするためのモードダイヤルを備えています。「PASM」ダイヤルと呼ばれることもあり、通常、プログラム、絞り優先、シャッター優先、フルマニュアルなどのモードが用意されています。シーンモードはカメラによって異なり、カスタマイズ性は低くなります。風景、ポートレート、アクション、マクロ、夜景、シルエットなどが含まれることがよくあります。ただし、「シーン」モードが提供するこれらのさまざまな設定と撮影スタイルは、カメラの特定の設定を調整することで実現できます

ダストリダクションシステム

レンズマウントのすぐ後ろに「ダストカバー」フィルターを使用してチャンバー内への埃の侵入を防ぐ方法は、シグマが2002年に発売した最初のデジタル一眼レフカメラ、シグマ SD9で採用されました。 [要出典]

オリンパスは、 2003年にセンサーが空気にさらされる初のデジタル一眼レフカメラ「オリンパス E-1」に、内蔵のセンサークリーニング機構を採用しました[要出典]（以前のモデルはすべてレンズが交換不可能で、センサーが外部の環境条件に直接さらされることを防いでいました）。

キヤノンのいくつかのデジタル一眼レフカメラは、センサーからほこりを取り除くために超音波周波数でセンサーを振動させるダストリダクションシステムを採用しています。[35]

交換レンズ

キヤノン EF-S 18-135mm APS-Cズームレンズ

レンズを交換し、その時々の写真撮影ニーズに最適なレンズを選択し、特殊なレンズを取り付けられることは、DSLR カメラ人気の主な要因の 1 つですが、この機能は DSLR 設計に固有のものではなく、ミラーレス交換レンズ カメラの人気が高まっています。 SLR および DSLR 用の交換レンズは、一般に各ブランドに固有の特定のレンズ マウントで正しく動作するように構築されています。 写真家は、カメラ本体と同じメーカーが製造したレンズ (たとえば、Canon本体にはCanon EF レンズ) を使用することが多いですが、Sigma、Tamron、Tokina、Vivitarなど、さまざまな異なるレンズ マウント用のレンズを製造している独立したレンズ メーカーも多数あります。 また、1 つのレンズ マウントのレンズを異なるレンズ マウントのカメラ本体で使用できるようにするレンズ アダプターもありますが、多くの場合、機能は低下します。

多くのレンズは、最新のデジタル一眼レフカメラや、同じレンズマウントを使用する古いフィルム一眼レフカメラに装着可能で、「絞りと測光方式に対応」しています。しかし、35mmフィルムまたは同等サイズのデジタルイメージセンサー用に設計されたレンズを、より小さなセンサーサイズのセンサーを搭載したデジタル一眼レフカメラで使用すると、画像が実質的に切り取られ、レンズの焦点距離は表示よりも長く見えます。ほとんどのデジタル一眼レフメーカーは、より小さなセンサーに最適化したイメージサークルと、既存の35mmマウントのデジタル一眼レフカメラで一般的に提供されている焦点距離と同等の焦点距離（主に広角域）を備えたレンズシリーズを導入しています。これらのレンズは、イメージサークルが小さいため[36] 、フルサイズセンサーや35mmフィルムと完全に互換性がない傾向があり、一部のキヤノンEF-Sレンズはフルサイズボディの反射ミラーと干渉します。

HDビデオキャプチャ

2008年以降、メーカーは高解像度の動画を録画できる動画モードを備えたデジタル一眼レフカメラを提供しています。この機能を備えたデジタル一眼レフカメラは、HDSLRまたはDSLRビデオシューターと呼ばれることがよくあります。[37] HD動画モードを搭載した最初のデジタル一眼レフカメラであるニコンD90は、 720p 24（1280x720解像度、24フレーム/秒）で動画を撮影します。他の初期のHDSLRは、非標準のビデオ解像度またはフレームレートを使用して動画を撮影します。例えば、ペンタックスK-7は、イメージセンサーの3:2のアスペクト比に一致する1536x1024という非標準の解像度を使用します。キヤノンEOS 500D（Rebel T1i）は、より従来的な720p30フォーマットに加えて、1080pで20フレーム/秒の非標準フレームレートを使用します

