【レビュー】透けるスマホ作ってみた

きょうも赤外線撮影の話題です。前回、普通のデジカメやスマホカメラでどれぐらい赤外線撮影ができるかを検証したところ、Xiaomi POCO F3のメインカメラは意外と赤外線感度が高いことがわかりました。ということで、今回はこのPOCO F3を使って透け透け写真が撮れるのかを検証してみます。合わせて、iPhoneやそのほかのAndroidスマホでも透け透け撮影ができるかも調べてみました。赤外線専用カメラと比較してどのぐらい透けるでしょうか。それでは検証スタートです。

なお、赤外線フィルターなど撮影機材の入手方法などはこちらに最新情報をまとめています。

POCO F3

はじめに今回検証に使用するPOCO F3について簡単に紹介しておきます。POCOXiaomiのサブブランドで同社のスマホRedmiのグローバルモデルブランドとして展開されています。、F3は2021年4月発売の機種で、安価な割にSoCがSnapdragon 870と高性能で、全体的なバランスがよい製品です。

カメラセンサーは、メインに4800万画素の1/2インチSONY IMX582を搭載しています。過去にレビューで詳しく紹介していますが、暗所性能も高く、使い勝手の良いカメラです。

このPOCO F3で赤外線撮影を試したところ、意外と赤外線感度が高かったので、それならばと、今回は透け透け撮影にチャレンジすることになりました。

検証①

手始めに、POCO F3で赤外線リモコンの受光部を撮影してみましょう。カメラをテレビのリモコンに向けて撮影すると、センサーが赤外線にある程度の感度があるため、肉眼では見えないLEDの点滅が確認できます。

こちらはiPhone SEのメインカメラで撮影したものです。POCO F3より感度が弱いのがわかります。カメラの設計によっては赤外線感度が低く写らないものもあります。どのスマホでも赤外線撮影ができるわけではないのでご注意ください。


ちなみに、赤外線カットフィルターのないIIIF150 Raptorのナイトビジョンカメラでは、このようにかなり明るくLEDが発光しているのがわかります。

続いては、赤外線を透過しやすい素材でできたAmazon Fire TVのリモコンを撮影です。通常光で撮影してもリモコンの中身は透けませんが。

照明を落として、赤外線LEDライトを当てると、リモコンの中の電池や基盤が透けて見えます。照射した赤外線がリモコンのプラスチックを透過して、内部のパーツに反射することで、赤外線に感度のあるPOCO F3ではこのような写真を撮影することができます。

IRフィルター

続いては、衣類の赤外線透け透け撮影をテストしてみます。ここからは、可視光域を除去し、赤外線域だけを取り込むために、赤外線フィルター(IRフィルター)を装着します。

スマホ用のフィルタークリップホルダーに、17-37mmアダプター37-55mmアダプター経由でIRフィルター(55mm)を装着します。




今回使用するスマホカメラは赤外線の感度が低いため、IRフィルターは数値が低めのZOMEI 680を使います。これで680nm未満の可視光域の波長がカットされます。


なお、シート状のIRフィルターを加工して使う場合は、FUJIFILMIR76もしくは、シャープカットフィルター(SCフィルター)60-72あたりがよいでしょう。数値が低くなるほど、センサーに入ってくる光量は増えますが、あまり低すぎると赤外線撮影にはジャマな可視光域が増えます。一般的な赤外線撮影には720nmあたりがよいと言われています。



透け透け撮影

それでは透け透け撮影です。ポリエステル製のスポーツウェアで試してみました。Tシャツの下には透け感チェックのためにクレヨンしんちゃんのイラストを挟んでおきました。照明を落として、赤外線LEDライトを当てて撮影してみます。

赤外線の効果で、下着が薄っすら透けていますね。クレヨンしんちゃんのイラストもぼんやりですが浮かんで見えます。POCO F3でも赤外線撮影は成功です。

ただし、センサーの感度が低いため、シャッター速度は1/8秒と、かなり遅めです。撮影対象が人間なら、動きで被写体ブレを起こすでしょう。実用性の面では微妙な性能です。晴天下で赤外線量が多ければもう少し良い結果が得られるかもしれません。

