이미지 센서 포맷

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1. 개요
2. 센서 크기와 화질
3. 센서 크기와 회절
4. 센서 포맷
5. 센서 크기 표기
참조

1. 개요

이미지 센서 포맷은 이미지 센서의 크기를 나타내는 용어이며, 센서 크기에 따라 화질, 피사계 심도, 노이즈, 다이나믹 레인지, 회절 등 다양한 사진 촬영 요소에 영향을 미친다. 센서 크기는 화각, 피사계 심도, 노이즈 및 다이나믹 레인지에 영향을 미치며, 회절 현상에도 연관된다. 이미지 센서 포맷은 1/10"부터 풀프레임, 중형, 대형 포맷까지 다양하며, 각기 다른 크기와 특징을 가진다. 센서 크기는 인치 표기법으로 표시되며, 센서의 실제 크기가 아닌 "1인치 비디오 카메라 튜브 등가" 크기를 나타낸다.

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이미지 센서 포맷
이미지 센서 포맷
정의	디지털 카메라의 이미지 센서의 모양과 크기
용도	이미지 센서 크기는 렌즈 설계를 포함한 카메라의 여러 측면에 영향을 미침
특성	이미지 센서 포맷은 센서의 가로 및 세로 크기를 나타내며, 센서의 대각선 길이를 기준으로 명명됨
센서 포맷과 크기
포맷 / 크기	대략적인 센서 크기 (mm) / 일반적인 용도
풀프레임	36 x 24 mm / 하이엔드 DSLR, 미러리스 카메라
APS-H	28.7 x 19.1 mm / 일부 하이엔드 DSLR
APS-C	23.6 x 15.7 mm (캐논: 22.2 x 14.8 mm) / 중급 DSLR, 미러리스 카메라
포서즈 시스템	17.3 x 13.0 mm / 미러리스 카메라
1인치	13.2 x 8.8 mm / 하이엔드 콤팩트 카메라
2/3인치	8.8 x 6.6 mm / 일부 콤팩트 카메라
1/1.7인치	7.6 x 5.7 mm / 고급 스마트폰, 콤팩트 카메라
1/2.3인치	6.2 x 4.6 mm / 스마트폰, 콤팩트 카메라
1/3.2인치	4.5 x 3.4 mm / 보급형 스마트폰
추가 정보
설명	센서 크기가 클수록 일반적으로 더 나은 화질, 낮은 노이즈, 넓은 다이내믹 레인지를 제공함
주의	센서 크기 표기는 대략적인 값이므로 제조사 및 모델에 따라 약간의 차이가 있을 수 있음

2. 센서 크기와 화질

센서 크기가 커질수록 더 많은 빛을 받아들여 이미지 품질이 향상될 수 있다. 이미지 센서의 노이즈는 크게 샷 노이즈, 리드 노이즈, 암전류 노이즈로 나눌 수 있다.

동일한 f-number에서 신호 대 잡음비(SNR)는 픽셀 면적의 제곱근에 비례하여 증가하거나, 픽셀 피치(pitch)에 따라 선형적으로 증가한다. 예를 들어, 일반적인 픽셀 크기 1.1μm (삼성 갤럭시 A8)를 가진 휴대폰 카메라는 샷 노이즈로 인해 3.7μm 픽셀 교체형 렌즈 카메라(파나소닉 G85)보다 약 3배, 6μm 풀 프레임 카메라(소니 A7 III)보다 5배 더 나쁜 SNR을 가질 수 있다.^[2]

판독 노이즈는 센서 어레이의 픽셀에 대한 변환 체인의 모든 전자 노이즈의 총합이다. 픽셀과 같은 평면 구조의 경우, 정전 용량은 면적에 비례하므로 판독 노이즈는 센서 면적에 따라 감소한다.^[3]

암전류는 픽셀 간에 부분적으로 상관관계가 있는 암전류 오프셋과 픽셀 간에 상관관계가 없는 암전류 오프셋과 관련된 샷 노이즈의 두 종류 노이즈에 기여한다. 일반적인 사진 노출 시간 동안 암전류와 관련된 노이즈는 무시할 수 있지만, 매우 긴 노출 시간에서는 제한 요인이 될 수 있다.^[4]^[5]

2. 1. 화각

카메라 화각을 계산하려면 센서의 유효 면적 크기를 사용해야 한다. 센서의 유효 면적은 카메라의 특정 모드에서 이미지가 형성되는 센서의 영역을 의미한다. 유효 면적은 이미지 센서보다 작을 수 있으며, 동일한 카메라의 다른 작동 모드에서 유효 면적이 다를 수 있다.

유효 면적 크기는 센서의 종횡비와 카메라의 출력 이미지 종횡비에 따라 달라진다. 유효 면적 크기는 카메라의 특정 모드에서 픽셀 수에 따라 달라질 수 있다. 유효 면적 크기와 렌즈 초점 거리는 화각을 결정한다.^[13]

2. 2. 피사계 심도

피사계 심도에 관한 문서에서 도출된 공식을 적용하여, 세 가지 가능한 피사계 심도 비교를 형식 간에 논의할 수 있다. 세 카메라의 피사계 심도는 비교에서 어떤 것이 일정하게 유지되는지에 따라 같거나, 순서가 다를 수 있다.

