ストリップ写真
サンフランシスコのケーブルカーを固定スリットで撮影した写真。背景には目立つ縞模様が見られます。写真の縦軸は通常の写真と同様に空間軸ですが、横軸は時間軸で、ケーブルカーが通過した通りの同じ地点を示しています。
背景に縞模様が現れる理由を示すストリップ写真の動作原理

ストリップ写真、またはスリット写真は、通常の写真が一時点で単一の二次元画像（フィールド全体）を撮影するのに対し、時間の経過に伴う一連の一次元画像として二次元画像を撮影する写真技術です。フィールド全体ではなく、狭い帯状の領域を観測するカメラを使用して、一定期間にわたって動くシーンを記録します。被写体がこの観測領域内を一定の速度で移動している場合、完成した写真では目に見える物体として表示されます。背景などの静止した物体は、写真全体で同じ位置にあり、時間軸に沿った縞模様として表示されます。このページの例を参照してください。

画像は、縦または横の細い帯状のものが継ぎ合わせられた集合体として理解できるため、この名称が付けられました。デジタルセンサーは、1行ずつ捕捉され、配列された個別のピクセル帯を生成します。一方、フィルム写真では画像は連続的に生成されるため、個別の帯状構造はなく、滑らかなグラデーションのみとなります。

実装

多くの写真機器は、技術的な理由からローリングシャッターを採用しているため、ストリップ写真のような形態をとっており、同様の効果を示します。これは、電子シャッターを搭載した安価なカメラ（より高度な電子シャッターはローリングシャッターではなくグローバルシャッターです）と、機械式フォーカルプレーンシャッターを搭載したカメラの両方でよく見られます。

この技術は複数の方法で実装できます。フィルム写真では、垂直スリット絞りを備えたカメラは、固定フィルムと可動スリット、または固定スリットと可動フィルムのいずれかを使用します。デジタル写真では、回転ラインカメラのように一般的には可動式のラインセンサーを使用しますが、イメージスキャナー（フラットベッドまたはハンドスキャナー）を使用することもできます。

美学

スキャノグラフィー

ストリップ写真の基本的な特性は、写真の一方の軸が時間経過に伴う情景の変化を示し、もう一方の軸は変化しないという点です。最も単純な方法は、フレームに垂直な静止したスライスを記録することです。この場合、写真の一方の軸は空間次元（スリット方向）を表し、もう一方の軸は時間次元（露光時間方向）を表します。例えば、写真判定では、1つのストリップ（例えば、フィニッシュライン）が時間経過とともに表示されますが、スキャン方向（例えば、水平方向）は空間ではなく時間を表します。

パノラマ写真のように、撮影中にカメラが動く場合、空間軸と時間軸は1つではなくなります。例えば、風景のパノラマ写真を撮るためにカメラが左から右へ水平に動く場合、垂直軸は空間軸のままですが、写真に沿って左から右へ視線を移すと、被写体の右側（空間次元）と、撮影後の時間（時間次元）の両方の画像が見えます。したがって、写真の垂直軸は空間軸と時間軸が混在しており、パノラマ写真は単一の瞬間ではなく、ある期間を表します。

特徴

ストリップ写真には、特に固定スリットに代表される多くの特徴がある。[ 1 ]

ねじれ

動いている物体は、その動きと画像撮影時の相対速度に基づいて歪みます。レース写真、特に写真判定のように、一定方向へ一定またはほぼ一定の速度で移動する物体の場合、歪みの速度はほぼ一定となり、画像が引き伸ばされたり圧縮されたりします。速度が（ほぼ）同期している場合（レースではそれが可能）、画像はほとんど歪みなく見えます。

固定スリット写真では、速度が変化する物体はひどく歪んで見えることがあります。

ストリップ写真では、距離が時間と入れ替え（または混合）されるため、走査方向（水平方向など）の幅は時間に比例し、速度に反比例します。動きの遅い物体はより多くの時間を費やすため、幅が広く見え、動きの速い物体はスリットを占有する時間が短いため、幅が狭く見えます。極端な場合、非常に高速で移動する物体は 1 つのストリップのみで捉えられるか、まったく捉えられないこともあります（デジタル カメラのように個別に撮影する場合）。一方、静止した物体（特に背景）は水平線（ストライプ）として表示されます。これらの違いは、電車の窓からの視差や、交通速度の違い（特にカメラに対して斜めの方向が異なる場合）、歩行者など、一定速度が異なる動きがある場合に特に顕著です。さらに、カメラに近づく方向や遠ざかる方向の動きの場合は、サイズが変わり、さらなる歪みが生じます。