一般的に、HDSLRは撮像素子の全領域を使ってHD動画を撮影しますが、すべてのピクセルを使うわけではないため、ある程度の動画アーティファクトが発生します。一般的なカムコーダーに搭載されているはるかに小さな撮像素子と比較すると、HDSLRのはるかに大きなセンサーは、明確に異なる画像特性を生み出します。[38] HDSLRは、被写界深度がはるかに浅く、低照度性能に優れています。しかし、有効画素数（総画素数に対する）の比率が低いため、特定のテクスチャを持つシーンではエイリアシングアーティファクト（モアレパターンなど）が発生しやすく、CMOSローリングシャッターの影響もより深刻になる傾向があります。さらに、DSLRの光学構造上、HDSLRには通常、標準的な専用カムコーダーに搭載されている、撮影中のオートフォーカス、電動ズーム、電子ビューファインダー/プレビューなどの動画機能が1つ以上搭載されていません。これらの操作上の制限やその他の制約により、HDSLRは、ロケーション撮影のためのある程度の計画とスキルを必要とするため、単純なオートフォーカスカムコーダーとして操作することはできません。

HDSLRの導入以来、ビデオ機能は向上を続けており、1080p24などの高解像度やビデオビットレートの向上、自動制御（オートフォーカス）や手動露出制御の改良、ハイビジョン放送、ブルーレイディスクマスタリング[39]、デジタルシネマイニシアチブ（DCI）に対応したフォーマットのサポートなどが挙げられます。キヤノンEOS 5D Mark II（ファームウェアバージョン2.0.3/2.0.4のリリース[40]）とパナソニックLumix GH1は、1080p 24fpsのビデオ撮影を可能にした最初のHDSLRであり、それ以来、同等の機能を備えたモデルのリストは大幅に増加しました。[要出典]

HDSLRカメラの急速な成熟は、デジタル映画制作における革命（「DSLR革命」[41]と呼ばれる）を引き起こし、「Shot On DSLR」という表現は、独立系映画制作者の間で急速に広まっています。キヤノンがRebel T1iをフィーチャーした北米のテレビCMは、T1i本体を使用して撮影されました。他のタイプのHDSLRは、特にその手頃な価格、技術的および美的特徴、そして非常に親密な観察を可能にする能力により、ドキュメンタリーや民族誌映画制作の分野で独自の用途を見出しました。[41]急速に進化するHDSLRの機能を活用する映画、テレビ番組、その他の制作が増えています。そのようなプロジェクトの一つが、キヤノンの「Story Beyond the Still」コンテストです。このコンテストでは、映画制作者たちが8章からなる短編映画を共同で撮影し、各章を短期間で撮影し、各章の優勝者を決定します。7章を撮影した後、優勝者たちは共同で物語の最終章を撮影しました。 HDSLRはプロ仕様の映画用カメラに比べて手頃な価格でサイズも手頃だったため、『アベンジャーズ』ではキヤノンEOS 5D Mark IIを5台、キヤノン7Dを2台使用してセット内の様々な角度から撮影し、複雑なアクションシーンの再撮影回数を減らした。[42]

メーカーは、ショットガン型マイクや120万画素の外部EVFなど、デジタル一眼レフカメラをビデオカメラとして最適化するためのオプションアクセサリを販売している。 [43]

ライブプレビュー

ニコンD90のライブビューモードでは、 720p HDビデオも再生可能です

初期のデジタル一眼レフカメラには、光学ファインダーの画像を液晶画面に表示する機能（ライブプレビュー機能）がありませんでした。ライブプレビューは、カメラをプラスチック製の防水ケースに入れて水中撮影を行うなど、カメラのアイレベルファインダーが使用できない状況で役立ちます。