こちらは、専用の赤外線カメラを搭載したIIIF150 Raptorで撮影したものです。LEDライトの光量でもTシャツが鮮明に透けていますね。

Raptorナイトビジョンカメラには赤外線カットフィルターがないので、感度が高く、透過率も大きくなっています。これなら室内でも動画撮影ができます。

こちらは、赤外線フィルターを外して、赤外線カメラに改造したPentax Q7で撮影したものです。IRフィルターを装着していますが、ISO250でシャッター速度は1/60です。こちらもきれいに透けています。カラーセンサーのため、赤みがかかった写真になります。

SONYハンディカムFDR-AX55ナイトショットで撮影すると、このような画像になります。赤外線専用カメラで撮影すると、いずれもしっかり透けるのがわかります。

その他のスマホ

手元にあるそのほかのスマホでも赤外線撮影ができるかを調べてみました。iPhone SEです。わずかに電池が透けているかな程度です。POCO F3より感度は低いようで、赤外線撮影には厳しいですね。

もう1つは、HUAWEInova3です。モノクロカメラで撮影してみましたが、微かに電池が見えるかな程度です。専用モノクロセンサーということで普通のカメラよりは赤外線感度が高いと思いましたがそうでもなかったです。

最後は、同じPOCOの製品ですが、1世代前のPOCO X2(Redmi K30)です。センサーが、POCO F3より大きめの1/1.73インチ IMX686です。これならPOCO F3より透けるのではと期待しましたが、イマイチな結果でした。F3より赤外線カット率が高いようです。

ちなみに、専用のナイトビジョンカメラを搭載したIIIF150 Raptorだとこのように写ります。内部の単三電池の文字まで読めますね。

RaptorのメインカメラはサムスンISOCELL HM2を搭載しています。108MP1/1.52インチの大型センサーですが、こちらの暗所性能はいまひとつです。感度がISO28115まで上がりますが、赤外線の透過度はかなり低いようです。

赤外線カットフィルターを外してフルスペクトラム化したPentax Q7です。こちらもきれいに透けています。

まとめ

ということで、まとめです。赤外線の透過率は、スマホの機種によって大きな差があるようです。どの程度赤外線を透過するかは、赤外線カットフィルターの透過度の設計に加えて、センサーの性能も影響します。透過率が高いスマホならある程度は透け透け撮影ができるかなという結果でした。カメラの性能が高くても、赤外線カット量が大きいと透けないので、透けるかどうかは機種次第のようです。

今回メインで検証したPOCO F3は他の機種と比べると赤外線透過度は高く、衣類の透け透け撮影もできましたが、IIIF150 Raptorのような専用機と比べると透け具合はかなり劣ります。ISO感度を上げるため、画質はノイズが多く、シャッタースピードも遅くなるため手ブレしやすいです。

このため、動きのある被写体や動画撮影には厳しい結果でした。静止画ならなんとか使えるかなというレベルで、ナイトビジョンカメラを搭載したスマホや、赤外線フィルターを取り外したデジカメのような赤外線専用機と比べると見劣りしますね。

とはいえ、赤外線の照射量が多い晴天下の屋外なら、もう少しきれいに撮影できるかもしれません。あいにくの雲天続きで、今回は屋外での検証ができませんでしたが、後日、天気の良い日に改めて屋外での透け透け撮影にもチャレンジしてみたいと思います。今回は手持ちのスマホでの検証になりましたが、ご視聴の皆さんのスマホで赤外線感度のものがあったらコメントください。このチャンネルでは赤外線撮影の話題をいろいろお届けしていますので、合わせてチャンネル登録もいただけるとうれしいです。




赤外線撮影に必要な機材のまとめ(購入リンク)

