コグノスケ

2016年6月5日

高速度カメラとLED掲示板

私の持っているデジカメ（CASIO EX-ZR1300）には、解像度と明るさを犠牲にしてフレームレートを上げるユニークな動画撮影機能が搭載されています。FullHD 30fpsの撮影はもちろん可能ですが、120fps（640x480）、240fps（512x384）、480fps（224x160）、最高で1000fps（224x64）まで撮影が可能です。

フレームレート低め（120〜240fpsくらい）でも、普段目に出来ない面白い画が撮れます。例えば、阪急高槻駅のLED構内案内板を撮ってみます。

阪急高槻駅、LED構内案内板（1/8倍速撮影、240fps）

白のLEDが上から下に向かって再描画されている様子が見えると思います。他のオレンジ、緑の部分はフリッカが見えないので、白い部分だけ描画が遅いということになります。面白い設計ですよね。

白いLEDだから描画が遅いかというと、そんなことはありません。阪急の列車（1000系？）のLED行き先案内表示を240fpsで撮ってもフリッカは見えません。

阪急電車、LED行き先案内（1/8倍速撮影、240fps）

若干モヤモヤして見えることからもわかりますが、常時点灯しているわけではありません。240fpsだと遅すぎて再描画の様子が映らないだけです。論より証拠で、次に1000fpsで撮ってみます。

阪急電車、LED行き先案内（1/33倍速撮影、1000fps）

すさまじい勢いで上から下に再描画が掛かっています。この動画をコマ送りで見ると5コマ程度で全体を書き終えているように見えます。カメラの性能を信じるなら、案内板のフレームレートは約200fpsです。何故だかわかりませんが、べらぼうに速いですね。

他にも高速に再描画しているものはあります。阪急富田駅のLED案内板を1000fpsで撮ってみます。

阪急富田駅、LED案内板（1/33倍速撮影、1000fps）

これは7〜8コマで書き終えているようなので、約150fpsくらいでしょうか。これも人の目にはまず感知できないでしょう。

さきほどからLEDばかりですが、同じLEDでも変わり種のLED式の歩行者用信号を1000fpsで撮ってみました。

LED式、歩行者用信号（1/33倍速撮影、1000fps）

高速にON -> OFFされていることがわかります。信号に再描画は要らないので、明るさ調整のためのPWM制御でしょう。お昼でも信号は全力で点灯しているわけではないのが意外でした。

で、ここからは推測ですが、運転していて「信号がまぶしい！」と思ったことはないので、昼と夕方と夜で、信号の明るさを変えていると思われます。

すなわち、同じLED式信号機でも、時間を変えて撮影すれば、今回撮った動画とは違う間隔でON -> OFFされている様子が撮れるのではないか？と考えています。

心配事があるとしたら、夜は恐らく光量不足で撮影不可能だし、何度も撮りに行くのが激しく面倒くさいことですね…。

編集者:すずき(2016/06/06 00:01)

コメント一覧

hdkさん(2016/06/06 00:58)
昔、高速道路のトンネル内の消火設備の赤いランプが点滅していることに気づいたのを思い出しました。あれは単純に交流電源の都合で点滅していただけと思いますが (でも当時主流の電球だったらダイオードでも入れない限り点滅は目立たないと思うのですが)、LED 信号機のはなんででしょうね... 電球型は昼夜で明るさを変えるような凝った作りではなかったと思うので LED 型も明るさは変えていないと思っているのですが。
すずきさん(2016/06/08 11:32)
LED 信号が点滅しているのは単に明るさ MAX だと眩しいからではないかと思いますが、電球は良く分かりませんね。実は蛍光灯だったのかもしれません。
夜の明るさがどうなっているか、証明するには夜中に撮ってみるしかないですね。映るかなあ…。
IKeJIさん(2016/06/11 16:39)
コメント : 昇圧用にインバータが使われていているから、とか。
定電流装置が発振してる、とかでしょうか？
すずきさん(2016/06/12 17:38)
あまり詳しくないんですが、電球もインバータが要るんでしたっけ？水銀灯とか放電系の電灯なら要りそうですけど。
道路の信号は実物も手に入らないし、これ以上はなんともわからないですね…。