두 가지 다른 형식에 대해 동일한 피사체 거리와 화각을 가진 사진을 고려할 때, 피사계 심도(DOF)는 절대 조리개 직경에 반비례한다.

"동일한 사진" 기준(동일한 화각, 동일한 최종 크기로 확대)을 사용하여 두 형식 모두에 대해 동일한 절대 조리개 직경을 사용하면 동일한 피사계 심도가 생성된다. 이는 크롭 팩터에 반비례하여 f-넘버를 조정하는 것과 동일하다. 즉, 센서가 작을수록 f-넘버가 작아진다. 동일한 시야, 동일한 피사계 심도, 동일한 조리개 직경 및 동일한 노출 시간 조건은 "동등성"이라고 한다.^[1]

동일한 광도 노출을 받는 센서의 피사계 심도를 비교할 수 있다. 이 경우 센서는 동일한 ISO 설정으로 작동하지만 작은 센서는 면적 비율에 따라 총 빛이 적게 들어온다. 작은 센서가 큰 센서보다 더 큰 피사계 심도를 제공한다는 일반적인 의견이 나오는 것은 바로 이 결과 때문이다.

또 다른 대안은 동일한 렌즈를 서로 다른 크기의 센서(화각 변경)와 함께 사용하여 제공되는 피사계 심도를 고려하는 것이다. 피사계 심도의 변화는 동일한 최종 이미지 크기를 얻기 위해 다른 정도의 확대를 요구함으로써 발생한다.

실제로, 큰 센서의 요구 사항을 충족하도록 만들어진 이미지 서클을 위해 고정 초점 거리와 고정 조리개를 가진 렌즈를 적용하여 물리적 속성을 변경하지 않고 작은 센서 크기에 적용하는 경우, 피사계 심도나 빛 수집은 변경되지 않는다.

2. 3. 노이즈 및 다이나믹 레인지

Dynamic range^영어는 가장 큰 신호와 가장 작은 신호의 비율이며, 가장 작은 신호는 일반적으로 '노이즈 플로어'로 정의된다. 이미지 센서 문헌에서 노이즈 플로어는 판독 노이즈로 간주되므로

DR = Q_\text{max} / \sigma_\text{readout}

이다.^[6] (판독 노이즈

\sigma_{readout}

는 SNR 계산에서 언급된

N_r

와 동일한 양이다^[2]).

이미지 센서의 노이즈는 샷 노이즈, 리드 노이즈, 암전류 노이즈이다. 센서의 전체 신호 대 잡음비 (SNR)은 다음과 같다.

:

\mathrm{SNR} = \frac{P Q_e t}{\sqrt{P Q_e t + D t + N_r^2}}

여기서

P

는 입사 광자 플럭스(픽셀 면적당 초당 광자 수),

Q_e

는 양자 효율,

t

는 노출 시간,

D

는 픽셀 암전류(초당 전자 수)이고

N_r

는 픽셀 리드 노이즈(rms 전자 수)이다.^[2]

동일한 f-number에서 신호 대 잡음비는 픽셀 면적의 제곱근에 비례하여 증가하거나 픽셀 피치에 따라 선형적으로 증가한다. 휴대폰과 DSLR 렌즈의 일반적인 조리개 값은 범위 내에 있으므로, 작고 큰 센서를 가진 카메라의 성능 비교가 가능하다. 일반적인 픽셀 크기 1.1μm (삼성 갤럭시 A8)를 가진 휴대폰 카메라는 샷 노이즈로 인해 3.7μm 픽셀 교체형 렌즈 카메라(파나소닉 G85)보다 약 3배, 6μm 풀 프레임 카메라(소니 A7 III)보다 5배 더 나쁜 SNR을 가질 것이다.

판독 노이즈는 센서 어레이의 픽셀에 대한 변환 체인의 모든 전자 노이즈의 총합이다. 광자 노이즈와 비교하려면, 전압으로 측정된 노이즈를 픽셀의 변환 이득으로 나누어 광전자로 환산해야 한다. 이는 액티브 픽셀 센서의 경우, 판독 트랜지스터의 입력(게이트) 전압을 해당 전압을 생성하는 전하로 나눈 값인

CG = V_{rt}/Q_{rt}

로 주어진다. 이는 정전 용량

C = Q/V

이므로, 판독 트랜지스터 게이트(및 부착된 플로팅 확산)의 정전 용량의 역수이다.^[3] 따라서

CG = 1/C_{rt}

이다.

일반적으로 픽셀과 같은 평면 구조의 경우, 정전 용량은 면적에 비례하므로 픽셀 면적이 센서 면적에 비례하고 해당 스케일링이 픽셀을 균일하게 스케일링하여 수행되는 한, 판독 노이즈는 센서 면적에 따라 감소한다.

