ビデオスタビライザー(1)

一脚を使ってビデオカメラの撮影を改善しました。

先日のエントリー、「60fpsで(やっと)テレビ並み」のサンプル動画、われながらひどい出来でした。反省しています。

「カメラをくいくい振り回す」、「むやみにズームを使いまくる」、「移動中に腕をだらりと下げて地面を延々映す」等々、たかだか2分半ほどの動画にビデオ撮影の初歩的な間違いを山ほど盛り込んでしまいました。

ご覧になった方は「60fps」のサンプル、というよりも「お父さんがやってしまいがちなビデオダメ撮影」サンプルに見えたかもしれません。

再撮影に挑戦してみました。


ビデオスタビライザーを導入

たまたま(本当に偶然に)読んでいた『Make:』の創刊号(日本版|Volume 01)に「14ドルで作るビデオカメラスタビライザー」という記事が載っていました。


記事の扉です。確かにこんな道具があれば、ビデオカメラが安定するかも知れません。


使うときにはやや腰を落とします。この人が作者のようです。


概念図。記事には、材料の解説や実際の作り方が懇切丁寧に載っていました。

確かにこれを導入すれば、撮影は改善するかもしれません。

090620|追記 作者のサイトに内容がまるまる掲載されていました。「$14 Steadycam The Poor Mans Steadicam」。


スタビライザーの動作原理

作り方は細かく書いてあったのですが、肝心の動作の原理はいまひとつ詳細に書かれていませんでした。誌面を眺め、動作原理を想像してみました。次のようなものです。

◎まず、質量(重さ)を増やす。

慣性の法則を利用します。質量を増やす事により、外部の(力学的な)影響を受けにくくします。あえて「とり回しにくくする」ことでカメラの動き全般を滑らかにします。

◎上下に長くする。

Y軸方向に質量を分布させます。「上も下もまんべんなく重くし、また、塊として大きく(上下に長く)する」という事です。これにより慣性モーメントが大きくなり、カメラのティルト(Y軸の傾きのぶれ)が起こりにくくなります。おもりのついた鉄パイプは、いかにも振り回しづらそうです。

◎重心は手元(のやや下)に。

記事には書いてありませんでしたが、重心は持ち手のやや下あたりのようです。質量を大きくするためにむやみにおもりを(下に)つけると重心が下端に偏り、振り子のようにぶらぶらとしてしまいます(動かしてみてわかりました)。重心が手元近くであれば、左右に振り回しても、カメラは傾かず、平行に移動します。

◎腕をバネ代わりに使う。

いわゆるステディカムのような複雑な機構がない分、人間が補ってやる必要があります。要は使っている本人がカメラを揺らさないようがんばれ、という事です。


作らずに済ます

動作原理はわかった気になったのですが、めんどくさいので「わかった! さあ作ろう」という気にはなりません。なんとか楽に済ます方法を考えてみました。

結論からいうと、
ビデオカメラに一脚をつけて、それを手で持って撮影してみる
事にしました。

手持ちのビデオはもともと軽いもの(約600g)なので、一脚程度の重量増(+650g)でも十分効果が見込めると思いました。また、(総重量を変えずに)長さを調整できるので、重心のコントロールも容易だと考えたのです。


こんな感じです。SONYのHandycamにSLIKの一脚の組み合わせ。

使っている一脚はもっと伸ばす事もできますが、使い勝手と効果のバランスでこの長さにしています。また、先端におもりをつけ、重量増を試してみましたが、重心が下に偏るばかりで効果はありませんでした。この長さぐらいが良いようです。


撮影結果

こんな感じです。どうでしょう。

◎フルサイズ版をこちら(MobileMe)に用意しました。

「シャイニング」程ではないですが、縦/上下共におおむね安定していると思います。
カメラを横にパンする際に若干もたつく(後、スキップする)感じがありますが、これはビデオカメラ自体の手ぶれ補正の誤作動(誤判断)です。今度はオフで試してみます。

