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Sソニー・セミコンダクター・ソリューションズは、LYTIAラインナップで初めてLOFIC構造を採用したセンサー「LYTIA L910」を発表した。この有効画素数約50メガピクセルの積層型CMOSチップは、1回の露光で100 dBのダイナミックレンジを実現するほか、4K/60p HDR動画撮影や低消費電力化も特徴だ。これはカメラ用センサーというよりはモバイル向けセンサーだが、その内部技術は、ハイライトの保持、モーションアーティファクト、発熱といった、動画ユーザーが依然として苦戦している課題に直接的に対処するものだ。
スマートフォンのイメージング競争を追ってきたなら、ソニーの「LYTIA」ブランドが注目の存在となっていることはご存知だろう。前回、我々が詳細に報じたのはLYTIA 901で、これはオンチップAI処理により、専用レンズなしで望遠レンズ並みのデジタルズームを実現すると謳われた2億画素センサーだった。L910はこれとは異なるアプローチをとっている。解像度や計算ズームを追求するのではなく、ダイナミックレンジと効率性という、モバイル撮影者にとっても映画撮影監督にとっても同様に重要な2つの領域に焦点を当てている。ソニーは、動画制作やライブストリーミングの継続的な増加によって牽引される、過酷な照明条件下での安定した高品質な映像に対する高まる需要に、このセンサーを明確に位置づけている。
ダイナミックレンジにおいてLOFICが重要な理由
最大の特徴は、LOFIC（Lateral Overflow Integration Capacitor）構造だ。平たく言えば、LOFICにより、フォトダイオードが飽和した際に本来なら失われてしまうオーバーフロー電荷をセンサーが蓄積できるようになり、ソニーの従来製品に比べて飽和容量が拡大される。これが、L910が非常に明るい領域でも白飛びすることなくディテールを保持できる物理的な仕組みであり、まさにこのハイライトのロールオフこそが、映画的な映像とビデオ的な映像を分ける要素なのだ。
ソニーは、LOFICと「トリプル・コンバージョン・ゲインHDR（TCG-HDR）」と呼ばれる技術を組み合わせている。このセンサーは、1回の露光で得られた電荷を3つの異なる変換ゲインで読み出す。同社によれば、これにより明るい領域でのハイライトの白飛びや、暗部から中間調にかけてのノイズを低減できるという。さらに、電荷から電圧への変換効率を向上させる「超高変換ゲイン」回路が組み込まれている。ソニーによると、これにより従来製品と比較してランダムノイズが約30％低減され、低照度下での画質が向上するという。これらはLYTIA 828をベンチマークとしたメーカー側の数値であり、検証済みとして扱うには独立したテストが必要となる。
単一露出の利点
動画カメラマンにとって今回の発表で最も興味深い点は、L910が複数のフレームを重ね合わせるのではなく、単一の露出で100 dBのダイナミックレンジを実現していることだ。従来の多重露光HDRは、異なる明るさで撮影された複数の画像を合成するもので、静止画には適しているが、フレーム内の被写体が動く瞬間に問題が生じる。ソニーによれば、合成処理が不要なため、単一露光方式では動く被写体を撮影する際のモーションブラーやフリッカーを抑制できるという。
これは私たちにとってお馴染みのテーマであり、特にLOFICについては最近注目している。前回のポッドキャストエピソード、Focus Check ep123では、DJI Osmo Pocket 4シリーズや、Pocket 4Pが謳う17ストップのダイナミックレンジという注目すべきスペックを例に、この「Lateral Overflow Integration Capacitor（LOFIC）」技術について議論した。その際、LOFICは、業界でこれまで広く採用されてきたデュアルゲイン方式とは根本的に異なるダイナミックレンジ拡張の手法であり、デュアルゲイン方式では通常、ローリングシャッターの増加という代償を伴う点に言及した。ソニーのモバイルセンサーにも同じ基盤技術が採用されたことは、LOFICが単発的な事例ではなく、より広範なトレンドになりつつあることを示唆している。
Osmo Pocket 4Pについては、7月30日に欧州およびアジア以外の地域（DJIが引き続き市場から排除している米国を除く）で発売されるまで、DJIとの間で報道規制が課されている。現在、Pocket 4PやInsta360 Luna Ultraのような固定レンズデバイスもテストできるよう、科学的なラボテスト（ダイナミックレンジ、露出ラティチュード、ローリングシャッター）の調整を進めており、今月末にDJIの報道規制が解除され次第、結果を共有できることを期待している。