撮影方向の斜めの動きでカメラに近づく、またはカメラから離れる場合、物体は近づくにつれてフレア（垂直方向に拡大し、水平方向に圧縮）し、遠ざかるにつれてテーパー（垂直方向に圧縮し、水平方向に伸長）します。これは、（遠近法では）物体は近づくほど大きく見え（距離に反比例して）、水平方向のサイズが大きくなると動きが速くなり（視差）、ストリップ写真ではサイズが小さくなるためです。これらの効果は大きさが反比例するため（水平方向が縮小すると垂直方向が拡大するため、面積は変化しません）、物体は事実上スクイーズ マッピング、正確には不均一なスクイーズ（スクイーズの大きさはカメラまでの距離によって変化）を受け、フレア形状になります。

しかし、他のケース、特に撮影方向とは異なる動きの場合、非常に特異な歪みが生じ、スミアに似た画像になります。これは、パブロ・ピカソやサルバドール・ダリの作品のようなシュルレアリスムに例えることができます。センサー上の特定の位置における露光時間が動きに比べて遅い場合、この歪みがモーションブラーと組み合わさり、ソフトなブラーを生み出します。

ランナーの場合、胴体はほぼ一定の速度で動きますが、四肢は他の方向に急速に動くため、四肢が歪んでしまいます。特にリレーランナーは、規則的なレースと不規則な移動の組み合わせにより、その傾向が顕著です。

ストライプの背景

固定スリット写真では、特に背景にある静止物体は一定の縞模様として描画され、縞模様の背景となります。移動する物体の場合、画像内の物体の幅は、前述のように、カメラに対する物体の相対速度に反比例します（つまり、幅 =定数÷ 速度（ある定数の場合））。したがって、非常に遅い物体や静止した物体は、非常に大きな幅、あるいは無限の幅を持ち、これが縞模様となります。

視点

より微妙な違いとして、固定スリット写真では、すべての撮影が一定方向から行われるため、画像に遠近感がありません。これは、長いレース区間で顕著です。これらのレースでは、すべてのレーサーが、位置に応じて角度が変化するのではなく、真横から直接撮影されます。この効果は、非常に遠くから撮影された写真における最大限の遠近感の歪みと同じで、遠近感は平坦になります（「圧縮歪み」）。

場面転換

写真は単一の瞬間を撮影したものではないため、露光中にシーンが変化する可能性があり、これには単一のオブジェクトの複製などの特徴が含まれます。特に、極端な端は時間的にかなり離れている場合があります。たとえば、ロールアウト写真で頭が複数回回転すると、被写体の表情が毎回変化することがあります。レース写真では、レーサーがカメラの後ろに回り（またはトラックをもう一度周回し）、フィニッシュ ラインを繰り返し通過するか、方向転換して反対方向にフィニッシュ ラインを通過することがあります。パノラマ写真では、被写体（たとえば、人物）が片側で撮影され、カメラの後ろに回り（またはシーンの不透明な部分の後ろに回り）、次にフレームに戻って反対側で撮影されることがあります。デジタル時代以前は、これは学校の写真でよく使われる手法で、スリット カメラがシーンを横切って撮影され、フィルムが同じメカニズムで逆方向に動いていました。[ 2 ]また、漫画のように時間的に正確な物語を伝えるためにも使用できます。つまり、一方の端で出来事が起こり、もう一方の端で時間と空間の後方に結果や反応が起こります。

レイアウト

縦縞（時間は水平）が最も一般的で、読書のように水平方向にスキャンするのと一致するが、横縞（時間は垂直）も見られる。縦横の縞に加えて、放射状の縞など、他の形式も考えられる。[ 3 ]アスペクト比は様々で、一部の写真は通常の写真に似ており（「タブロー」形式）、単一のイメージを強調している。一方、他の写真は横長で（「ストリップ」形式）、（単コマの）漫画や伝統的な巻物のように時間の経過を強調している。

アプリケーション

これは、パノラマ写真撮影で最も基本的に使用され、他の技術では撮影が難しい大規模で静的なシーンを撮影します。スキャンカメラは、この目的のために設計されています。

その他のアプリケーションは次のとおりです:

スポーツ写真

写真判定

スポーツでは、写真判定と芸術的目的の両方でストリップ写真がよく使用されます。特にレースでは、動きが概ね規則的で予測可能ですが、必ずしもそれだけに限りません。スポーツの動きは規則的な速度と変化する速度の組み合わせであるため、様々な形の歪みが生じる可能性があります。初期の偶発的な歪みの例として、ジャック・アンリ・ラルティーグによる「セーヌ川サーキットのグランプリ」（1912年6月26日）が挙げられます。垂直に移動するスリットによって生じる歪みによって、レースカーが前傾しているように見え、スピード感が生まれています。

ストリップ写真は、1960年夏季オリンピックの米国代表選考会でジョージ・シルクによって使用されたことで有名である。[1] [ 4 ]『ライフ』誌と『スポーツ・イラストレイテッド』誌でストリップ写真が使用された他の写真家としては、シルクのカメラを借りてピート・ローズを撮影し、後に『スポーツ・イラストレイテッド』誌のためにスリットスキャンカメラを使用してバスケットボール選手のネイト・アーチボルドとジュリアス・アービングを撮影したジョン・G・ジマーマン、1970年代にゲイロード・ペリーやビリー・キッドなどのアスリートや、インディカーレースなどのスポーツで頻繁に使用したニール・レイファーがいる。 [ 1 ] [ 5 ]最近では、ビル・フレイクス（デビッド・キャロウの協力を得て）がストリップカメラを使用して、 2000年夏季オリンピックの100メートル競技で優勝したマリオン・ジョーンズを撮影した。[ 1 ]