実質、Lumix GH1だけ。|追記あり

1280*720pxで60fpsの動画が撮れるのはLumix GH1だけなのか……。追記。Xactiの旧機種が対応していました。EOS 7Dも。

60fpsで大画面の動画が撮影できるデジカメ、最近ずっと探しているのですが、全然見つかりません。

今のところ、Panasonicのデジカメ、Lumix GH1だけが1280px × 720pxの60p動画を撮ることができるようです。

最近どっとでた、デジタル一眼レフの動画性能はどれも軒並み20〜24fps。被写界深度の浅さはかなり魅力ですが、あちらが目指しているのは「なんちゃって映画風味」の動画。どうも私の求めているものとは違うようです。

「ハイビジョン動画が撮れる!」を売りにした(レンズ一体型の)コンパクトデジタルカメラも多数でましたが、スペックをよくよく確認してみると、ほぼ全て30fps止まりのようです。

数少ない例外は2機種。SANYOのXacti DMX-HD2000(および姉妹機のDMX-FH11)、CASIOのEX-F1です。どちらもフルハイビジョンサイズ(1920px × 1080px)の動画を60fps(60i)で撮影できます。

ちなみにXactiの方は、60pのフルハイビジョンも撮れるようです。でもこんな巨大(24Mbps)なH.264動画、並のPCでは再生すらできませんね……。少なくとも私のマシンでサンプル動画を再生してみましたが、30fpsあたりまでコマ落ちしてしまいました。

また、60iの動画なら、素直にハイビジョンビデオカメラで撮ればいいじゃないかとも思います。PCで鑑賞するには向きませんが、ハイビジョンテレビにつないで観るなら無問題です。また、Final Cut Proを使えば、かなり簡単にフィールド補間の60p動画も作れるようです。

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090611追記

60fpsで大画面の動画が撮影できるデジカメをもうひとつ見つけました。SANYOのXacti DMX-HD1010(およびマイナーチェンジ前の機種、DMX-HD1000)です。既に最新カタログからは落ちていますが、一応現行商品です。1280px × 720pxの60p動画の撮影に対応しています。

ただ、各種のレビューを読む限りではAFやマイクなど、ビデオカメラとしての基本性能が今ひとつのようです。小型軽量で価格も下がっているのですが……。

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090905追記

CanonのEOS 7Dも参戦。PAL向け(?)に50fpsを追加しつつ、30fpsを省略したのも渋い。相変わらずヘッドホン端子がないのが解せません。プロの映像関係者の要望はないのだろうか……。

60fpsで(やっと)テレビ並み

動画は60fpsでやっと(ブラウン管の)テレビ並み。

先日のエントリー「DVD Player.app」はtumblrでquoteされたおかげでそれなりにたくさんの方に読んでいただきました。id: takaakikさん、ありがとうございます。

私の文章のまとめ方のせいもあり、「Appleすげー」的な文脈で読まれてしまっているようですが、それよりも本当は「動画は60fpsでやっと(ブラウン管の)テレビ並み」なんだ、という事をもっと主張したいと思っています。

60fps動画の自然さ、滑らかさ、(でもテレビだと)当たり前な感じというのは、webではなかなか伝える事ができません。ネットはまだまだ帯域が足りませんし、PCの液晶モニタの反応速度もテレビのようには速くないからです。

周りを見回しても、企業のスペシャルコンテンツは(フレームレートよりもサイズを優先して/あるいはあえて「映画」っぽくするために)24fps程度だったりするし、モノ系の情報サイトでも静止画の画質や最大解像度の話はしても、fpsの話はあんまりしません。そもそも直接観れるサンプルが少ない。

とにかく、「60fpsは普通に滑らかだよ。今までのテレビ(/ビデオ)って、だいたいこんな感じでしょ」とわかるようなサンプルを、との考えで作ってみました。

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60fps動画サンプル。データ転送量節約のため、音声は削除してあります。

60fps動画には、もっとポピュラーになってほしいと考えています。

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その他の動画サンプルはこちらから(MobileMeギャラリーへ)