2000年、オリンパス社はライブプレビュー機能を搭載した初のデジタル一眼レフカメラ、オリンパスE-10[更新]を発売しました。ただし、レンズは固定式で、従来とは異なる設計でした。2008年後半には、キヤノン、ニコン、オリンパス、パナソニック、ライカ、ペンタックス、サムスン、ソニーの一部のデジタル一眼レフカメラが、オプションとして連続ライブプレビュー機能を搭載しました。さらに、富士フイルムのFinePix S5 Pro [44]は30秒間のライブプレビュー機能を搭載しています。

プライマリセンサーによるライブプレビュー機能を備えたほぼすべてのデジタル一眼レフカメラでは、ライブプレビューモードでは位相差オートフォーカスシステムが機能せず、コンパクトカメラで一般的に見られる低速のコントラストオートフォーカスシステムに切り替わります。位相差オートフォーカスでさえもシーンのコントラストが必要ですが、厳密なコントラストオートフォーカスは、より正確ではあるものの、素早くフォーカスを見つける能力には限界があります。

2012年、キヤノンはEOS 650D/Rebel T4iでハイブリッドオートフォーカス技術をデジタル一眼レフカメラに導入し、EOS 70Dではより洗練されたバージョンである「デュアルピクセルCMOS AF」を発表しました。この技術は、特定のピクセルをコントラスト検出と位相差検出の両方のピクセルとして機能させることで、ライブビューでのオートフォーカス速度を大幅に向上させます（ただし、純粋な位相差検出よりも遅いです）。いくつかのミラーレスカメラやソニーの固定ミラーSLTにも同様のハイブリッドAFシステムが搭載されていますが、この技術をデジタル一眼レフカメラに搭載しているのはキヤノンだけです。

2007年10月にBreeze Systems社から発表された別ソフトウェアパッケージによる新機能として、遠隔地からのライブビュー機能が追加されました。このソフトウェアパッケージは「DSLR Remote Pro v1.5」と名付けられ、Canon EOS 40Dおよび1D Mark IIIに対応しています。[45]

センサーサイズと画質

現在のデジタルカメラに使用されているセンサーのサイズ。

デジタル一眼レフカメラに使われるイメージセンサーには様々なサイズがあります。中でも最も大きいのは「中判」カメラに使われるもので、通常はフィルムバックの代わりに「デジタルバック」を介して使用されます。これらの大型センサーの製造コストが高いため、これらのカメラの価格は通常1,500ドルを超え、2021年2月時点では8,000ドル以上にも達します[更新]。

「フルサイズ」は35mmフィルムと同じサイズ（135フィルム、画像フォーマット24×36mm）で、Canon EOS-1D X Mark II、5DS/5DSR、5D Mark IV、6D Mark II、Nikon D5、D850、D750、D610、Dfなどのデジタル一眼レフカメラで使用されています。ほとんどの低価格のデジタル一眼レフカメラは、約24×16mmのAPS-Cサイズのより小さなセンサーを使用しており、これはAPS-Cフィルムフレームのサイズよりわずかに小さく、フルサイズセンサーの面積の約40%に相当します。デジタル一眼レフに搭載されている他のセンサーサイズとしては、フルフレームの26%を占めるフォーサーズシステムセンサー、フルフレームの約61%を占めるAPS-Hセンサー（例えば、キヤノンEOS-1D Mark IIIに搭載）、そしてフルフレームの33%を占める初代Foveon X3センサー（ただし、2013年以降のFoveonセンサーはAPS-Cサイズとなっている）などがある。ライカは、3700万画素を含む30×45mmのアレイを備えた「Sシステム」デジタル一眼レフを提供している。[46]このセンサーはフルフレームセンサーより56%大きい。

DSLR センサーの解像度は、通常メガピクセルで測定されます。高価なカメラや大型のセンサーを搭載したカメラは、メガピクセル数も高くなる傾向があります。メガピクセル数が大きいからといって、画質が高いというわけではありません。低光量感度がその良い例です。同じサイズのセンサー 2 つ、たとえば 12.1 MP と 18 MP の 2 つの APS-C センサーを比較すると、メガピクセル数の低い方のセンサーの方が、低光量でのパフォーマンスが通常は高くなります。これは、メガピクセル数が多いセンサーと比較して、個々のピクセルのサイズが大きく、各ピクセルに当たる光量が多いためです。ただし、常にそうとは限りません。メガピクセル数が多い新しいカメラには、ノイズ低減ソフトウェアも向上しており、ピクセル密度が高いことによるピクセルあたりの光量の損失を補うために ISO 設定も高くなっています。

