フィルムカメラとラインセンサカメラの違いについて

　過去にHPの「作者の独り言」のコーナーでフィルムカメラ以外の列車側面画像を作る方法として、デジタルビデオカメラやラインセンサを使ったラインセンサカメラ(以下、「ラインカメラ」と言う）で電子的に横方向に画像をつなげることで、フィルム長などの制限を受けない列車側面の撮影方法があることをご紹介しました。

　これらの方法では列車の進行方向に関係なく撮影できたり、ある程度列車速度が変化しても対応できることなど、初心者であっても失敗が少なく撮影できると思われ、フィルムカメラに代わる今後の有望な撮影方法だと期待されます。
　昨年辺りからこのうちのラインセンサを使ったラインカメラによるスリットカメラの実験についてインターネットで公開されている動画を見つけました。以下のニコニコ動画で見ることが出来ます。

http://www.nicovideo.jp/watch/sm13037323

ただ残念ながらこれ以降このラインセンサカメラを使った撮影作品や新しいカメラの制作方法についての動画などは発表されていないようです。

　この動画を拝見して、今まで作者の撮影してきたフィルム式のスリットカメラとの違いを考えていたのですが、画像の違いをひとつ発見しましたので、ここでご紹介したいと思います。

　ラインセンサとして使われるセンサは、コピー機やファックス、スキャナー等に広く使われていますが、センサの外観は受光素子が縦一列となって細い線のようにつながっている構造です。この受光素子が例えば縦に1000個配列されていれば、幅1000ピクセルの画像が横方向に延々と作成できることになります。

　これに対して作者の使っているフィルム使用のスリットカメラはスリット幅が1ｍｍあるため、例えば135ｍｍの望遠レンズを使用して27m先の移動する被写体を撮影する場合、フィルム上にはスリットを通して被写体側面が20ｃｍの幅で写ることになります。更に離れて40ｍになれば30ｃｍの幅の側面が写ることになります。つまり細いスリットを使用してもフィルム上には一定の幅の画像が写っている訳で、フィルムの移動とともに瞬間的に感光することになります。そこでフィルムに写った画像とフィルムの移動速度が方向的に速度的に一致すれば、鮮明な画像が撮影できますが、この速度が不一致であれば、不一致の程度により横方向の画像のブレとなって現れます。

　この点、ラインカメラは縦1列の点でのみ画像をスキャンするので、ブレるということがありません。縦方向には例えば1000個の受光素子があっても横方向には1つしかないのですからブレようがありません。もし画像の移動速度が早すぎてスキャンのスピードが追いつかない場合でも、スキャンできなかった画像データの一部が欠落して撮影されるために横方向に画像が伸び縮みするだけで画像がブレることはありません。

　また進行方向が逆の被写体を撮影しても、動画にあった反対車線を走る自動車のように実際に動いている方向とは反対方向に鮮明に写ってしまいます。これについてラインカメラ特有の現象と述べられていますが、方向が同一になるのはフィルム式カメラでも同様です。前述のように作者の使っているフィルムによるスリットカメラでは、スリットの幅のせいで画像にブレが生じるため、画像の方向性がわからないだけで、方向が同一に写る特性はラインカメラと同じです。
　ではフィルム使用のスリットカメラの画像で実際に反対方向に動く画像を撮影したものをご覧ください。

　この画像で隣の線路を走る車両は反対方向に走っています。このように写真としてはブレたほうが動いているように見え、自然な感じがすると思います。ラインカメラのように反対方向も鮮明に映ってしまうと、画像として違和感があると思われます。

　フィルム式の場合は被写体の移動速度に合わせてフィルムを移動させることで鮮明な画像を得ていますが、ラインカメラはセンサが静止した状態で撮影します。このように撮影方法にも大きな違いがあり、これ以外にも両者の画像に違いがあるかもしれませんが、ラインカメラを実際使ったことがないのでわかりません。

--コメント--
動画を見てみました。
スキャンレートを500-2000Hzに設定できるとはいえ、並木さんのカメラみたいに撮影中に速度を変えるのは難しいかと思います。自分がこのカメラを使えるのなら早いスキャンレートで引き伸ばして記録してから、形式図と並べて手作業で縮小をかけることになりそうです。

最近のデジカメのCMOSの場合、クロップ撮影などで撮像素子の一部だけを記録するモードを持っているものがあります。1ラインだけを超高速で読み出せることができればそのままデジタルスリットカメラになるのではないかと思っています。
自分ではいじくれませんがソフトウェアでなんとかなりそうな気がします。 
kakeyama
2012/04/09 22:25 

かけやまさん
さっそくコメントをいただきありがとうございます。
モノクロでしたが本格的にラインセンサカメラを公開された方がいたのでブログに書かせていただきました。動画を拝見したところ岩淵水門や新荒川大橋や荒川橋梁などが出てきて近いエリアなので親近感すら覚えました。
ほんとにデジタルビデオもラインカメラのようにカスタマイズできればいいですね。メーカーももっとユーザーのニーズを考えてほしいものです。

ところで撮影中フィルムの速度を自動的に変えるやり方はここ2，3年模索していました。以前から10両以上長い編成だとどうしても最後のほうが伸び気味でした。ドラムにフィルムを巻く方式の宿命かもしれません。
幸いモーターコントロールをトランジスタ類で電子的に行っているので、発熱をサーミスタで捉えて速度を低減する装置を作りました。ただ直接レオスタットなどで制御するのに比べ、電子回路で制御するとコンデンサ類の影響でモーターの回転数の立ち上がりが遅れるなどのデメリットがあるのですが、撮影前に事前に電源を入れておくなどの方法で対応しています。 
NAMI