암전류는 픽셀 간에 부분적으로 상관관계가 있는 암전류 오프셋과 픽셀 간에 상관관계가 없는 암전류 오프셋과 관련된 샷 노이즈의 두 종류 노이즈에 기여한다. 평균 암전류는 광다이오드의 면적과 선형 치수에 비례하는 기여를 포함하며, 상대적인 비율과 스케일 팩터는 광다이오드의 설계에 따라 달라진다.^[4] 따라서 일반적으로 센서의 암 노이즈는 센서 크기가 커짐에 따라 증가할 것으로 예상할 수 있다. 그러나 대부분의 센서에서 정상 온도에서 평균 픽셀 암전류는 작으며, 초당 50 e- 미만이다.^[5] 따라서 일반적인 사진 노출 시간 동안 암전류와 관련된 노이즈는 무시될 수 있다. 하지만 매우 긴 노출 시간에서는 제한 요인이 될 수 있다.

3. 센서 크기와 회절

모든 광학 시스템의 해상도는 회절에 의해 제한된다. 서로 다른 크기의 센서를 사용하는 카메라에 회절이 미치는 영향을 이해하는 한 가지 방법은 변조 전달 함수(MTF)를 살펴보는 것이다. 회절은 전체 시스템 MTF에 영향을 주는 요인 중 하나이다. 다른 요인으로는 렌즈, 앤티앨리어싱 필터, 센서 샘플링 윈도우의 MTF가 있다.^[7]

렌즈 조리개를 통과할 때 회절로 인한 공간적 컷오프 주파수는 다음과 같다.

: $\xi_\mathrm{cutoff}=\frac{1}{\lambda N}$

여기서 λ는 시스템을 통과하는 빛의 파장이고, N은 렌즈의 f-넘버이다. 조리개가 원형인 경우(대부분의 사진 조리개에 해당), MTF는 다음과 같다.

: $\mathrm{MTF}\left(\frac{\xi}{\xi_\mathrm{cutoff}}\right) = \frac{2}{\pi} \left\{ \cos^{-1}\left(\frac{\xi}{\xi_\mathrm{cutoff}}\right) - \left(\frac{\xi}{\xi_\mathrm{cutoff}}\right) \left[ 1 - \left(\frac{\xi}{\xi_\mathrm{cutoff}}\right)^2 \right]^\frac{1}{2} \right\}$

$\xi < \xi_\mathrm{cutoff}$ 인 경우와 $\xi \ge \xi_\mathrm{cutoff}$ 인 경우 $0$ 이다.^[8]

따라서 시스템 MTF의 회절 기반 요소는 $\xi_\mathrm{cutoff}$ 에 따라, 그리고 동일한 광 파장의 경우 $1/N$ 에 따라 스케일링된다.

센서 크기가 최종 이미지에 미치는 영향을 고려할 때는, 동일한 크기의 이미지를 보기 위해 필요한 서로 다른 배율을 고려해야 한다. 이는 $1/{C}$ 의 추가 스케일 팩터를 초래하며, 여기서 ${C}$ 는 상대적인 크롭 팩터이므로 전체 스케일 팩터는 $1 / (N C)$ 가 된다.

'동일한 사진' 조건(동일한 시야각, 피사체 거리 및 피사계 심도)에서 f-넘버의 비율은 $1/C$ 이므로 회절 MTF의 스케일 팩터는 1이 된다. 즉, 주어진 피사계 심도에서 회절 MTF는 센서 크기와 무관하다.

'동일한 광도 노출' 조건과 '동일한 렌즈' 조건에서는 f-넘버가 변경되지 않으므로 센서의 공간적 컷오프와 결과적인 MTF는 변경되지 않는다. 보기 이미지의 MTF는 배율 또는 크롭 팩터의 역수에 따라 스케일링된다.

4. 센서 포맷

렌즈는 다양한 센서 크기에 맞춰 동일한 설계를 단순히 축소하여 제작할 수 있을 것으로 예상할 수 있지만, 실제로는 여러 요인으로 인해 항상 가능하지는 않다.^[9] 제조 허용 오차의 비례성, 크기가 다른 유리 렌즈의 구조적 강성, 사용 가능한 제조 기술 및 비용 등이 이러한 요인에 해당한다. 또한, 이미지 내의 동일한 절대 정보량(공간-대역폭 곱^[10])을 유지하려면 작은 센서의 렌즈는 더 높은 해상력을 요구한다.

센서 크기가 줄어들면서 렌즈 설계는 줄어든 크기로 인해 가능해진 제조 기술을 활용하기 위해 급격하게 변화한다. 극단적인 줌 범위가 가능해지는 것도 이러한 변화의 예시이다. 이러한 렌즈는 센서 크기에 비해 종종 매우 크지만, 작은 센서를 사용하면 소형 패키지에 장착할 수 있다.

스마트폰은 슬림하고 가볍게 유지하기 위해 대부분의 브리지 카메라에 사용되는 1/2.3"보다 작은 센서를 사용한다. 더 큰 센서는 더 나은 이미지 품질을 제공하지만, 센서 기술의 발전으로 인해 더 작은 센서도 이전의 더 큰 센서의 성능을 달성할 수 있게 되었다.

현재 대부분의 디지털 카메라에 사용되는 센서 크기를 표준 35mm 프레임과 비교한 그림

풀프레임, APS-C, 마이크로 포서즈 시스템 등 다양한 크기의 센서가 존재하며, 각 센서 크기에 따라 크롭 팩터가 달라진다.