種類 フォーサーズ シグマ Foveon
X3		 キヤノンAPS-C ソニー・ペンタックス・シグマ・サムスン
APS-C /ニコン DX		 キヤノンAPS-H 35mmフルサイズ
/ ニコンFX		 ライカS2 ペンタックス 645D フェーズワンP 65+
対角線（mm） 21.6 24.9 26.7 28.2～28.4 33.5 43.2～4​​3.3 54 55 67.4
幅（mm） 17.3 20.7 22.2 23.6～23.7 27.9 36 45 44 53.9
高さ（mm） 13.0 13.8 14.8 15.6 18.6 23.9～24 30 33 40.4
面積（mm 2） 225 286 329 368～370 519 860～864 1350 1452 2178
クロップファクター[47] 2.00 1.74 1.62 1.52～1.54 1.29 1.0 0.8 0.78 0.64

[48]

被写界深度制御

デジタル一眼レフで一般的に使用されるレンズは、最大1000万画素から最大1000万画素まで、より広い絞り範囲を備えていますf /0.9約f /32小型センサーカメラ用のレンズは、実際に利用可能な絞りサイズがf /2.8またはそれよりはるかに小さいf /5.6。

露出範囲を広げるために、一部の小型センサーカメラでは、絞り機構にNDフィルターパックが組み込まれています。[49]

小型センサーカメラの絞りは、同等の画角を持つデジタル一眼レフカメラよりもはるかに広い被写界深度を実現します。例えば、2/3インチセンサーのデジカメに6mmレンズを装着した場合、35mmカメラに24mmレンズを装着した場合と同等の視野が得られます。絞りをf /2.8より小さなセンサーのカメラ（クロップファクター4を想定）は、35mmカメラを100mmに設定したのと同様の被写界深度を持ちます。f /11.

より広い画角

APS-C判一眼レフ（左）とフルサイズ一眼レフ（右）は、イメージセンサーのサイズの違いを示しています

レンズの画角は、焦点距離とカメラの画像センサーのサイズによって決まります。35 mm フィルムフォーマット (36 x 24 mm フレーム) よりも小さいセンサーでは、フル フレーム(35 mm) センサーを搭載したカメラよりも、特定の焦点距離のレンズでの画角が狭くなります。2017 年現在、フル フレーム センサーを搭載した DSLR は、Canon EOS-1D X Mark II、EOS 5D Mark IV、EOS 5DS/5DS R、EOS 6D Mark II、NikonのD5、D610、D750、D850、Df 、 Pentax K-1など、ごくわずかです。フル フレーム DSLR の少なさは、このような大型センサーのコストが高いことが一因です。マミヤ ZD などに使用されている 中判サイズのセンサーは、フルフレーム (35 mm) センサーよりもさらに大きく、より高い解像度が可能で、それに応じてより高価です。

センサーサイズが視野角に与える影響は「クロップファクター」または「焦点距離乗数」と呼ばれ、レンズの焦点距離に掛け合わせることで、フルサイズ相当の焦点距離が得られる係数です。一般的なAPS-Cセンサーのクロップファクターは1.5～1.7であるため、焦点距離50mmのレンズは、 35mm判カメラで75mm～85mmのレンズを装着した場合と同等の視野角が得られます。フォーサーズシステムカメラの小型センサーのクロップファクターは2.0です。

APS-C カメラのクロップ ファクターにより、長焦点 (望遠) レンズの視野角が実質的に狭くなり、遠くの物体のクローズアップ画像を撮影しやすくなりますが、広角レンズでは同じ係数で視野角が減少します。

クロップセンサーサイズのデジタル一眼レフカメラは、同じ画角で35mmセンサーを搭載したカメラよりも被写界深度がわずかに深くなります。特定の焦点距離における被写界深度の増加量は、被写界深度にクロップファクターを掛けることで概算できます。ポートレート撮影や被写体を背景から分離させたい場合、プロは浅い被写界深度を好む傾向があります。