 使用機材

YouTube動画で紹介している赤外線撮影に使用した赤外線フィルターなどの機材詳細と入手方法を紹介しておきます。リンクはAmazonへつながっていますが、一部商品はヨドバシカメラなどでも購入できます。リンクのない商品は国内での取り扱いがないものです。

1.レンズフィルター

ノーブランド品

レンズフィルターについて、はじめにAmazonで取り扱いのある中国製のノーブランド商品について触れておきます。品質はピンキリです。安価でも問題なく使える商品もありますが、インチキみたいな商品もありますので、当ブログでは実際に使用したことのあるもの以外は推奨しません。とはいえ、フィルター類は高価な商品も多いので、一か八かで試してみるのもありだと思います。

H&Y ND1000
Neewer ND1000

以前、Amazonで販売されているNEEWERNDフィルターを使ったことがありますが、マルミなど大手メーカー製と比べると、素人でもわかるほど明らかに品質が悪かったです。

過去の購入経験から、レンズ保護用のMCUVフィルターなどは安価な製品でも問題なく使えますが、PLフィルター可変NDフィルター類は、ノーブランド品は粗悪品が多いので、国内大手メーカーや中国でもある程度ブランド力のあるメーカーの製品をチョイスしておくのがよいと思います。

フィルター径

フィルターサイズは、使用するカメラやビデオのレンズ径に合わせたものを使用するのがよいですが、レンズが複数ある場合は、最大サイズのものに合わせて用意して、ステップアップリングで使い回すこともできます。ただし、フィルター径が大きくなるほど値段も上がります。

種類】

赤外線撮影で使うフィルターは、可視光域をカットする①赤外線フィルター(IRフィルター)と、光量調整用の②減光フィルター(NDフィルター)に分かれます。

IRフィルター

赤外線フィルター(IRフィルター)は、可視光域(380〜760nm)以下の波長をカットし、赤外線域のみを透過するフィルターです。透過させる赤外線の波長帯域によってIR720IR72 / R72)など数値が指定されています。

IRフィルター選択の目安としては、

  • 680〜720nm=室内
  • 680〜720nm=曇り(屋外)
  • 720〜760nm=薄曇り(晴れの日で雲がかかったとき)
  • 850〜950nm=晴天

です。光量の大きい場所ほど高い数値のフィルターを使います。

特にシャッター速度の制限がある動画撮影では、室内で数値の高いフィルターを使うと露出不足に陥り、ISO感度が上がって画質が低下します。逆に、晴天下で数値の低いフィルターを使うと露出オーバーで白飛びが起こりやすくなります。

色調については、数値が低いほど赤色域を透過しやすくなります。680nm720nmでは可視光域の赤色が入るため、赤みのかかった色になります。数値の高いフィルターを使えば赤色域が少なくなるので、モノクロに近い色合いになります。

例えば、FUJIFILMのIRフィルターでは、IR76からIR96まで11種類の製品がラインナップされています。用途に合わせてフィルターを選択できます。(→販売サイトへ)

なお、天体撮影などで使われる赤外線カットフィルター(IR CUTフィルター)は、赤外線域(760nm以上)を透過させないフィルターで、まったく反対の性能の商品なので間違えないようご注意ください。

主な赤外線フィルター

赤外線フィルターをいくつか紹介します。

KenkoIR72は、720nm以上の赤外線を透過するガラス製のフィルターです。一般的なレンズフィルター同様にカメラレンズに取り付けて使用できます。使用するレンズの径に合わせてフィルターを選択し、購入ください。フィルター径が大きいほうがいろんなレンズで使いまわしできますが、サイズが大きくなると価格は高くなります。ケンコーのIRフィルターは720nm(IR72)のみとなります。(→販売サイトへ

レビューの王子さまでは、中国メーカーZOMEIの赤外線フィルターを使用しています。ZOMEIのIRフィルターは、日本製フィルターと比べると安価な上、680nmから960nmまで幅広いラインナップがあるのが特長です。性能的には不満に感じることはありません。ZOMEIのフィルターは、日本のAmazonでも取り扱いがあります。

