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2009年10月01日

ハイフレームレート単眼レンズ3Dカメラの技術を新開発

〜毎秒240フレームで自然でなめらかな3D映像を実現〜


 ソニー株式会社(以下ソニー)は、スポーツなどの動きの激しい被写体でも、自然でなめらかな3D映像を、毎秒240フレームで撮影できる単眼レンズ3Dカメラの技術を開発しました。本技術は、光学的に左右の画像を同時に撮影できる新しい単眼レンズ3D光学系システムと、既に開発済のハイフレームレート撮影技術とを組み合わせ、毎秒240フレームによる3D撮影を実現したものです。なお、本技術を搭載した試作品を、10月6日(火)から幕張メッセで開催される「CEATEC JAPAN2009」にて参考展示します。

  • 【今回開発した単眼レンズ3D光学系システム】
     右眼用と左眼用の2つのレンズを持つハーフミラーシステムでは、視差を調節することで3D映像の立体感を調整して撮影できる反面、人の眼が特に両眼画像の大きさや回転、上下のずれ、また画質の違いに敏感なため、ズーム/フォーカス操作におけるレンズの連動の際に、光軸や画像サイズ、フォーカスのずれを生じさせないような正確な操作に複雑な技術が必要とされてきました。今回単眼レンズ化したことにより、右眼用と左眼用の2つの光学特性を持つことによって生じる光軸や画像サイズ、フォーカスずれを抑制することが可能です。また、シャッターの代わりにミラーを使用したことで、リレーレンズにおける平行光領域(物体側焦点位置の点光源から広がる光が平行になる領域)で、入射光を同時に左右の画像に分離し、撮影することを実現しました。左右に分離された画像は、それぞれのイメージセンサーで処理・記録します。その結果、左右眼の撮像時刻に差が生じないことにより、動きの激しいシーンなどでも自然でなめらかな3D映像を実現しました。

  • <単眼レンズ3D光学系システム上面図>




【240フレームによる3D撮影】
 人間の眼の特性を調査した結果、毎秒240フレーム以上がボヤケやジャーキネス(パラパラと見える現象)に対して差がわかりにくいことを確認しました。人の眼の特性に限りなく近く、動きの激しい映像をより自然に表示できる毎秒240フレームのハイフレームレートイメージセンサーを用いたことで、3D映像の品質をさらに向上させました。

 ソニーは、この新しい単眼レンズ3D光学系システムと毎秒240フレームのハイフレームレート技術とを組み合わせることで、普遍的な人間の眼の性質に基づき、輻輳(ふくそう;対象に両眼の視線を合わせること)と焦点調節(眼のピント合わせ)に矛盾のない、自然でなめらかな3D映像を撮影できる単眼レンズ3Dカメラの技術を実現しました。

  • <技術的特長>
    (1) 新しい単眼レンズ3D光学系システムの開発
      左右の画像を同時に撮影できることで、輻輳(対象に両眼の視線を合わせること)と焦点調節(眼のピント合わせ)に矛盾のない自然でなめらかな3D映像を実現
      レンズ連動が不要で、より簡単に正確な3Dズーム、フォーカス調整が可能
      視差(左右眼用の画像のずれ)が、人間がぼやけと認識する範囲内なので、偏光眼鏡なしでは、普通の2D映像として鑑賞可能
         
    (2) 毎秒240フレーム撮影による高画質映像
        スポーツなどの動きの激しい被写体を撮影する際、動画品質の高い3D映像を実現


  • <「CEATEC JAPAN2009」に展示予定の試作品>




 全世界の3D上映対応スクリーンは2009年末時点で7,000に上ると見込まれており、拡大する映画館の3D上映において、ソニーは、制作から上映に至るまでの幅広い関連機器を揃え、業界の立ち上げを支援してきました。また、3D映画に加え、演劇、音楽コンサート、スポーツ中継等の映画以外のコンテンツ(ODS: Other Digital Stuff 非映画デジタルコンテンツ)を3Dで制作・配給する要求も高まっており、ソニーは今後もそれらを支える機器や技術の開発を推進してまいります。さらに、2010年には、ご家庭にもハードウェア・コンテンツ両方の側面で、3Dによる新たな映像体験をお届けします。

※ 出典:Screen Digest (2009年7月時点見込)

  • 【試作品の主な仕様】

    毎秒240フレームの3.5インチビューファインダー付

    撮像素子: CMOSイメージセンサー
    方式: 単板カラーフィルター方式、2枚使用
    分光系: 光学ミラー方式
    電源電圧: 11-17V
    外形寸法(幅×高さ×奥行): 本体240mmx200mmx480mm
    質量: 本体18kg






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