珍しい機能

2007年7月13日、富士フイルムはニコンFマウントレンズを使用するFinePix IS Proを発表しました。このカメラは、ライブプレビュー機能に加えて、赤外線および紫外線スペクトルで記録する機能を備えています。[50]

2010年8月、ソニーは3D撮影が可能なデジタル一眼レフカメラシリーズを発売しました。これは、スイングパノラマ3Dモードでカメラを水平または垂直に動かすことで実現しました。撮影した写真は、超広角パノラマ画像または16:9の3D画像として保存でき、ブラビア3Dテレビで視聴できます。 [51] [52]

他のデジタルカメラとの比較

一眼レフカメラと他のデジタルカメラの主な違いは、一眼レフの設計方式です。一眼レフ設計方式では、カメラのセンサーで捉えられた像が、ファインダーを通して見る像と重なります。光は単一のレンズを通過し、ミラーによってその光の一部がファインダーを通して反射されます。これが「一眼レフ」と呼ばれる理由です。コンパクトカメラには様々な種類がありますが、一般的な設計では、レンズから投射された光が常にセンサーに照射されるため、カメラの画面を電子ビューファインダーとして使用できます。ただし、液晶画面は強い直射日光下では見づらい場合があります。

小型の補助レンズを用いた光学ファインダーを備えた一部の低価格カメラと比較すると、DSLRの設計には視差がないという利点があり、軸外ビューが発生することはありません。DSLRの光学ファインダーシステムの欠点は、これを使用すると、LCDで画像を確認したり構図を決めたりすることができなくなることです。画面上で構図を決めることを好む人もいます。彼らにとって、これは事実上のカメラの使い方になっています。反射ミラーの視野位置（下または上）に応じて、被写体からの光はファインダーかセンサーのいずれかにしか届きません。そのため、初期のDSLRの多くは「ライブプレビュー」（つまり、画面上でフォーカス、フレーミング、被写界深度を確認できる機能）を備えていませんでした。これはデジカメでは常に利用できる機能です。今日では、ほとんどのDSLRはライブビューと光学ファインダーを介した画像表示を切り替えることができます。

光学画像とデジタル画像

大型で高度なデジタルカメラは、背面液晶に加えて、アイレベル式の電子ビューファインダー（EVF）を介して、非光学式電子式（TTL）ビューを提供します。デジタル一眼レフカメラとのビューの違いは、EVFはデジタルで生成された画像を表示するのに対し、デジタル一眼レフカメラのビューファインダーは、反射ビューイングシステムを介して実際の光学画像を表示することです。EVFの画像にはタイムラグ（つまり、視野の変化に遅れて反応する）があり、光学ビューファインダーよりも解像度は低くなりますが、反射ビューイングシステムを備えたデジタル一眼レフカメラよりも小型で機械的に複雑な構成でありながら、視差のない画像表示を実現します。光学ビューファインダーは、特にアクション写真や低照度条件において、より快適で効率的です。液晶 電子ビューファインダーを搭載したデジタルカメラと比較して、画像にタイムラグがなく、光速で「更新」されるため、常に正確な画像が表示されます。これは、アクション写真やスポーツ写真、あるいは被写体やカメラが高速で移動するその他の状況において重要です。さらに、表示される画像の「​​解像度」は、液晶画面や電子ビューファインダーよりもはるかに優れています。これは、マクロ撮影や顕微鏡を使った「ミクロ写真」など、精密なピント合わせのために手動でフォーカスを合わせたい場合に重要です。光学ビューファインダーは眼精疲労を軽減する効果もあります。ただし、電子ビューファインダーは画像を電子的に増幅できるため、暗い場所でもより明るい表示が可能です。

パフォーマンスの違い

デジタル一眼レフカメラは、コンパクトカメラに比べてはるかに大きなサイズと高品質のイメージセンサーを備えていることが多く、ノイズが少なく、暗い場所での撮影に便利です。 [53]この利点はミラーレスカメラにも共通しています

