2199 ”ローリングシャッター”（効果）の考察 １

Ｄさんのブログで書かれていた、ローリングシャッター（効果）。あ、元々はゴルゴルさんのブログですね。

言葉はすでに皆さんご存知だと思いますが、、。

実際に、なぜ発生するか、何が起きてるか、あまり知られてないと思いますので、ちょっと解説を書いてみます。
（専門分野なんで。笑。）

ゴルフスイングの写真（動画）における典型的なローリングシャッター効果は、こんなのです。

masa さんのブログから、拝借しました。
m(_ _)m

シャフトが、めちゃくちゃ曲がってますよね。

これ、カメラの（というか、CMOSイメージセンサーの）撮影原理から発生する「ウソの」画像です。こんなに曲がるわけないじゃないですか。本当に、こんなに曲がったら、シャフトは折れちゃいます。笑。

「曲がってる様に写ってる」だけです。

では、まずは、なぜ、こんなに曲がって写るのかを説明します。

動画用のイメージセンサーは、画面を上記の矢印の付いた線の順番に上から下にデータを読み出します。ＴＶ画面は横長なんで、センサーも横長です。

元々、ＴＶの走査線が上から下へ、左から右へ、個々の画素を表示しているので、こういう順番になっています。
今となっては、デジタルの時代なので、別に向きも方向もどうでもいいんですが、昔からの習わしでこうなっています。
（順番＆方向を変えると、開発者がめんくらうので。）

昔のＴＶは、奇数ラインと偶数ラインを一個飛びに走査（フィールド走査）していましたが、今は、そんなことはせずに、上から順番に１画面全体を走査するので、センサーも上から順番に読み出します。この１画面全体をフレームと言います。
聞いたことありますよね？ まあ、１画面 ＝ １フレームと考えてくれたらＯＫです。

イメージセンサーは、個々の画素に光を一旦貯めてから、定期的に読みだして、画像を作るために使います。

問題は、画面内のそれぞれの位置にある画素に光を貯める時刻が、それぞれ違うんです。動画用のセンサーは。

静止画（いわゆる写真）用のセンサーでは、すべての画素の光を貯める時刻が同じになるよう作られたものもありますが、そういうのはかなり特殊なセンサーで、最近のスマホやデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ用のイメージセンサー（CMOSセンサー）は、ほとんどすべて、「画素ごとに光を貯める時刻が違う」タイプです。

ＴＶやモニターのフレームレート（１秒間に何枚の画像を表示するか）は、今は普通 60fps ( 60 Frames Per Second )です。

この時、明るすぎたり、暗すぎたりという特殊な条件を除くと、１つの画素に光（画像）を貯める「時間」（「時刻」じゃないです。ここ注意！）は、1/60秒です。
ある画素が読みだされてから、次に読みだされるまで間に光を貯めるので、1/60秒となります。
なので、この時のシャッタースピードは 1/60 です。

画面上のすべての画素のシャッタースピード ＝ 光を貯める時間は 1/60秒で同じなんですが、、。
光が貯められている「時刻」は、それぞれ違います。

例えば、一つの水平ラインの中でも、左端と右端の「時刻」は違います。
仮にライン数が 1000ラインあるとすると、左端と右端で 1/60秒 ÷ 1000ライン = 1/60000秒違います。
まあ、この時間は、めちゃくちゃ短いので、写った普通の画像がゆがむほどではないです。→ ものすごく速く動いている被写体はそれでも画像がゆがんでしまう可能性はありますが。

では、一番上のラインと、一番下のラインの時刻の違いは？

そうです。1/60秒違うんです。

「一瞬じゃん！」と思うかもしれませんが、、。

これでゴルフスイングを撮影すると、クラブの動きが非常に速いので、この「画面内の画素ごとに光を貯める時刻が違う」ことが原因で、シャフトが曲がって写っちゃう、ということです。

ふぅ、、。長くなりましたね。まだまだ続くので、一旦レイアップします。笑。

--- 続く ---

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