콤팩트 디지털 카메라 및 카메라 폰의 경우, 대부분 4:3 화면비를 가진 작은 센서를 사용한다. 이는 초기 디지털 카메라 시대에 널리 사용되던 SVGA, XGA, SXGA 디스플레이 해상도의 화면비와 일치하여 이미지를 자르지 않고 일반적인 컴퓨터 모니터에 표시할 수 있게 해주었다.

2011년 9월까지 콤팩트 디지털 카메라와 DSLR 카메라 센서 크기 사이에 격차가 존재했다. x축은 디지털 카메라에 사용되는 센서 형식 크기의 불연속적인 집합이며, 선형 측정 축이 아니다.

4. 1. 35mm 풀프레임

전문가용 DSLR, SLT 및 미러리스 카메라 일부는 35mm 필름 프레임 크기와 동일한 ''풀프레임'' 센서를 사용한다.^[17]

DSLR/SLT/미러리스 센서 형식을 설명하기 위해 마케팅에서는 다음과 같은 다양한 용어가 사용된다.

35 mm 필름 (36×24 mm)과 거의 동일한 센서 크기를 갖는 풀프레임 디지털 SLR 형식. 펜탁스, 파나소닉, 라이카, 니콘, 캐논, 소니 및 시그마에서 사용한다.

풀프레임 센서가 처음 도입되었을 때 생산 비용은 APS-C 센서 비용의 20배 이상이 될 수 있었다. 약 20.32cm 실리콘 웨이퍼 하나로 풀프레임 센서는 20개만 생산할 수 있지만, APS-C 센서는 100개 이상 생산할 수 있으며, 구성 요소당 오염 물질의 면적이 크기 때문에 수율이 크게 감소한다. 또한 풀프레임 센서 제조는 원래 각 단계에서 세 번의 노출이 필요했으며, 광학 리소그래피 과정에서 별도의 마스크와 품질 관리 단계가 필요했다.^[18] 최신 광학 리소그래피 장비를 사용하면 이제 풀프레임 센서에 단일 패스 노출이 가능하지만, 기타 크기 관련 생산 제약은 거의 동일하게 유지된다.

끊임없이 변화하는 반도체 제조 및 처리의 제약과, 카메라 제조업체가 종종 타사 파운드리에서 센서를 조달하기 때문에, 동일한 공칭 형식 내에서 센서 크기가 약간씩 다를 수 있다. 예를 들어, 니콘 D3 및 D700 카메라의 공칭 풀프레임 센서는 실제로는 36 × 23.9 mm로, 35 mm 필름의 36 × 24 mm 프레임보다 약간 작다.

이러한 이미지 센서 형식의 대부분은 35 mm 필름의 3:2 화면비와 유사하다.

4. 2. APS-C

니콘, 펜탁스, 소니, 후지필름, 시그마에서 사용하는 APS-C 표준 형식 센서는 면적을 가지며, 크롭 팩터는 1.5이다.(실제 APS-C 필름은 이보다 크다.)^[17] 캐논에서 사용하는 APS-C 소형 형식 센서는 면적을 가지며, 크롭 팩터는 1.6이다. 엡손, 삼성 NX, 코니카 미놀타에서도 APS-C 크롭 팩터 1.5 형식( 면적) 센서를 사용했다.

시그마 SD 시리즈 DSLR 및 DP 시리즈 미러리스는 면적의 Foveon X3 형식 센서를 사용하며(크롭 팩터 1.7), SD1, DP2 Merrill 및 콰트로 시리즈의 대부분과 같은 최신 모델은 크롭 팩터 1.5 Foveon 센서를 사용한다.

풀프레임 센서가 처음 도입되었을 때 생산 비용은 APS-C 센서 비용의 20배 이상이 될 수 있었다. 실리콘 웨이퍼 하나로 풀프레임 센서는 20개만 생산할 수 있지만, APS-C 센서는 100개 이상 생산할 수 있으며, 구성 요소당 오염 물질의 면적이 크기 때문에 수율이 크게 감소한다.^[18]

끊임없이 변화하는 반도체 제조 및 처리의 제약과, 카메라 제조업체가 종종 타사 파운드리에서 센서를 조달하기 때문에, 동일한 공칭 형식 내에서 센서 크기가 약간씩 다를 수 있다. 예를 들어, 펜탁스 K200D의 센서(소니에서 제조)는 23.5 × 15.7 mm이고, 동시대의 K20D의 센서(삼성에서 제조)는 23.4 × 15.6 mm이다.

이러한 이미지 센서 형식의 대부분은 35 mm 필름의 3:2 화면비와 유사하다.

4. 3. 마이크로 포서즈

올림푸스와 파나소닉이 채택한 포서즈 시스템의 센서 포맷이다. 크롭 팩터는 2.0이다.^[17] 면적은 이다. 작고 가벼운 카메라 시스템을 구축하는 데 유리하다. 진보 진영 사진작가들은 마이크로 포서즈 시스템의 휴대성을 활용하여 다양한 현장에서 생생한 사진을 기록한다.