長い間、一眼レフカメラは、シャッター ラグが少なく、オートフォーカスシステムが高速で、フレーム レートが高く、より高速で応答性に優れたパフォーマンスを提供してきました。2016 年から 2017 年頃には、ミラーレス カメラの一部モデルが、これらの面で競争力のある、または優れた仕様を提供し始めました。これらのカメラの欠点は、光学ビューファインダーがないため、動いている被写体や高速バースト モードが効果的な状況に焦点を合わせるのが難しいことです。他のデジタル カメラは、かつては一眼レフ カメラよりも画像のキャプチャ (シャッターボタンを押してからデジタル画像を記憶媒体に書き込むまでの時間) が大幅に遅かったのですが、より高速なキャプチャ メモリ カードとより高速なカメラ内処理チップの導入により、この状況は変わりつつあります。それでも、コンパクト デジタル カメラは、アクション、野生生物、スポーツ、および高バースト レート (1 秒あたりのフレーム数) が必要なその他の写真撮影には適していません。

シンプルなコンパクトカメラは、様々な状況下で画像を撮影する際に、内蔵の自動化機能と機械知能にほぼ完全に依存しており、機能を手動で制御する機能はありません。そのため、プロ、愛好家、熟練した消費者（「プロシューマー」とも呼ばれる）には適していません。ブリッジカメラは、カメラの撮影モードをある程度手動で制御でき、中にはホットシューを備え、フィルターやセカンダリーコンバーターなどのレンズアクセサリーを装着できるものもあります。デジタル一眼レフは通常、写真撮影の重要なパラメータをすべて写真家に完全に制御させ、ホットシューを使用して追加のアクセサリーを取り付けるオプションがあります。[54]ホットシューに取り付けられたフラッシュユニット、追加の電源と手の位置のためのバッテリーグリップ、外付け露出計、リモコンなど が含まれます。デジタル一眼レフは通常、全自動撮影モードも備えています。

デジタル一眼レフカメラは、同じ画角でも焦点距離が長いため、被写界深度効果をクリエイティブに活用できます。しかし、小型のデジタルカメラは、一般的なデジタル一眼レフレンズよりも近距離の被写体にピントを合わせやすいという利点があります。

現在の DSLR で使用されているセンサー ( 35 mm フィルムと同じサイズの「フル フレーム」、 APS-C、およびFour Thirds システム) は、ほとんどのデジタル カメラよりもはるかに大きいです。エントリーレベルのコンパクト カメラは通常、フル フレーム センサーの 3% のサイズである 1/2.3 インチと呼ばれるセンサーを使用します。ブリッジカメラ、高級コンパクト カメラ、またはハイエンドのポイント アンド シュート カメラなど、1/2.3 インチを超えるセンサーを搭載した固定レンズ カメラもありますが、多くはまだ DSLR で広く使用されているより大きなサイズには達していません。例としては、Foveon X3 センサーを使用するSigma DP1 、 Leica X1、Four Thirds 標準よりわずかに大きく、フル フレーム センサーの 30% である 1.5 インチ (18.7×14 mm) センサーを使用する Canon PowerShot G1 X などがあります。ニコンCoolpix Aは同社のDXフォーマットのデジタル一眼レフカメラと同じサイズのAPS-Cセンサーを搭載しています。また、ソニーからは、フォーサーズの約半分の面積を持つ1インチ型（13.2×8.8 mm）センサーを搭載したRX100と、フルサイズのソニーRX1の2機種があります。これらの高級コンパクトカメラは、価格面でエントリーレベルのデジタル一眼レフカメラと匹敵することが多く、[55]小型センサーはサイズと重量の節約と引き換えに採用されています。

