コグノスケ

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…。

信号は賢くなかった

先日（2016年 6月 5日の日記参照）の続きです。夜間の信号は眩しく感じないから、昼間と夜間では信号は明るさが違うのではないか？という仮説を立てました。

今回はその検証のため、夜間の信号を撮ってきました。信号は高い所に設置されているので、どう控えめに見ても道端で夜空を撮る不審者にしか見えませんが、気にせず強く生きたいと思います。

比較のため、昼間の信号の様子を再掲します。

昼間の LED 式、歩行者用信号（1/33 倍速撮影、1000fps）

次に夜間の信号の様子です。条件を揃えるため、昼間撮った信号と同じ信号を撮っています。

夜間の LED 式、歩行者用信号（1/33 倍速撮影、1000fps）

どう見ても、昼も夜も同じ間隔で点滅していますね。仮説は残念ながらハズレました。

試しに隣の交差点の信号も撮りましたが、同じ間隔で点滅していました。この明るさは全国共通なのかな？？