4. 4. 1인치 센서

1 inch^영어 센서는 고급형 콤팩트 카메라와 일부 스마트폰에 사용되는 이미지 센서 포맷이다. 이 센서는 작은 크기에도 불구하고 비교적 좋은 화질을 제공한다.^[17]

2018년 기준으로, 일반적인 소형 카메라보다 거의 4배 넓은 면적을 가진 1인치 센서를 사용하는 고급 소형 카메라에는 캐논 파워샷 G 시리즈 (G3 X ~ G9 X), 소니 DSC RX100 시리즈, 파나소닉 루믹스 TZ100 및 파나소닉 DMC-LX15가 있다.

렌즈 크기는 이미지 센서 크기에 비례하므로, 센서가 작을수록 렌즈 크기를 적절하게 유지하면서 줌 배율을 높일 수 있다. 따라서 강력한 줌 렌즈의 크기 제약으로 인해, 대부분의 브리지 카메라는 일반 소형 카메라와 마찬가지로 1/2.3" 센서를 사용한다. 2013–2014년에는 소니 (사이버샷 DSC-RX10)와 파나소닉 (루믹스 DMC-FZ1000) 모두 1인치 센서를 탑재한 브리지 카메라를 생산했다.

면적의 1" 니콘 CX 형식 센서는 니콘 1 시리즈^[17] 및 삼성 미니 NX 시리즈에 사용되었다. (크롭 팩터 2.7)

4. 5. 스마트폰 센서

대부분의 스마트폰은 1/2.3인치 이하의 매우 작은 센서를 사용한다. 이는 일반적인 소형 카메라보다도 작은 크기로, 전기 및 광학 부품을 소형화할 수 있게 해준다. 2010년에 출시된 노키아 N8은 1/1.83인치 센서를 탑재하여 당시 휴대폰 중 가장 큰 센서를 가졌으며, 2012년에 출시된 노키아 808은 1/1.2인치 센서를 탑재하여 콤팩트 카메라를 능가하는 성능을 보였다.^[19] 최근에는 1인치 센서를 탑재한 스마트폰도 출시되고 있다.

4. 6. 중형 및 대형 포맷

전문가용 DSLR, SLT, 미러리스 카메라는 35mm 필름 프레임과 거의 동일한 크기인 풀프레임 센서를 사용한다. 이보다 더 큰 센서를 사용하는 경우, 상업적으로 판매되는 카메라의 가장 큰 디지털 센서는 중형 포맷으로 묘사된다.

가장 일반적인 중형 필름인 120 롤 필름은 너비이며, 가장 일반적으로 정사각형으로 촬영되지만, 가장 일반적인 "중형 포맷" 디지털 센서 크기는 대략 이며, 이는 풀프레임 센서 형식의 약 두 배 크기이다.

사용 가능한 CCD 센서로는 Phase One의 센서에 6050만 화소를 탑재한 P65+ 디지털 백^[20]과 라이카의 센서에 3700만 화소를 탑재한 "S-System" DSLR이 있다.^[21] 2010년, 펜탁스는 CCD 센서를 탑재한 40MP 645D 중형 포맷 DSLR을 출시했다.^[22] 645 시리즈의 후속 모델들은 동일한 센서 크기를 유지했지만 CCD를 CMOS 센서로 교체했다. 2016년, 핫셀블라드는 CMOS 센서를 탑재한 50MP 중형 포맷 미러리스 카메라 X1D를 발표했다.^[23] 2016년 말, 후지필름은 CMOS 센서와 5140만 화소를 탑재한 새로운 후지필름 GFX 50S 중형 포맷 미러리스를 시장에 출시한다고 발표했다.^[24]^[25]

5. 센서 크기 표기

센서 크기는 인치 표기법으로 표시되는데, 이는 디지털 이미지 센서가 비디오 카메라 튜브를 대체하던 시절의 유산이다. 1인치 외부 직경의 비디오 카메라 튜브는 대각선 약 의 사진 감지 영역을 가졌기 때문에, 대각선의 디지털 센서는 1인치 비디오 튜브와 동등하다고 여겨졌다. 따라서 현재 디지털 이미지 센서의 크기 설명은 실제 센서 크기가 아닌, "1인치 비디오 카메라 튜브 등가" 크기를 의미한다.^[26]^[27] 예를 들어 1인치 센서의 실제 대각선 길이는 이다.

스마트폰에 사용되는 이미지 센서 크기 증가 추세 — 스마트폰 메인 카메라의 다양한 형식 이미지 센서 개발 추이

센서 크기는 종종 분수로 표현되는데, 예를 들어 1/2.5는 2/5 또는 0.4와 같다. 이 "인치" 시스템은 센서 대각선의 약 1.5배에 해당하는 값을 나타낸다. 이러한 측정 방식은 1980년대 후반까지 사용되던 비디오 카메라의 이미지 크기를 표현하는 방식, 즉 비디오 카메라 튜브 유리 외피의 외부 직경을 참조하는 방식에서 유래되었다.^[28]^[30]^[29]

인치 기반 센서 형식은 표준화되지 않았기 때문에, 정확한 치수는 다를 수 있지만, 일반적으로 통용되는 치수는 다음과 같다.^[30]