どれもオリジナルデータは普通の(スタンダードの)ビデオカメラで撮影したもの、16:9モードで853px × 480px、30iのNTSCのDVデータです。それをJES Deinterlacerで60pに変換し、さらにH.264でファイルサイズを圧縮しています。また、音声ファイルはその際に削除しました。無音です。

半分のサイズ(426×240|60p / 30p)とそのままのサイズ(853×480|60p / 30p)の合計4種類ファイルを用意しています。

ビットレートは一律1.5Mbpsに制限したので「そのままのサイズ/60p」だとさすがに画質が悪くなっているようです。「ハーフサイズ/60p」あたりが滑らかさ/画質のバランスがとれているのではないでしょうか。

DVD Player.app

DVD Player.app、「パねぇ」。

OSX純正のDVD再生ソフト「DVD プレーヤー」ですが、今さらながら感心しています。

Leopardになってから、さりげなく、仕様が変わっていました

ビデオの画質を向上

インターレース解除と逆3:2プルダウンをオンデマンドで適用できる適合型ビデオ分析テクノロジーで、さらに高画質なビデオを楽しめます。

「逆3:2プルダウン(※)」とありますが、要は、DVDにNTSCの規格(60i)で記録された映画やアニメを、(フィルム本来の)オリジナルの24fpsに変換して表示してくれる、という事です。

また、さらっと「インターレース解除」と書いてありますが、どうやらこれは、単にコーミング除去のための60i→30pではなく、(フレーム補間の)60pにしてくれているようなのです。

これは、いわゆる「ビデオカメラ」がソースの映像(家族のビデオやアダルトDVDなど)を視聴すると、明らかに動きの滑らかさが異なることでわかります。いわゆる「テレビっぽい」質感になるのです。

パソコンでDVDを視聴するときはこの「デインターレース(インターレース解除)」が悩みの種で、ずっと(このためだけに)Windows用のソフト、「WinDVD」を使っていました。LeopardのDVD プレーヤーがパワーアップしていたのに気付かず、つい最近も最新バージョンを買ってしまったくらいです。

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それにしてもAppleのソフトウェア、万事がこんな感じですね。おそろしく改善しておきながら、ほとんど何にもいわない。素人がデフォルトで使って、最高品質をいきなり出してくる。それを「キラーソフト」とかではなく、地味な標準アプリでも徹底してやってるって……。こういうときこそ、「パねぇ」というべきなのでしょう。

少し前にも、「Leopard プレビュー.appの底力 – ザリガニが見ていた…。」というブログ記事で、(地味な)純正アプリの一つ、「プレビュー」が徹底解説されていました。

※「逆3:2プルダウン」をググったら、ここがたいへん詳しく、わかりやすかったです。
TMPGEnc 3.0 XPress掲示板

APS-Cの計算式

備忘録。デジタル一眼レフの焦点距離を正確に換算する式。

135(35mmフルサイズ)の画面サイズ。

36mm×24mm

Canon EOS Digital XのCCD(CMOSセンサー)のサイズ(は他社と微妙にサイズが違う……)。

22.2mm×14.8mm

36÷22.2=1.6216216…

焦点距離に定数1.6216216…を掛ければ35mm相当の焦点距離が割り出せる。

  • 17mm → 28mm相当
  • 24mm → 39mm相当
  • 28mm → 45mm相当
  • 30mm → 49mm相当
  • 35mm → 57mm相当
  • 50mm → 81mm相当
  • 85mm → 138mm相当
  • 100mm → 162mm相当

17mmの単焦点レンズがあれば、28mm風に使えるのに……。

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(090513追記)

おお、各社のAPS-Cのサイズはこんなに違うのか。

APS-Cサイズ – Wikipedia

デジタルカメラで使用されているセンサーサイズの比較図

α200の撮像素子、同じAPS-Cなのに、自分のEOSに比べてでかいなぁ……。
え、(DP1とかの)Foveonって、ほとんどフォーサーズのサイズと一緒だ。APS-Cクラスだと思ってたのに、ちょっとだまされた気分……。

