hirax.net::inside out::2016年07月

■５０００円ポッキリで「”光もモノも3次元的に記録するライトフィールド・カメラ”」を作ってみよう!?　

　「Lytro Cinema、それは光もモノも3次元的に記録する7億画素のビデオカメラ」という記事が面白かったので…けれど、そんなカメラが一体いつ手に入るのか？とか、お財布に小銭しか入ってない人（自分自身のことだけど）には買えないんじゃないか？と思ったので、５０００円ポッキリで「”光もモノも3次元的に記録するライトフィールド・カメラ”」を作ってみることにしました。

　最低限のコストで作る！となると、外装などにお金を掛けるわけには行きません。…というわけで、たとえば右の写真は、外装を作るためにくのスーパーに段ボールをもらいに行き、組み立て作業をしている途中の写真です。

　この段ボール製のカメラは、カメラの撮像面に８４方向から届く光を記録する、あるいは、カメラを向けられた撮影対象物を、84視点から同時に撮影するカメラです。５０００円で作るライトフィールド・カメラの原理は、とても簡単で（というかとても限定的で）、２５００円のWEBカメラでトータル２５００円ナリのレンズ・アレイ・シートで作り出した８４視点の世界を撮影し、撮影された複数の光線場を使って色んな眺め方をしてみよう！というものです。

　今作成中のこのカメラ、８月６日・７日に東京ビッグサイトで開催されるMaker Faire Tokyo2016で展示予定です。展示ブースA-06-06番（「理科教育研究フォーラム」）という場所で、Ricoh Theta S用の360°ライトフィールド撮影キットやRicoh ThetaS用のハンドヘルド全天周ライトフィールド撮影カバー…などに興味がある方がいらっしゃれば、遊びに来て頂ければ（そして何より雑談させて）頂ければ幸いです。

■大きな線香花火を作るのはやっぱり難しいよね!?の巻　

　「100本近くの線香花火に火を付けるとバレーボールサイズに膨らんだ」というtweetを眺め、そんなわけはないよなぁ…と考える。線香花火１００本を線香花火１本と比較すると、体積では最大限でも１００の３乗根、つまり約４．６倍でせいぜい野球ボール程度にしかなりそうにない。実際のところ、線形に重ね合わされるわけでもないから、そんなサイズにもならないに違いない。実際、引き出しに入っていた３０本強の線香花火に火を付けてみたが、下に貼り付けたように「普通」としか言いようがないサイズである。

　…で、一体全体どうして引き出しに線香花火がたくさん入っていたかというと、「直径１メートルの線香花火を作りたい」という実験依頼を受けて、「火薬だけを体積的にまとめるのではなく・表面貼り付けの形とかにしないと難しいですね〜」とか「火薬類取締法的に何ですね〜」という試行錯誤をした経験があるため…なのである。大きな線香花火を作るのはやっぱり難しいのである。

■懐かしい立体風景を平らな葉書で送ってみたい!?　

　クリエイターEXPO 2016 でマスダユタカさんのフォト・ポ（フォトポップアップ）を眺めた。１５年くらい前、重ね合わせることでパノラマ世界を作り出すかのような路上写真、（マスダユタカさんらの） 非ユークリッド写真連盟による「フォトモ」がとても面白かったことを思い出しながら、ミニチュアな実写風景を平らな紙で作り出し・その立体風景を手で動かせることが心地良く感じた。

　同じペーパークラフトの引き出しに入るかもしれないけれど、山岡進さんの起こし文（おこしぶみ）はノスタルジックなのだけれど新鮮で、とても素晴らしかった。特にたくさんの懐かしい昔のお店を形作った葉書は、それらを並べ、昔の街並みを思い起こしてみたくなる。

　スマホで撮った風景写真を、平面の葉書に閉じ込めて、けれど後でインスタントラーメンみたいに簡単にホカホカ立体状態に戻すことができるツールがあったら面白いかもしれない。…今なら、目の前にある風景の色や明るさだけでなく距離を撮影することも簡単にできるから、そんなものを作ってみたくなる。

■続 ５０００円で”光もモノも3次元的に記録するライト・フィールド・カメラ”を作ってみよう！？　

　一週間後の８月６日（土）と７日（日）には、東京ビッグサイトで開催されるメイカーフェアー東京２０１６で、５０００円ポッキリで作る「”光もモノも3次元的に記録するライトフィールド・カメラ”」や、Ricoh Theta S で作る全天周多視点（簡素ライトフィールド）カメラを展示する予定です。ちなみに、展示ブースは、A-06-06という覚えやすいけれど、右図のように少しわかりにくい場所で、「理科教育研究フォーラム」という名前で出しています。

　５０００円で自作するライトフィールド・カメラは、下図の説明用パネルのように、凹レンズアレイシートに写し出された景色を１台のUSBカメラで撮影することで、平面上の各領域から周囲各方向の「光」を撮影・処理するというものです。凹レンズアレイシートには１２×７＝８４視点の景色が写し出されているので、８４の異なる視点位置から眺めた光線場を撮影し、そしてさまざまな処理を行う…というカメラです。（全天周ライトフィールドカメラについての説明は、明日にでも書いてみることにします）

　たとえば、下の動画は５０００円ライトフィールドカメラで写している風景動画に関して、好きな箇所（距離）に焦点を合わせ、そしてそれ以外の領域をぼかすリフォーカス処理をしている動画です。安い１台のUSBカメラで全視点の画像を撮影しているので、１視点あたりの画像解像度はせいぜい２００×２００ピクセルと低解像度になってはしまいますが、自分が組み立てたカメラで簡単な処理コードを書くだけで、リフォーカス処理ができるのは結構楽しいものです。

　また、下の動画は光合成による開口径（絞り）可変処理を試している時に写し出されているものです。こうした後処理を必要とする状況がどれだけあるかは…疑問なところもありますが、やはり安く簡単に作ることができるお手製のシステムで、こうした実験ができるのは面白いと思います。

　というわけで、２０１６年の８月６日、７日は東京ビッグサイトでお待ちしております。いらっしゃる方がいましたら、「○×分後くらいに遊びに行くかも！」と伝えて頂ければ、（他を眺め歩きがちな）説明員も戻るようにしようと思います。

■Ricoh Theta S 撮影動画で３次元の世界を撮影してみよう!?　

　昨年の秋、バンコクの路地を自転車で走りながら、右手でRicoh Theta Sを空に向かって差し上げて動画を撮影しました。その撮影動画を使って、今日は３次元の世界を再構成をしてみました。
　その１例が下に貼り付けた動画です。手に持たれたTheta Sが移動していった「視点・撮影点」を青くマーキングしてあるので、狭い路地を進む自分の軌跡を眺めることもできます。

　今日やってみたことはとても簡単です。多視点からの撮影画像を使って三角測量を行い立体形状を求める手法を全天周カメラであるRicoh の Theta S画像に適用してみただけです。
　解像度的には静止画像からの復元の方が良いですが、ただ移動しながら動画撮影するだけで３次元の世界を撮影できるというのはお手軽感が高いものです。

　ちなみに、Ricoh Theta Sを室内で移動させつつ撮影し、その撮影画像から３次元空間を復元させてみると下動画のようになります。カメラの歪みをきちんと校正していないこともあり、その歪みを反映して復元空間自体も歪んでしまっていますが、今度はそんな歪みも除去して、綺麗な３次元空間を撮影してみたいと思います。