暗所でも高精細な画像を取得できるSPADセンサー、キヤノン：ダイナミックレンジは従来比5倍

キヤノンは、暗所や明暗差のある環境下でも高精細な画像を取得できる、2/3インチ、約210万画素のSPADセンサーを開発した。独自の重み付けフォトンカウンティング技術により、従来比5倍となる156dBの高ダイナミックレンジを可能にしている。

[EDN Japan]

　キヤノンは2025年6月、暗所や明暗差のある環境下でも高精細な画像を取得できる、2/3インチ、約210万画素のSPADセンサーを開発した。独自の重み付けフォトンカウンティング技術を採用したことで、従来比5倍となる156dBの高ダイナミックレンジを可能にしている。

新開発のSPADセンサー（プロトタイプ） 出所：キヤノン

重み付けフォトンカウンティング技術を採用

　同センサーが採用した重み付けフォトンカウンティング技術は、画素に入射した光の粒子（フォトン）が、照度によりセンサーに届く頻度に差があることに着目。所定期間内で最初にフォトンが到達した時間から総フォトン数を推計し、高照度下でも被写体を白飛びさせずに映し出せる。

重み付けフォトンカウンティングのイメージ。明るいほど１つ目のフォトンが入射する時間が短い 出所：キヤノン

　従来のSPADセンサーはフォトンを1つずつカウントしていたが、複数の到達するフォトンを推計する方式としたことで、検出するフォトン数が増加した。これによって156dBの高ダイナミックレンジを達成。1画素あたりの消費電力は、同社従来のSPADセンサーに比べて約75％削減している。また、信号機などのLEDフリッカー現象も低減した。

0.1ルクスの低照度下で120m先の歩行者を検知可能（焦点距離25mm、開放F値1.4で撮影） 出所：キヤノン

　自動運転（AD）や先進運転支援システム（ADAS）などの車載のほか、監視、産業など幅広い用途での活用を見込む。CMOSセンサーで課題となっていた、低照度やトンネル出口など明暗差の大きい環境下での視認性向上が期待される。

　同社は今後、量産開始を目指して技術開発を進めるとしている。