結構興味深いです。

InterVideo WinDVD

パソコンでエロDVDみるならWinDVDとかを使いましょう。

昔書いたエントリーを再利用。

Windowsのソフト、InterVideoのWinDVDは、30フレーム/秒のNTSC動画の各フィールドを補完して、実質60フレーム/秒相当の動画として表示してくれます。

プログレッシブ デインターレース搭載
インタービデオ独自の技術により、60fps の滑らかなプログレッシブ再生を実現。また、インターレース映像の上下ラインから中間にあたるラインを生成することで、より滑らかな映像表現が可能。

このソフトで見ると、動きの滑らかさの印象が明らかに異なります。パソコンで見てもテレビっぽく見えます。

大変重くて使い勝手の悪いソフトですが、手放せません(なんかアフェリエイトっぽくなっちゃったな……)。


DVDビデオの動画表示の改善だけが目的なら、WinDVD 7 GoldのCPRM 未対応版で十分です。

Macintoshでは、まだこのようなソフトウェアは見つけていません。残念です。このためだけにWindowsが必要です。


(以下解説)

NTSCは、60フィールド|インターレース表示の形式(60i)です。

ブラウン管でNTSCの動画は、1秒に60回、画面を(1本おきに半分ずつ)走査しています。半分ずつですので、1秒に30回、画面全体を描き変えています。
30フレーム/秒、60フィールド/秒です。
半分(の解像度)といっても、たいていの場合(動いていなければ)、60分の1秒前の画像はそのまま使用できます。
ですから、60フレーム/秒相当の動きの滑らかさを持っている、といえます。

パソコンを使って家庭用ビデオやアダルトDVD(要は撮影時にビデオカメラを使用した映像)を見ると、ブラウン管テレビで見るときと動きの印象がかなり違います。独特の生々しい感じがなくなり、ある意味「映画」のような質感になってしまいます。
これは、パソコンのDVDプレーヤーソフトが、30フレーム/秒のプログレッシブとして、映像を表示しているからです。
映画やアニメは元々24フレーム/秒ですので、「映像の滑らかさ」に関しては、影響は少ないですが、ビデオ映像をパソコンで表示する場合、ばっさり半分になってしまうので、印象が変わってしまうわけです。

パソコンに取り込むときに、皆「インターレース除去」などでなめてしまうけれど、あれは時間軸上の情報量を大幅に削っていることになります。


070626|追記 このエントリー、ハイビジョンテレビの技術革新が進む今日では、ひじょうにマイナーな話題ですね。
現在のトレンドは、

液晶テレビ倍速化、その効果のほどは?(本田雅一のAVTrendsより)

今年1月のInternational CES。引き続きAV機器の主役はフラットパネルテレビだが、中でも日本の家庭向けでは中心になっている液晶テレビでは、倍速駆動による動きボケ低減機能が注目を集めた。昨年から日本ビクターが提案し続けている、フレーム間の映像をデジタル技術で生成し、秒あたり60フレームのテレビ映像を、毎秒120フレームに増加させて表示させるテクニックだ。秒90フレームとやや中途半端な補間処理ではあるが、松下電器も液晶ビエラで高速フレーム化した機種を提供していた。

ですから。フルハイビジョンで120fps……。1920×1080を1秒間に120枚ですよ。
かたやこのエントリーではSDサイズで60iか/60pか……720×480を1秒間に30枚か60枚か、ですから。

ですが、インターネットとテレビではまだまだ圧縮率や画像サイズ/フレームレートに雲泥の差があります。
ハイビジョンの高画質をwebでは具体的に例示できないし、パソコンでは表示できる色域も全然違います(※1)。

単に愚痴になってしまいました。

※1 NTSC比90%とかが「高画質」な新商品と謳われるのですから。液晶テレビも最新のものがNTSC比102%ですから僅差になりつつあるようではあります。