カシオ学園 大学 CASIO GAKUEN University

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電気通信大学様

電気通信大学様
大学理科デジタルカメラ

3D映像の可能性を
拡げる実験にデジタルカメラが
役立っています。

  • 電気通信大学
  • 准教授
  • 成見哲先生

使用製品

ハイスピードエクシリム
<EX-F1>
使い方ガイド

情報・通信工学科の成見先生は、3D動画の研究にデジタルカメラを利用している。最先端の研究にどのようにデジタルカメラが使われているのか。お話をうかがった。

肉眼では確かめられないズレをハイスピード撮影で検証

人間の目は左右で視野角の違いがある。左右別々に取り込まれた映像を脳で調整して立体として見ている。3D動画はこの人間の見え方のしくみを利用している。左右にずれのある動画を左と右眼にそれぞれ見せることで、立体として認識させているのだ。
「現在主流になっているシャッター方式(3Dメガネをかけるもの)は、左用・右用の画像をディスプレイに交互に高速で表示します。3Dメガネの右目と左目にシャッターがあり、そのため動画が立体に見えます。映画だと1秒に24コマ・48分の1秒ごとですが、だいぶちらつきが感じられますよね。テレビでは120分の1秒ごとに、左右が開いたり閉じたりしています」
そんな3D動画の表示だが、大画面にするとコスト的に高くついてしまう。安価になってきた3Dテレビを並べることで、うまく表示できないかと考えたそうだ。
「画像のクオリティを落としても、機能を絞ったカンタンなものを低価格で作れないか、というのが発端でした」
表示の問題はディスプレイごとの表示のタイミングのズレだという。
「グラフィックカードを利用していますが、グラフィックカードは差し込み口は2つで、同じグラフィックカードから2画面出した場合には、同じ信号で動いているので同期はズレません。しかし画面をそれ以上の数に増やしたいとき、別のグラフィックカードをつけると、各ボードはそれぞれの信号で動いているので、同期のタイミングが120分の1秒の中のすこしずれてしまう可能性があります」
実際にずれているかどうかは肉眼で確かめるのは難しい。
「そもそもどのくらいずれているのか、いないのか、肉眼で見てわからないのでまずは試してみようというので測ってみました」
測定はデジタルカメラのハイスピード撮影を利用した。撮影も再生も手間がかからないのが魅力だという。
「検証の結果、約1msの同期のズレを確認することができました。今後、このズレをなくすハードウェアを作ろうとしています」
現代の科学の研究では、計算で答えは出せても、ディスプレイの表示能力が追いつかず、目にすることができない現象が多くある。ディスプレイの性能が上がることで、研究の成果をより直感的に目の当たりにできるようになる。
「将来的には、一般の3Dテレビを使って、最終的には16画面、64画面などに拡げたいですね」

バーチャルウィンドウの素材撮影にデジタルカメラ

費用が抑えられることで、また一般への応用へのハードルも下がる。
3Dディスプレイは、病院や銀行などの待合室で楽しめるバーチャルウィンドウへの応用も考えているという。
「私たちが窓の外を見るときに、見る位置や角度、その人の背の高さなどによって微妙に窓の外の風景は変わりますよね。バーチャルウインドウにリアリティを持たせるためには、自分が動いたら風景も動く、という実感を再現する必要があります」
これを実現するには、数多くの写真を撮って、見ている人がどこから見ているかを検出して表示する。
「この技術は以前からあり、それほど難しくないんですが…しかし手動で何千枚も正確に撮影するのは難しく、自動化しなければ撮影が大変です。さらに解像度のいいコンテンツで大画面に出すためには、ある程度以上の解像度が求められます」

撮影の自動化にあたっては、カメラは三脚ごと台車に乗せ、台車の移動をレゴのマインドストームで管理、カメラ本体はコンピュータにつなぎ、2秒間隔で撮影するよう制御している。 「当然といえば当然ですが、良いデジタルカメラを使いたかった。現在はカシオのものを使っています」

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