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デジタルスリットカメラを使う

用意するもの

カメラ:竹中システム機器、SPDC-1KU3
USBケーブル:カメラ本体に付属しているが、できればネジ付き(スクリューロック付き)のUSB3.0ケーブルにしたい
レンズ:Cマウント・メガピクセル対応レンズ、またはニコンFマウントレンズ+Cマウントアダプタ
 注意:CSマウントはCマウントと口径は同じだが長さが違うため撮像素子にピントを合わせることが不可能
    メガピクセル対応でない無印のレンズだと640×480くらいの解像度になるためボケてしまう
    ニコンFマウントレンズは絞りリングのついた古めのレンズ。
ノートパソコン:windows機、core i3-1215U、メモリー8GB以上? (メーカーさんの動作確認機がこのスペック)
三脚:揺れ防止のためできるだけ重くしっかりしたものを

実際にそろえたもの

ノートパソコン:レッツノートCF-SV(core i7、メモリー16GB):もともと使っていたノート
レンズ:ニコンAFニッコール24-85mm 2.8-4.0:カメラのキタムラにあった中古品:35mm換算で焦点距離が7.2倍となるため172-612mm相当
Cマウントアダプタ:K&F concept KF-NFC
USBケーブル:USB3-HAmBS-2.0L:秋葉原の愛三電気にあった。産業用(ロボット用)との説明あり。
ツインシューブラケット:L2493-1(レンズの三脚座の代用):本来はカメラ上部のホットシューにつけるものだが、三脚用の1/4インチネジ穴もある

組み立て時の注意


Cマウントはねじ込み式のマウントであり、現在主流のバヨネット式のマウントのようなカッチリ感がない。何度か締めたり緩めたりしてなじませた後で強く締め付けないとピントが合わなかった
カメラ本体にも三脚座はあるが、ニッコールレンズは重すぎるため、レンズを直接三脚に固定する工夫が必要。レンズを結束バンドを使ってシューブラケットに固定している。
カメラのUSB端子はUSB3VisionというUSB3.0の上位互換のものでスクリューロックで固定することが前提になっている。通常のUSB3.0ケーブルでも使えるが抜けやすく動作が不安定になる。
USBケーブルは洗濯ばさみやマジックテープ等を使い途中で固定するとカメラが揺れにくくなる

撮影場所

設定した一定の速度でしか撮影できないため、駅から離れた加減速のない場所が望ましい。
線路面からパンタまでだいたい5.1m位のことが多いので少し余裕を持って6m幅で記録する場合のカメラから線路までの距離
(気動車だと屋根上にクーラーがあるものでも全高4.1mなので8掛けくらい)

焦点距離画角線路からカメラまでの距離 
6mm43度7.6m広角でも中2線分の距離がないと厳しい(軌道中心間隔が約4m)
12mm22度15.43m
24mm11度31.16m複々線+保線基地でこれくらいの距離
35mm7.845度43.76m日暮里~上野間の10線併走区間がこの距離
50mm5.496度62.5m
60mm4.581度75m
85mm3.235度106.27m

操作

カメラとPCをUSBケーブルでつないでからソフト(slitviewer)を起動。(slitviewerを起動後にカメラをUSBにつないでも認識しない)

Gainタブ

まず左上の「start」を押す。
PC画面上にカメラが写した画像が出てくるので構図を決めて、レンズの方でピント合わせ。普通の一眼カメラに比べて暗いので、絞りは基本的には開放。
右下にワンプッシュWBボタンがあるので押すと自動的にホワイトバランスを合わせてくれる。RGBごとにマニュアル設定も可能。
必要に応じてgain modeで+6dBないしは+12dB増感。それでも暗い場合Manual Gainのスライダーを右に動かすと、より明るくはなるが撮像素子のベイヤー配列の影響で緑が強調される。