센서 형식 유형 및 치수
유형	대각선 (mm)	너비 (mm)	높이 (mm)	가로 세로 비율	면적 (mm²)	스톱 (면적)	크롭 팩터
1/10"	1.60	1.28	0.96	4:3	1.23	-9.46	27.04
1/8" (소니 DCR-SR68, DCR-DVD110E)	2.00	1.60	1.20	4:3	1.92	-8.81	21.65
1/6" (파나소닉 SDR-H20, SDR-H200)	3.00	2.40	1.80	4:3	4.32	-7.64	14.14
1/4"^[33]	4.50	3.60	2.70	4:3	9.72	-6.47	10.81
1/3.6" (Nokia Lumia 720)^[34]	5.00	4.00	3.00	4:3	12.0	-6.17	8.65
1/3.2" (아이폰 5)^[35]	5.68	4.54	3.42	4:3	15.50	-5.80	7.61
1/3.09" 소니 EXMOR IMX351^[36]	5.82	4.66	3.5	4:3	16.3	-5.73	7.43
표준 8 mm 필름 프레임	5.94	4.8	3.5	11:8	16.8	-5.68	7.28
1/3" (아이폰 5S, 아이폰 6, LG G3^[37])	6.00	4.80	3.60	4:3	17.30	-5.64	7.21
1/2.9" 소니 EXMOR IMX322^[38]	6.23	4.98	3.74	4:3	18.63	-5.54	6.92
1/2.7" 후지필름 2800 줌	6.72	5.37	4.04	4:3	21.70	-5.32	6.44
슈퍼 8 mm 필름 프레임	7.04	5.79	4.01	13:9	23.22	-5.22	6.15
1/2.5" (Nokia Lumia 1520, 소니 사이버샷 DSC-T5, 아이폰 XS^[39])	7.18	5.76	4.29	4:3	24.70	-5.13	6.02
1/2.3" (펜탁스 Q, 소니 사이버샷 DSC-W330, 고프로 HERO3, 파나소닉 HX-A500, 구글 픽셀/픽셀+, DJI 팬텀 3^[40]/Mavic 2 Zoom^[41]), 니콘 P1000/P900	7.66	6.17	4.55	4:3	28.50	-4.94	5.64
1/2.3" 소니 Exmor IMX220^[42]	7.87	6.30	4.72	4:3	29.73	-4.86	5.49
1/2" (후지필름 HS30EXR, 샤오미 Mi 9, 원플러스 7, Espros EPC 660, DJI Mavic Air 2)	8.00	6.40	4.80	4:3	30.70	-4.81	5.41
1/1.8" (노키아 N8) (올림푸스 C-5050, C-5060, C-7070)	8.93	7.18	5.32	4:3	38.20	-4.50	4.84
1/1.7" (펜탁스 Q7, 캐논 G10, G15, 화웨이 P20 Pro, 화웨이 P30 Pro, 화웨이 Mate 20 Pro)	9.50	7.60	5.70	4:3	43.30	-4.32	4.55
1/1.6" (후지필름 f200exr [https://www.digicamdb.com/specs/fujifilm_finepix-f200exr/])	10.07	8.08	6.01	4:3	48.56	-4.15	4.30
2/3" (노키아 루미아 1020, [http://www.imaging-resource.com/PRODS/XS1/XS1A.HTM 후지필름 X10], X20, XF1)	11.00	8.80	6.60	4:3	58.10	-3.89	3.93
1/1.33" (삼성 갤럭시 S20 Ultra)^[43]	12	9.6	7.2	4:3	69.12	-3.64	3.58
표준 16 mm 필름 프레임	12.70	10.26	7.49	11:8	76.85	-3.49	3.41
1/1.2" (노키아 808 퓨어뷰)	13.33	10.67	8.00	4:3	85.33	-3.34	3.24
1/1.12" (샤오미 Mi 11 Ultra)	14.29	11.43	8.57	4:3	97.96	-3.16	3.03
블랙매직 포켓 시네마 카메라 및 블랙매직 스튜디오 카메라	14.32	12.48	7.02	16:9	87.6	-3.30	3.02
슈퍼 16 mm 필름 프레임	14.54	12.52	7.41	5:3	92.80	-3.22	2.97
1" (니콘 CX, 소니 RX100, 소니 RX10, 소니 ZV1, 삼성 NX 미니)	15.86	13.20	8.80	3:2	116	-2.89	2.72
1" 디지털 볼렉스 d16	16.00	12.80	9.60	4:3	123	-2.81	2.70
1" 코닥 DCS-200	16.81	14.00	9.30	3:2	130.2	-2.73	2.57
1.1" 소니 IMX253^[44]	17.46	14.10	10.30	11:8	145	-2.57	2.47
