TIPS2018.08.07VRの解像度とレンズ選びのヒントVRの解像度とレンズ選びのヒントについて解説します。360VRや3D180VRに最低限必要な解像度は、最終的なエクイレクタンギュラーの状態で最低3840×1920程度と言われています。そのため必然的にVR動画撮影に使用するカメラは4K動画が撮影できるカメラに限定されます。他にもセンサーサイズやレンズのイメージサークルの大きさ、180度の地点でのピクセルサイズ数などを考慮してカメラやレンズを選定する必要があります。理解すると簡単ですが、理解していないと非常にややこしく感じてしまうので、VRの解像度と正しいレンズの選定方法について解説します。一般的に同じ解像度であれば、センサーサイズが大きい方が画質が向上します。センサーを構成する1pxの大きさが大きいほど多くの情報を得られるので、明暗差が表現できる、暗所でもノイズが乗らないなどで差が出てきます。最近はアクションカメラでも4K撮影できるカメラが一般的になっていますが、アクションカメラで使用される1/2.3′′サイズのセンサーとフルサイズのセンサーで撮影できる4Kとは画質が大きく異なります。小さなセンサーに4K相当のピクセルを収めるためには1pxのサイズを小さくしなくてはいけないので、フルサイズの4Kセンサーとピクセルサイズを比べると全く大きさが違います。◾️センサーサイズとレンズカメラには色々なサイズのセンサーサイズがあります。カメラに使用するレンズはそれぞれのレンズに対応したレンズを使用する必要があります。いうのも、小さなセンサー用のカメラのレンズを大きなセンサーのカメラで使用すると映し出されるイメージがセンサー全体をカバーできずにケラれてしまうからです。イメージサークルサイズの大きさレンズはそれぞれセンサーサイズに応じたイメージサークルサイズで設計されています。Fisheyeでも、焦点距離の違いによってイメージサークルサイズの大きさが違います。VR動画の撮影で魚眼レンズを使用する場合、最終的に必要な解像度や機材から使用するレンズを選択することになります。広角な魚眼レンズでVR動画を撮影する最大のメリットは少ない台数で撮影できるという点です例えば250度の広角なレンズを使用した場合、Back-to-Backと呼ばれる二台のカメラを背中合わせにしたセットで周囲360度を撮影できますが、魚眼レンズでない場合、360度を撮影するためにはもっと多くのカメラが必要になります。VR撮影で多用されていたGoProは対角で170度程度のレンズが付いていて一般的なカメラで考えれば超広角なカメラになりますが、VR動画撮影の場合には最低6台のカメラが必要になります。縦で190°以上の画角が必要360VR動画撮影で縦で190°以上の画角があることが非常に重要です。いうのも、360°の映像の天地180°をカバーするためには、190°以上の画角が無いと360°をカバーするための素材が足りないため天地に穴が空いてしまうのです。空いてしまった穴をカバーするためには上または下向きにしたカメラを配置する必要があります。マルチロウ(複数段)での撮影が必要になるためセットアップが非常に複雑になりますし、ステッチラインも複雑になります。縦で190°以上の画角があれば、カメラを単純に水平に並べるだけで良いのでセットアップを単純化することができます。水平の視野の場合は全てのカメラの視野角の合計が400°以上になることが望ましいです。天地の視野190°以上、水平視野が200°以上あれば2台のカメラで360°全てをカバーできます。3台のカメラで撮影する場合には視野190°以上、水平視野が135°以上あれば360°全てをカバーできますが、少し余裕をもった140°程度で考えた方が安全です。オーバーラップする面積が多くなればなるほどパララックスは誤魔化しやすくなるのでステッチが楽になります。大きなセンサーに小さなイメージサークルのレンズを使用すればイメージサークルが全て入るので、少ないカメラ(レンズ)で360VR動画が撮影できるということになりますが、解像度の問題が出てきます。VR動画の解像度は180°のピクセル数に依存するからです。小さなイメージサークルのレンズを使用すると180°の範囲で得られるピクセル数が少なくなるため解像度が低くなるのです。言葉ではわかりづらいので図で説明してみます。動画で一般的なセンサーサイズであるSuper35mmを例に挙げます。程度です(カメラによって多少異なります。2160pxで出力できます。センサー1mmに対して約163のピクセルが配置されていることが分かります。3.6の場合下記のようになっています。163を180°のイメージサークルのサイズ11mmで掛けます。1793pxが、180°の地点で得られるだいたいの解像度の目安にすることができます。VR動画のフォーマットであるエクイレクタンギュラーの比率は横2:縦1です。縦1793pxとなります。4Kの3840×1920には少し足りませんが、クロップの位置やソフトウェアの判断などでも誤差が出ますし、VR動画の場合、もともと円周のイメージから引き伸ばしてエクイレクタンギュラーに変換するため5%くらいの範囲であれば許容範囲と思います。最適なレンズを選ぶ時にはセンサーに対して180°のイメージサークルがどのような入り方をするのかを考えます。解像度を犠牲にしないためにはステッチできる範囲の画角で、180°のラインができるだけセンサーに大きく収まるようなレンズを選ぶことが大切なのです。)の場合で考えると下記のようになります。φ18.2mm@180/φ19.08mm@190※各画角でのイメージサークルのサイズ(直径)はスペック表の像高(イメージサークルの半径)から計算できます。3.6(φ11mm@180/φ11.66mm@190)ということになります。3.6を使用すると2台で360°撮影できることになり、解像度も4K程度得られるということです。4.3も惜しいですが190°のラインがセンサーを超えてしまっているのでステッチで穴が空いてしまう可能性があります。◾️解像度がもっと必要な場合さらに解像度が必要な場合はセンサーを縦に使います。一般的なセンサーは縦よりも横の方が長くピクセル数も多くなっているので、センサーを縦に使用すれば180°の地点での解像度を稼げるようになります。φ18.2mm@180/φ19.16mm@190などが使用できるようになります。18.2mmだと2967pxになるので、約6Kのエクイレクタンギュラーが出力できます。その場合の横は120°程度しか入らなくなってしまうのでカメラを4台使用したセットアップを考えなくてはいけなくなります。それを考えると縦に短い横長の16:9の動画フォーマットはVRには実はとても不利なのです。GH5シリーズのようにアナモルフィックで4:3のアスペクト比で撮影できるカメラは縦の解像度を稼げて左右の空白の無駄も少なくなるのでVR向きのカメラと言えるでしょう。まとめ360VR動画において180°のイメージサークルがセンサーにどのように入るかが重要なポイントになるので、機材やレンズを選択する際には必ずチェックする必要があります。逆に言えばこの計算ができるようになれば、必要な解像度やクオリティに応じて適したレンズや機材を選定することができるようになるので是非理解していただきたいポイントでもあります。◾️センサーサイズはカメラやメーカーによって若干異なることがあります。◾️カメラやモードによってクロップされる範囲が異なることがあります。株式会社インタニヤの製品です。