Shutterタブ

シャッター速度の設定。カメラによくある何分の1秒という表現ではないのでわかりづらい。上の方のメニューでは遅いシャッター速度を選べるようにはなっているが、FPSの設定で上書きされてしまうのか実際の画像には反映されない。デフォルトは一番下のマニュアル操作。スライダー左端が一番遅く明るい。スライダーを右に動かすとより速く、そして暗くなる

Resolution/FPSタブ

フルサイズ:構図、ピント合わせの時に使う。
ラインスキャン:2ラインずつ読むモード。最高で1840FPSまで。
ラインスキャン(高速):4ラインずつ読むモード。最高で1760FPSとなるので実質1.9倍速
Line Scan Position:Centerのままでいい。カーソルを選んで位置を変えることは可能だがレンズの向きを変える方が直感的
ラインレート計算:被写体の上下の実際の寸法、画面上での被写体の上下のピクセル数、列車の通過速度を入力するとFPSを計算してくれる。FPSを直接入力することも可能。
ラインレートが小さいと左右方向に縮み、情報量が減ってしまう。可能であれば高いラインレートで撮った上で画像編集で本来のサイズに戻す方が望ましい。
進入方向:向かって右から来るか左から来るかを選ぶ。逆向きに記録すると左右反転した画像になる。

Video RECタブ

Rec ControlでManual(スタート・ストップとも押す)か何秒後に記録停止するかを選ぶ。
ただ、静止画の規格の制約上、幅65535ドットまでしか記録できない。普通のラインスキャン、1840FPSでは17.6秒まで、高速スキャン、1760FPSでは9.2秒までが限界になる
撮影が終わったらSaveボタンで記録する。記録せずにRec Startをまた押すと上書きされてしまう。
保存形式はフルカラーBMP、モノクロBMP、フルカラーJPEGの3種。


気づいたこと

撮影はPCの状態に大きく左右される。高温でPCのクロックが低下したときや他のソフトが動いているときにはFPSが下がってしまう。メーカーのテストではPC本体が55度を超えると問題が起きたとのこと。自分で使ったときは気温32度、直射日光が当たる環境でもおかしくなった。
PCがスタンバイになってしまうと戻ってもカメラを認識しなくなる。スタンバイにする場合はslitviewerを終了する必要がある。
画面いっぱいに車両を記録すると約300m。新幹線で12両、在来線で15両くらいが限界となる。それ以上の長さのものを記録する場合小さめに写すか左右を縮めるか途中で切るか妥協を求められる。
高速スキャンでも上下方向に目一杯記録すると130km/hぐらいが限界のようだ。
撮影はVideo Recタブになるのだが、そこには左右反転のボタンがなく、Resolution/FPSタブに切り替える必要がありとっさに反転できない。記録方向を最初から決めてしまうか、鉄道会社の公式アプリにある列車位置情報を確認するかになる。
ローリングシャッター現象を防ぐためにグローバルシャッターの撮像素子を使っているが、感度の低さが問題となる。明るい屋外でもレンズの絞りを使うことは皆無で、屋内で模型を撮る際は補助光が必須であった。
Windowsで扱える画像のサイズが制約になっている。jpegでは一辺が65535ドットが限界であり、現状でも東海道新幹線を画面目一杯に記録するのは難しい。自動的に複数ファイルに分けて記録するとか、動画ファイルとして記録して後から編集するとか、長時間記録のための工夫が欲しい。


このカメラが向いていること

解像度はそこそこでいいので、10両編成くらいまでの製造ロットごとの変化や後天的な改造による変化の記録。

まとめ

荒削りな印象は否めないが、一般消費者が入手できるスリットカメラとしては唯一のもの。撮影対象は限られているが、このカメラでしか撮れないものがある。PCに電源供給やデータ処理、記録をさせることで比較的安価に実現したように見えるが、普通のPCは雨天や炎天下で使えるようにはできていないが故の制約もある。ただ、ハードはこのままでもソフトの改良で伸びしろはかなりありそう。