CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）：現代のデジタルシネマカメラにほぼ標準採用されているイメージセンサー技術。
CMOSはComplementary Metal-Oxide-Semiconductorの略で、カメラ技術におけるイメージセンサーの基盤となる半導体技術を指します。CMOSセンサーは、レンズを通して入ってくる光を電気信号に変換し、それをデジタル画像として処理します。現在、ARRI（ALEXAシリーズ）、RED、Sonyなどのデジタルシネマカメラのほぼ全てがCMOSセンサーをベースにしています。
CMOSは、より古いCCD（Charge-Coupled Device）と並ぶ、2大センサー方式です。CCDセンサーが各ピクセルの電荷を順番に中央の増幅器に転送するのに対し、CMOSセンサーは各ピクセルが独自の増幅・読み出し回路（Active-Pixel Sensor, APS）を持っています。これにより、論理回路、増幅器、アナログ-デジタルコンバーターを同じチップ上に統合することが可能です。
Active-Pixel方式では、各ピクセルがフォトダイオード素子で集められた電荷を、その場で増幅された電圧に変換します。信号は行および列ごとに読み出され、列増幅器を介して並列処理され、チップ上でデジタル化されます。このアーキテクチャの利点は以下の通りです。
CMOSセンサーの読み出し方法が、画像の動きの表現に影響を与えます。
| 読み出し方式 | 機能 | 特徴 |
|---|---|---|
| ローリングシャッター | センサーは行ごとに順番に露光・読み出しされます | 高速な動きやパンニング時に歪み（「ジェロー効果」、スキュー）が発生する可能性があります。シネマカメラで最も広く普及しています。 |
| グローバルシャッター | 全てのピクセルが同時に露光・読み出しされます | 歪みのない動きの再現が可能ですが、技術的に複雑です。 |
CMOSセンサーの大多数（特にシネマ分野）はローリングシャッターを採用しており、これにより高い画質が得られます。グローバルシャッターCMOSセンサーは、一部のSony、Blackmagic、AJAのカメラで使用されています。
撮影現場での実用性として重要なのは、ローリングシャッターは非常に速いカメラの動きや被写体の動きによって歪みが生じる可能性があることです。また、ちらつく光源（例：調光されていないLEDや蛍光灯）によって、画像に明るさの帯が生じることがあります。ARRIは、ARRIFLEX D-20（2005年）および最初のALEXA（2010年）以降、半導体メーカーonsemiと共同でCMOSセンサーを開発しており、ALEXA 35はメーカーによると約17段のダイナミックレンジを実現しています。CMOSセンサーは現在、映画的な映像表現、高いダイナミックレンジ、優れた低照度性能の標準となっています。
Ich nutze CMOS-Sensoren gezielt für ihre Dual-Native-ISO-Performance – bei der ARRI Alexa LF kann ich zwischen ISO 800 und 3200 wechseln, ohne Bildrauschen zu erhöhen. Das Rolling-Shutter-Verhalten erfordert präzise Kameraführung bei schnellen Schwenks, da sonst Verzerrungen auftreten.
CMOS-Sensoren ermöglichen mir Dreharbeiten bei natürlichem Licht bis in die blaue Stunde hinein, ohne die Bildstimmung durch Kunstlicht zu verfälschen. Die hohen Bildraten schaffen neue erzählerische Möglichkeiten für Zeitlupen-Sequenzen direkt am Set.
CMOS-Kameras reduzieren meine Stromkosten um 60% gegenüber CCD-Systemen und benötigen kleinere Akkupacks für mobile Drehs. Die kompakte Bauweise spart Transport- und Versicherungskosten, während die längeren Akkulaufzeiten weniger Drehtage-Unterbrechungen bedeuten.
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