블랙매직 시네마 카메라 EF	18.13	15.81	8.88	16:9	140	-2.62	2.38
블랙매직 포켓 시네마 카메라 4K	21.44	18.96	10	19:10	190	-2.19	2.01
포서즈, 마이크로 포서즈 ("4/3", "m4/3")	21.60	17.30	13	4:3	225	-1.94	2.00
블랙매직 프로덕션 카메라/URSA/URSA 미니 4K	24.23	21.12	11.88	16:9	251	-1.78	1.79
1.5" 캐논 파워샷 G1 X 마크 II	23.36	18.70	14	4:3	262	-1.72	1.85
"35mm" 2 퍼프 테크니스코프	23.85	21.95	9.35	7:3	205.23	-2.07	1.81
오리지널 시그마 포베온 X3	24.90	20.70	13.80	3:2	286	-1.60	1.74
RED 드래곤 4.5K (RAVEN)	25.50	23.00	10.80	19:9	248.4	-1.80	1.66
"슈퍼 35mm" 2 퍼프	26.58	24.89	9.35	8:3	232.7	-1.89	1.62
캐논 EF-S, APS-C	26.82	22.30	14.90	3:2	332	-1.38	1.61
표준 35 mm 필름 프레임 (영화)	27.20	22.0	16.0	11:8	352	-1.30	1.59
블랙매직 URSA 미니/프로 4.6K	29	25.34	14.25	16:9	361	-1.26	1.49
APS-C (소니 α, 소니 E, 니콘 DX, 펜탁스 K, 삼성 NX, 후지 X)	28.2–28.4	23.6–23.7	15.60	3:2	368–370	-1.23 to -1.22	1.52–1.54
슈퍼 35 mm 필름 3 퍼프	28.48	24.89	13.86	9:5	344.97	-1.32	1.51
RED 드래곤 5K S35	28.9	25.6	13.5	17:9	345.6	-1.32	1.49
슈퍼 35mm 필름 4 퍼프	31.11	24.89	18.66	4:3	464	-0.90	1.39
캐논 APS-H	33.50	27.90	18.60	3:2	519	-0.74	1.29
ARRI ALEV III (ALEXA SXT, ALEXA MINI, AMIRA), RED HELIUM 8K S35	33.80	29.90	15.77	17:9	471.52	-0.87	1.28
RED 드래곤 6K S35	34.50	30.7	15.8	35:18	485.06	-0.83	1.25
35 mm 필름 풀프레임	43.1–43.3	35.8–36	23.9–24	3:2	856–864	0	1.0
ARRI ALEXA LF	44.71	36.70	25.54	13:9	937.32	0.12	0.96
RED MONSTRO 8K VV, 파나비전 밀레니엄 DXL2	46.31	40.96	21.60	17:9	884.74	0.03	0.93
라이카 S	54	45	30	3:2	1350	0.64	0.80
펜탁스 645D, 하셀블라드 X1D-50c, 하셀블라드 H6D-50c, CFV-50c, 후지 GFX 50S	55	43.8	32.9	4:3	1452	0.75	0.79
표준 65/70 mm 필름 프레임	57.30	52.48	23.01	7:3	1208	0.48	0.76
ARRI ALEXA 65	59.86	54.12	25.58	19:9	1384.39	0.68	0.72
코닥 KAF 39000 CCD^[47]	61.30	49	36.80	4:3	1803	1.06	0.71
리프 AFi 10	66.57	56	36	14:9	2016	1.22	0.65
중형 (하셀블라드 H5D-60c, 하셀블라드 H6D-100c)^[48]	67.08	53.7	40.2	4:3	2159	1.32	0.65
페이즈 원 P 65+, IQ160, IQ180	67.40	53.90	40.40	4:3	2178	1.33	0.64
중형 6×4.5 cm (645 형식이라고도 함)	70	42	56	3:4	2352	1.44	0.614
중형 6×6 cm	79	56	56	1:1	3136	1.86	0.538
IMAX 필름 프레임	87.91	70.41	52.63	4:3	3706	2.10	0.49
중형 6×7 cm	89.6	70	56	5:4	3920	2.18	0.469
중형 6×8 cm	94.4	76	56	3:4	4256	2.30	0.458
중형 6×9 cm	101	84	56	3:2	4704	2.44	0.43
대형 필름 4×5인치	150	121	97	5:4	11737	3.76	0.29
대형 필름 5×7인치	210	178	127	7:5	22606	4.71	0.238
대형 필름 8×10인치	300	254	203	5:4	51562	5.90	0.143