この「シングルエクスポージャー」という考え方は、シネマカメラやハイブリッドカメラ全般に見られる、より高速でクリーンな読み出しへの広範な動きとも呼応している。その最たる例が、ローリングシャッターを完全に排除し、当サイトのラボテストにおいて当時ソニーαシリーズの中で最高の結果を記録した、ソニーa9 IIIのグローバルシャッターセンサーだ。L910はグローバルシャッターセンサーではないが、その目標は同様のものだ。つまり、断片から再構成するのではなく、高コントラストで高速に動くシーンを1回のクリーンな撮影で捉えることだ。ソニーはまた、露光時間の延長により画像のS/N比が向上し、LED照明が使用される場面で常に悩みの種となっている光源のちらつきが抑制されるとも指摘している。
電力効率と4K/60p HDR
ダイナミックレンジは物語の半分に過ぎない。ソニーは明らかに消費電力の削減を優先しており、その理由は実用的だ。スマートフォンの命はバッテリー駆動時間にあり、4K HDRの連続録画はスマホカメラにとって最も負荷の高い作業の一つだからだ。同社によれば、独自の回路設計と先進的なプロセス技術により、アナログからデジタルへの信号変換に必要な時間が短縮され、その結果、センサーの消費電力が低減されるという。その成果として、バッテリー寿命を犠牲にすることなく、高いダイナミックレンジを維持しつつ、60 fpsでの高品質な4K動画撮影が可能になった。
ここには、稼働時間を超えたワークフロー上の利点もある。ソニーによれば、この設計によりユーザーはスマートフォンの画面上で直接HDR品質の画像をプレビューできるため、撮影中に目にする映像がセンサーが捉えた映像により忠実に近くなる。小さなディスプレイ上で、平坦で情報量の少ないプレビュー画面に悩まされたことのある人にとって、端末上での正確なHDRモニタリングは、真に有用な進歩だ。
仕様
数値を詳しく見ると、L910は対角線12.49 mmの1/1.28型センサーで、有効画素数は約50メガピクセルだ。ピクセルサイズは1.22μm×1.22μmで、クアッド・ベイヤー・コーディング方式のカラーフィルターアレイを採用している。これは、長年にわたり高解像度モバイルセンサーの基盤となってきた一般的なアプローチであり、ピクセルをグループ化することで、ディテールの再現と集光効率のバランスを取っている。
フレームレートはモードによって異なる。50メガピクセルのフル解像度（4:3）での読み出しでは、センサーは30 fpsで動作する。4:3で12.5メガピクセルに解像度を下げると120 fpsに達し、LOFICを用いたDCG-HDRまたはTCG-HDRでは60 fpsとなる。動画については、4K2K 16:9モードでは2×2ビニングを使用して60 fpsを実現し、これもDCG-HDRとLOFICベースのTCG-HDRの両方で利用可能だ。電源面では、アナログ電源は2.8 Vおよび1.8 V、デジタル電源は0.81 V、インターフェースは1.8 Vまたは1.2 Vで動作する。出力は、MIPI C-PHY（トリオあたり最大6.0 Gsps）またはMIPI D-PHY（レーンあたり最大2.5 Gbps）を介して行われる。
位置づけ
L910が何であり、何でないかを冷静に見極める価値がある。これはスマートフォン向けのモバイルイメージセンサーであり、近いうちにミラーレスカメラやシネマ用ボディに搭載されるようなチップではない。しかし、その方向性は示唆に富んでいる。ソニーは、オンチップロジックとインテリジェンスを備えた積層型センサーへとイメージング事業を舵を切っており、この転換は、最近のTSMCへのセンサー製造委託に関する合弁事業によって強調されている。モバイル規模で実証された技術――LOFICによる飽和容量の拡大、シングルエクスポージャーHDR、そして徹底的な電力最適化――は、まさに我々が最も注目する大型センサーへと最終的に反映されていく要素そのものだ。
L910は2026年夏に量産出荷が予定されている。ソニーは、こうしたコンポーネントの発表ではよくあることだが、このセンサーを特定の端末に搭載するとは明言していないため、どのスマートフォンに採用されるかという疑問は現時点では未解決のままである。詳細については、ソニーのLYTIAブランドサイトで確認できる。