種類 対角線 (mm) 幅 (mm) 高さ (mm) 面積 (mm 2 ) クロップファクター[47]
フォーサーズ 21.6 17.3 13.0 225 2.00
フォビオンX3（シグマ） 24.9 20.7 13.8 286 1.74
APS-C（キヤノン） 26.7 22.2 14.8 329 1.62
APS-C（ペンタックス、ソニー、ニコンDX） 28.2～28.4 23.6～23.7 15.6 368～370 1.52～1.54
APS-H（キヤノン） 33.5 27.9 18.6 519 1.29
フルサイズ（キヤノン、ニコンFX、ペンタックス、ソニー） 43.2～4​​3.3 36 23.9～24 860～864 1.0
ライカS2 54 45 30 1350 0.8
ペンタックス 645D / 645Z 55 44 33 1452 0.78
フェーズワンP 65+ 67.4 53.9 40.4 2178 0.64

[48]

固定レンズまたは交換レンズ

デジタル一眼レフとは異なり、ほとんどのデジタルカメラはレンズ交換式ではありません。その代わりに、ほとんどのコンパクトデジタルカメラは、最もよく使用される視野をカバーするズームレンズを搭載して製造されています。レンズが固定されているため、アタッチメントで変更できる焦点距離を除き、製造時に設定された焦点距離に制限されます。メーカーは、スーパーズームと呼ばれるモデルで極端な焦点距離範囲を提供することでこの欠点を克服しようと試みており（そして成功率も高まっています） 、中には市販のデジタル一眼レフレンズよりもはるかに長い焦点距離を提供するものもあります。

現在では、デジタル一眼レフカメラ用の遠近補正（PC）レンズが登場しており、ビューカメラの特性の一部を備えています。ニコンは1961年に初めて完全マニュアル式のPCレンズを発売しました。しかし近年では、シフトとティルト機能を備え、自動絞り制御機能を備えた高度なレンズを一部のメーカーが発売しています。

しかし、 2008年後半にオリンパスとパナソニックがマイクロフォーサーズシステムを発表して以来、ミラーレス一眼カメラは広く普及しています。そのため、レンズ交換はもはやデジタル一眼レフカメラに限った話ではありません。マイクロフォーサーズシステム対応のカメラはレンズ交換式として設計されており、この独自の規格に準拠したレンズが使用できます。このシステム対応のカメラは、フォーサーズシステムと同じセンサーサイズですが、レンズとセンサーの距離を縮めるためのミラーとペンタプリズムは備えていません。

パナソニックは、初のマイクロフォーサーズマウントカメラ「Lumix DMC-G1」を発売しました。複数のメーカーが、この新しいマイクロフォーサーズマウント用のレンズを発表しています。一方、従来のフォーサーズレンズは、アダプター（前後に電気コネクタと独自のファームウェアを備えた機械式スペーサー）を使用することで装着可能です。2010年1月には、APS-Cサイズセンサーを搭載した同様のミラーレス一眼カメラ「Samsung NX10 」が発表されました。2011年9月21日には、ニコンは「Nikon 1」シリーズとともに、高速ミラーレス一眼カメラを発表しました。また、一部のレンジファインダーカメラもレンズ交換に対応しています。デジタルレンジファインダーには、Epson R-D1 (APS-C サイズのセンサー)、Leica M8 (APS-H サイズのセンサー) (いずれも 35 mm フィルム レンジファインダー カメラより小さい)、Leica M9、M9-P、M Monochrom、M (Typ 240) (すべてフル フレーム カメラ、Monochrom は白黒のみで撮影) の 6 種類があります。

他の交換レンズ式カメラと同様に、デジタル一眼レフカメラもレンズ交換時に埃によるセンサー汚染の問題に悩まされる可能性があります（ただし、最近のダストリダクションシステムによりこの問題は軽減されています）。固定レンズ式のデジタルカメラでは、カメラ外部からの埃がセンサーに付着することは通常ありません。

デジタル一眼レフは一般的に、コスト、サイズ、重量が比較的大きいです。[56]また、一眼レフのミラー機構のため、動作音も大きくなります。[57]ソニーの固定ミラー設計はこの問題を回避しています。しかし、この設計には、ミラーがレンズから受光した光の一部を逸らしてしまうという欠点があり、他のデジタル一眼レフ設計と比較して、イメージセンサーが受光する光量が約30%少なくなります。

関連項目

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