Amazonでは、中国のカメラ用品メーカーNeewerのIRフィルターも扱いがあります。IR720/760/850/950のセット商品で、8千円台と安価です。ただし、Neewerの製品については、以前購入したNDフィルターの品質が悪かったので、あまりおすすめはしません。

FUJIFILMから発売されているIRフィルターはプラスチック製のシート状フィルターで、ハサミで簡単に加工できます。ガラス製のフィルターと比べると安価ですが、キズが付きやすく、耐久性が低いなどデメリットもあります(→販売サイトへ)

SCフィルター(シャープカットフィルター)でも、SC72など数値の高いものは似たよう効果を得られます。SC72なら720nm未満の可視光域をカットします。(→販売サイトへ)

減光フィルター(NDフィルター)

NDフィルター(減光フィルター)は、日差しの強いときに光量を減らすフィルターです。ビデオカメラなどオート撮影の機器で露出を調整するときにも使われます。数値が高いほど減光量が大きくなります。写真はKenkoND400です。(→販売サイトへ)

可変減光フィルター

可変減光フィルター(可変NDフィルター / Variable ND / Fader NDは、2枚のフィルターを組み合わせることで減光量を自由に調整できます。写真はKenko可変NDフィルターで、前側のフィルターを回転させることで、ND3からND400の範囲で入ってくる光の量を変えることができます。(→販売サイトへ) 

ノーブランドの中国製品は、品質が悪いものが多く、減光量を強めると色ムラが出たりするので、ブランド品の使用をおすすめします。

レビューの王子さまではマルミ可変NDフィルターを使っています。ND2からND400の範囲で調整できます。(→販売サイトへ)

K&Fコンセプトは中国メーカーですが、同社の可変NDフィルターは品質良い割に比較的安価です。ND1000まで対応した可変NDフィルターもラインナップされています。(→販売サイトへ)

2.赤外線LEDライト

赤外線LEDライトは、肉眼では見えない赤外線光のみを照射するライトです。主に暗視撮影で使用されますが、室内でも、白色LEDのような赤外線を発しない照明機材のときは、赤外線撮影用の照明として使うことがあります。

写真は、Amazonで販売されている赤外線LEDライトです。充電式のLEDライトで発光部はわずかに赤く光ります。コンパクトでカメラのホットシューに取り付けできて便利です。光量がやや少ないので、屋外での望遠撮影には向きませんが、室内で広い範囲に赤外線を照射するには向いています。(→販売サイトへ)。

離れた被写体を撮影する場合は、写真のような大型の赤外線IRトーチが必要になります。発光部にレンズを装着することで、ズーム照射に対応します。この手の赤外線ライトなら10〜20m程度の距離でも赤外線を照射できます。(→販売サイトへ)

【レビュー】赤外線撮影対応モデルSONYハンディカムFDR-AX55のナイトショットモード規制を解除してみた

赤外線撮影についての話題です。今回は、SONYのナイトショット対応ハンディカムFDR-AX55を日中でも赤外線撮影できるよう改造してみました。ハンディカムのナイトショット撮影は、日中の明るい環境下での撮影に制限がかかりますが、この制限を解除することで、晴天下でも赤外線撮影ができるようになります。合わせて、ナイトショットモードを使った赤外線透過撮影(透け透け撮影)についてもテストしてみたので興味のある人は最後までご覧ください。なお、動画中に出てくるフィルターなどの機材については、ブログで紹介しているので、入手方法などについて詳細は概要欄から確認ください。

なお、赤外線フィルターなど撮影機材の入手方法などはこちらに最新情報をまとめています。

FDR-AX55

今回検証に使うFDR-AX55は、2016年に発売されたSONYのハンディカムビデオカメラです。1/2.5型 Exmor R CMOSセンサー搭載で、最大4K 30fpsでの赤外線撮影に対応したナイトショットモードが特徴です。光学20倍ズームをはじめ、空間光学手ブレ補正ビューファインダーなど、ビデオカメラとしてのスペックも高く、使い勝手の良い製品です。

