ハイスピードカメラ向け三脚の選び方

ブレを抑える：
撮影画像にブレが発生すると、その後の画像計測精度に大きく影響します。そのため、ハイスピードカメラ撮影では、まずカメラをしっかりと固定し、安定した状態で撮影できる環境を整えることが重要です。

正確なピント合わせ：
カメラを適切な三脚に固定することで、ブレを抑えやすくなり、正確なピント合わせもしやすくなります。ピントが甘い場合、画像計測の精度に影響するだけでなく、撮影対象の現象を正しく把握しにくくなる場合があります。

適切な画角調整：
目的に応じた範囲を画角内に収めるためには、適切な画角調整が重要です。安定した三脚や雲台を使用することで、拡大撮影のような微調整が必要な条件でも、撮影位置や角度を合わせやすくなり、精度の高いハイスピード撮影につながります。

三脚にはさまざまな大きさや重さ、材質があります。取り付けるカメラやレンズの大きさと重量、撮影する内容によって最適なものを選びます。
三脚は大きさと重さで

• 大型
• 中型
• 小型
• 卓上小型

の大きく4種類に分類されます。
ハイスピードカメラを用いた画像計測で多く使われるのは「大型」「中型」の2種類です。基本的に、三脚の安定性や堅牢性は大きさに比例して高くなるのが一般的です。

したがって、使用するカメラが大きく重い場合や、望遠レンズを使用する場合など、わずかなブレが撮影結果に大きく影響する条件では、十分な剛性と安定性を備えた三脚を選ぶことが大切です。

脚部がアルミ製の三脚は、現在広く普及しているタイプです。傷や衝撃に比較的強く、現場計測にも向いています。耐久性がありながらコストを抑えた製品も多く、導入しやすい点が特徴です。

カーボン三脚は、剛性と軽さを兼ね備えた三脚です。同クラスのアルミ三脚より価格は高くなりますが、軽量で取り扱いやすい点が特徴です。一方で、強い衝撃を受けると破損する場合があるため、画像計測の現場ではアルミ三脚が選ばれることも多くあります。

水平方向の調整に使用する雲台です。3wayやビデオ雲台のようにチルトやロール方向の向きは変えられません。例えば、マイクロズームレンズのように被写界深度が非常に浅いレンズでピントを合わせる場合、数ミリ単位で被写体とレンズの位置を合わせ込むことができるため、接写する拡大撮影に便利です。

マイクロPIVなど、局所的で撮影範囲が狭く、微細な位置調整が必要な計測に適しています。

さまざまな環境で計測を行う中、機材の設置が難しい環境で撮影する場合もあります。三脚以外の治具を用いることで撮影がうまくいく場合もあります。

例えば、カメラの設置が狙った位置に置けない場合、フレキシブルアームにミラーを取り付けて、任意の方向に反射させることで撮影したいポイントを画角内に収めることが可能です。また、計測対象をフレキシブルアームに取り付けて、固定しづらい小さな対象でも安定した撮影ができるようになります。

生産現場での計測は、製造装置が周辺に多く設置されていることで、三脚でカメラを設置することが困難な場合があります。左図は、レーザー溶接中の溶融池流動をハイスピード撮影している事例です。

ワークのサイズが大きく、カメラの設置が難しいため、特殊な台に雲台やXYステージを組み合わせています。カトウ光研では、多様な現場環境の撮影実績から、撮影条件に合わせた治具をご提案します。