참조

_[1] 웹사이트 What is equivalence and why should I care? https://www.dpreview[...] 2014-07-07
_[2] 웹사이트 CCD Noise Sources and Signal-to-Noise Ratio http://micro.magnet.[...] Hamamatsu Corporation 2013-11-20
_[3] 웹사이트 Leveraging Dynamic Response Pixel Technology to Optimize Inter-scene Dynamic Range http://www.aptina.co[...] Aptina Imaging Corporation 2011-12-17
_[4] 간행물 Leakage Current Modeling of Test Structures for Characterization of Dark Current in CMOS Image Sensors http://www.harvestim[...] 2003-01
_[5] 웹사이트 Dark Count http://www.ccd.com/c[...] Apogee Imaging Systems 2011-12-17
_[6] 서적 Sensors and Camera Systems for Scientific, Industrial, and Digital Photography Applications V 2011-12-17
_[7] 웹사이트 Do Sensors "Outresolve" Lenses? http://www.luminous-[...] The Luminous Landscape 2011-12-21
_[8] 서적 Modulation Transfer Function in Optical and Electro-Optical Systems http://spie.org/x343[...] SPIE Press
_[9] 간행물 Scaling of diffractive and refractive lenses for optical computing and interconnections
_[10] 서적 Introduction to Fourier optics, 3rd edition Roberts and Company
_[11] 웹사이트 From the Series of Articles on Lens Names: Tessar http://www.zeiss.com[...] Carl Zeiss AG. 2011-12-19
_[12] 웹사이트 Camera sensor size: Why does it matter and exactly how big are they? http://www.gizmag.co[...] 2013-03-21
_[13] 웹사이트 Specifying active area size of the image sensor http://cctvcad.com/v[...] 2015-05-21
_[14] 서적 Digital Photography 2012-01-29
_[15] 웹사이트 F-stop blues http://www.dxomark.c[...] 2012-01-29
_[16] 웹사이트 An Objective Look at FSI and BSI http://www.eetrend.c[...] 2012-01-29
_[17] 뉴스 Nokia unveils J1 small sensor mirrorless camera as part of Nikon 1 system GSMArena.com
_[18] 보도자료 Canon's Full Frame CMOS Sensors http://www.robgalbra[...] 2006
_[19] 문서 Nokia PureView imaging technology whitepaper http://europe.nokia.[...]
_[20] 웹사이트 The Phase One P+ Product Range http://www.phaseone.[...] PHASE ONE 2010-06-07
_[21] 보도자료 Leica S2 with 56% larger sensor than full frame http://www.dpreview.[...] Leica 2008-09-23
_[22] 보도자료 Pentax unveils 40MP 645D medium format DSLR http://www.dpreview.[...] Pentax 2010-03-10
_[23] 웹사이트 Medium-format mirrorless: Hasselblad unveils X1D http://www.dpreview.[...] Digital Photography Review 2016-06-22
_[24] 보도자료 Fujifilm announces development of new medium format "GFX" mirroless camera system http://www.fujifilmu[...] Fujifilm 2016-09-19
_[25] 웹사이트 Fujifilm's Medium Format GFX 50S to Ship in February for $6,500 https://petapixel.co[...] 2017-01-19
_[26] 웹사이트 Making (some) sense out of sensor sizes http://www.dpreview.[...] 2012-06-29
_[27] 웹사이트 Image Sensor Format http://www.spotimagi[...] SPOT IMAGING SOLUTIONS 2015-06-03
_[28] 뉴스 Small Cameras With Big Sensors, and How to Compare Them https://www.nytimes.[...] 2010-12-22
_[29] 웹사이트 Making (Some) sense out of sensor sizes http://www.dpreview.[...]
_[30] 웹사이트 Sensor Sizes: Camera System: Glossary: Learn http://www.dpreview.[...] Digital Photography Review 2012-04-09
_[31] 웹사이트 Camera Sensor Ratings http://www.dxomark.c[...] 2012-03-21
_[32] 웹사이트 Imaging-resource: Sample images Comparometer http://www.imaging-r[...]
_[33] 웹사이트 Unravelling Sensor Sizes – Photo Review http://www.photorevi[...] 2016-09-22
_[34] 뉴스 Nokia Lumia 720 – Full phone specifications http://www.gsmarena.[...] GSMArena.com 2013-02-25
_[35] 뉴스 Camera sensor size: Why does it matter and exactly how big are they? http://www.gizmag.co[...] Gizmag 2013-03-21
_[36] 웹사이트 Diagonal 5.822 mm (Type 1/3.09) 16Mega-Pixel CMOS Image Sensor with Square Pixel for Color Cameras https://web.archive.[...] Sony 2019-10-16
_[37] 간행물 Comparison of iPhone Specs http://www.phonearen[...] PhoneArena
_[38] 웹사이트 Diagonal 6.23 mm (Type 1/2.9) CMOS Image Sensor with Square Pixel for Color Cameras https://dashcamtalk.[...] Sony 2019-04-03
_[39] 웹사이트 iPhone XS Max teardown reveals new sensor with more focus pixels https://www.dpreview[...] Digital Photography Review 2019-03-01
_[40] 웹사이트 Phantom 3 Professional - Let your creativity fly with a 4K camera in the sky. - DJI https://www.dji.com/[...] 2019-12-01
_[41] 웹사이트 DJI - The World Leader in Camera Drones/Quadcopters for Aerial Photography https://www.dji.com/[...] 2019-12-01
_[42] 웹사이트 Diagonal 7.87mm (Type 1/2.3) 20.7M Pixel CMOS Image Sensor with Square Pixel for Color Cameras https://web.archive.[...] Sony 2019-04-03
_[43] 웹사이트 Samsung officially unveils 108MP ISOCELL Bright HMX mobile camera sensor https://www.dpreview[...] Digital Photography Review 2021-02-16
_[44] 웹사이트 Diagonal 17.6 mm (Type 1.1) Approx. 12.37M-Effective Pixel Monochrome and Color CMOS Image Sensor http://www.sony-semi[...] Sony 2019-04-03
_[45] 웹사이트 Hasselblad X1D-II 50c Datasheet https://cdn.hasselbl[...] Hasselblad 2022-04-09
_[46] 웹사이트 GFX 50s Specifications https://fujifilm-x.c[...] Fujifilm 2022-04-09
_[47] 간행물 KODAK KAF-39000 IMAGE SENSOR, DEVICE PERFORMANCE SPECIFICATION http://www.kodak.com[...] KODAK 2014-02-09
_[48] 간행물 Hasselblad H5D-60 medium-format DSLR camera http://www.bhphotovi[...] B&H PHOTO VIDEO 2013-06-19

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