8年前に販売開始された商品で、すでに終売になっていますが、中古品ならAmazonなどで安価に入手できます。

オークションなら5-8万円程度で入手できるようです。2018年には後継のFDR-AX60が、2022年にはビューファインダーなしモデルのFDR-AX45Aが登場しています。また、上位モデルのAX100AX700にもナイトショットモードは搭載されています。

ナイトショット規制

SONYのハンディカムでは、一部の機種でナイトショットと呼ばれる赤外線撮影機能を搭載しています。しかし、一時期、雑誌などで赤外線による透視撮影が話題になったことから、現在、昼間はナイトショット機能を使えないようソフトウェアで制限がかけられています。

実際に、FDR-AX55で赤外線撮影をしてみました。晴天下でナイトショット機能をオンにすると写真のように白飛びした画像になります。一定の光量を超えると、カメラ側が日中の屋外撮影と判断して、画面が白飛びするようにソフトウェアで設定されているようです。

制限解除

制限の解除は簡単です。センサーに入ってくる光量を落とすと、この制限は機能しないので、ZOMEIIRフィルターを装着することにしました。可視光線域をカットし、赤外線域のみを透過するフィルターです。

FDR-AX55は55mm径なので、55mmのIR760を用意しました。装着すると写真のような感じになります。今回は赤外線域のみを撮影するためにIRフィルターを使っていますが、制限を解除するだけならNDフィルターCPLフィルターでも大丈夫です。

可変NDフィルターのような光量を手動で調整できるものも有効です。

IRフィルターを装着して撮影すると、可視光域がカットされるため、ナイトショットモードの制限が解除され、白飛びが解消されました。白い部分はやや露出オーバー気味です。晴天の日はNDフィルターCPLフィルターと2枚重ねでも良いかもしれません。

AX55では、ナイトショットモードでも1段階だけ露出補正できるようです。-1.0EV露出補正してみました。

補正が少し効いて、露出オーバーが抑えられました。

岡山城を撮影してみました。赤外線撮影の効果で、木々の葉っぱか白く写り、幻想的な雰囲気になります。

AX55では、光学20倍ズームが使えるので、天辺の紋瓦までアップで寄れます。強力な手ブレ補正が効く上に、4K画質なので、写りはきれいですね。

透過撮影

ついでに、透過撮影(透視撮影)についても試してみました。クレヨンしんちゃんのフィルムカット袋をバインダーに挟んだ状態のものを被写体にします。上からグレーのTシャツを被せて衣類が透けるかを試してみました。

浴室照明の白色LEDライトはほとんど赤外線を発しないので、補助光として赤外線LEDライトを取り付けて撮影します。

肉眼ではTシャツの下はまったく透けていません。

まずは、浴室の照明のみで撮影です。赤外線が照射されていないので、ナイトショットモードをオンにしてもTシャツは透けません。

赤外線LEDライトをオンにすると、波長の長い赤外線が衣類を透けて、しんちゃんのイラストが写ります。

続けて、IR760フィルターを装着してみました。可視光はカットされますが、透け具合は同程度です。

浴室照明を落として、真っ暗な状態にします。

肉眼では真っ暗な状態ですが、赤外線LEDをオンにすると、Tシャツの下のクレヨンしんちゃんが透けて現れます。

屋外撮影


屋外でも透過撮影をテストしてみました。白飛びしていますが、ズームすると露出が調整されて、クレヨンしんちゃんが透けて見えます。屋外でも問題なく撮影できるようです。

ついでに風景も撮影してみました。IRフィルターなしでは、制限がかかって真っ白になります。

IR760を装着しましたが、日差しが強い上に明暗差があるからか、これだけでは白飛びを制御できません。

さらに上からMARUMIの可変NDフィルターを装着します。ND2-400の範囲で減光量を調整できます。減光量中間でこの程度。まだ白飛びが出てます。

最大(ND400)にすると白飛びは解消されました。

シャッタースピード1/100です。画質は劣化していない感じですね。

ちなみに、同じくMARUMIのCPLフィルターと組み合わせるとこんな感じです。一部分に白飛びが出ています。IRフィルター可変NDフィルターの組み合わせのほうが使い勝手はいいですね。

ちなみに、IRフィルターを取り付けた状態では、見た目が怪しく警戒される可能性があるので、レンズフードを装着してみました。

テレコンやワイコンの間にIRフィルターを挟み込むことでもカモフラージュできます。

まとめ

ということで、まとめです。通常、晴天下でナイトショットモードを使うと、透視撮影への規制で正常に赤外線撮影ができませんが、IRフィルターなどを装着し、光量を落とすことで、この制限を解除することができました。また、ハンディカムのナイトショットモードは、オート撮影のため、シャッタースピードなど細かい設定ができませんが、可変タイプのフィルターを使えばある程度の調整を効かせることができます。

透過撮影については、室内では赤外線LEDを補助光として使うことで問題なく撮影できました。白色LED照明は赤外線の照射量が少ないので、赤外線を照射する補助光が必要なようです。

屋外での透過撮影については、IRフィルターを装着することで規制を解除できるので、問題なく撮影できました。今回紹介したのは、あくまでハンディカムのナイトショットモードを、表現手法の手段として、赤外線撮影に使うためのものです。撮影は自己責任でお願いします。

使用機材

今回撮影に使用した赤外線フィルターなどの機材詳細と入手方法を紹介しておきます。リンクはAmazonへつながっていますが、ヨドバシカメラなどでも購入できます。リンクのない商品は国内での取り扱いがないものです。

IRフィルター(赤外線フィルター)

IRフィルター(赤外線フィルター)は、可視光域をカットして赤外線域のみを透過させるフィルターです。今回はZOMEIIR760を使用しています。中国メーカーの製品で比較的安価な製品ですが、性能的には不満に感じることはありません。なお、IRフィルターNDフィルターについては、Amazonなどで扱いのあるノーブランド品については、性能的にイマイチで、画質が大きく低下するものが多いのでやめておいたほうがいいです。

少し値段は高いですが、KenkoIR72なども使えます(→販売サイトへ)。KenkoのIRフィルターは720nmの製品しか発売されていません。

FUJIFILMから発売されているゼラチンフィルターです。プラスチック製のシート状フィルターでハサミで簡単に加工できます。IR76からIR96までラインナップされています。(→販売サイトへ)

SCフィルター(シャープカットフィルター)でも、SC72など数値の高いものは似たよう効果を得られます。(→販売サイトへ)

NDフィルター

NDフィルター(減光フィルター)は、日差しの強いときに光量を減らすフィルターです。数値が高いほど減光量が大きくなります。写真はKenkoND400です。(→販売サイトへ)

可変NDフィルターは、2枚のフィルターを組み合わせることで減光量を調整できます。写真はKenkoの可変NDフィルターでND3からND400の範囲で減光量を調整できます。(→販売サイトへ) 可変NDフィルターは、品質が悪いものではムラが出たりするので、安価なノーブランド品よりメーカー品をおすすめします。

K&Fコンセプトは中国メーカーです。同社の可変NDフィルターは品質良い割に比較的安価です。(→販売サイトへ)

赤外線LEDライト

赤外線LEDライトは、赤外線光のみを発するライトです。肉眼では光は見えませんが、赤外線カメラでは光を捉えることができます。発光部はわずかに赤く光ります。白色LEDは赤外線の発光量が少ないので、屋内で赤外線撮影をする際にも利用できます。(→販売サイトへ)。


離れた被写体を撮影する場合は、写真のような大型の赤外線IRトーチが必要になります。発光部にレンズを装着することで、ズームに対応します。(→販売サイトへ)