芸術的な用途

アダム・マジャール、TEDSalon Berlin 2014にて
TEDアイデア
Vimeoロゴ
アダム・マジャール 2014年8月6日
ビデオアイコンhttp://vimeo.com/1027573848

ストリップ写真は芸術的な効果を狙うために用いられ、1960年代から定期的に行われてきた。[ 6 ]スポーツに加えて、初期の例としてはシルクや他のライフ誌（後のタイムライフ誌）の写真家による様々な題材での作品があり、[ 7 ] 1960年のライフ誌ハロウィーン号の表紙などがその例である。 [ 1 ]ウィリアム・ラーソンは1960年代後半からストリップ写真の現代的芸術的利用の先駆者となった。マイケル・ゴレムベフスキーはスキャノグラフィーの実践者である。

最近では、ジェイ・マーク・ジョンソンがスリットカメラを芸術的な効果のために使用しています。[ 8 ]アダム・マジャールは、パノラマ写真シリーズ「アーバン・フロー」（2006–2009）で、カスタムメイドの「スリットスキャン」カメラを使用して、都市の交通を時系列で記録しました。[ 9 ]次のプロジェクト「ステンレス」（2010–2011）では、マジャールは産業用ラインスキャンカメラとカスタムソフトウェアを使用して、ニューヨーク、パリ、東京などの大都市の地下鉄の交通状況をパノラマ写真で撮影しました。彼は後に、走行中の地下鉄車両からの視点で撮影した高速ビデオも取り入れ、非常に短い時間でプラットフォームで待つ人々の優れた3次元ディテールを捉えました。

Processingグラフィックアプリケーションには、無限に書き換えられるストリップ写真を出力するビデオ操作のサンプルスクリプトがあります。 [ 10 ]

ビデオ

映画撮影において、ストリップ写真は特殊効果として手動で使用され、特に 1960 年代から 1980 年代の SF 映画でビデオ シーケンスをストリップごとに組み立てます (スリット スキャン写真を参照) 。

あるいは、デジタルビデオを入手して、単一のストリップ写真またはビデオ全体を作成することもできます。消費者向けビデオ編集の出現により、2008 年頃から一部のアマチュアがそのようなビデオを作成しています。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]明確にするために、ストリップは垂直であり、水平に並んでいると仮定します。これは、現実世界での左右の動きが頻繁に行われるため、実際のストリップ写真で一般的に行われます。[ 15 ]後者の場合、これはビデオを 3 次元配列と見なして、1 つの空間変数を時間変数に転置することに相当します。 [ 15 ]は、次のように変換します。通常どおり、 x が左側の 0 から始まると仮定すると、これは左から右に増加する時間に対応します。反対に、右から左に増加する時間規則を使用すると、反射を追加することに相当するため、平面での回転(およびそれに続く平行移動) として解釈することもできます。（×、y、t）{\displaystyle (x,y,t)}（t、y、×）。{\displaystyle (t,y,x).}（×、y、t）{\displaystyle (x,y,t)}（t最大−t、y、×）、{\displaystyle (t_{\text{max}}-t,y,x),}（×、t）{\displaystyle (x,t)}

出力ビデオは、入力から幅とフレーム数を切り替えます。出力のフレーム数は入力の幅で、出力の幅は入力のフレーム数です。[ 15 ]特定の解像度では、結果の出力ビデオの高さとフレーム数は固定で、幅は可変です（入力ビデオの継続時間によります）。出力ビデオの継続時間は、出力ビデオのフレームを形成する入力フレームの幅（x -解像度）と、出力ビデオのフレーム レート（fps）によって決まります。出力ビデオのフレーム レートは、入力ビデオのフレーム レートとは関係ありません。たとえば、1920 × 1080 の入力画像（1080pなど）を 24 fps で出力した場合、1920/24 = 80 秒になりますが、60 fps の場合は 1920/60 = 32 秒になります。出力ビデオの幅は入力ビデオのフレーム数とまったく同じなので、フレーム レートと継続時間を掛け合わせた値になります。したがって、単一フレームの入力ビデオ (写真) からは 1 行の出力ビデオが生成されますが、非常に長い入力ビデオからは非常に幅の広い出力ビデオが生成されます。ただし、どちらの場合も持続時間は同じです (出力フレーム レートが同じであると仮定)。

静的なストリップ写真と同様に、ビデオは「タブロー」形式（従来のほぼ正方形のアスペクト比）または「ストリップ」形式（非常に幅広）の両方で作成でき、入力フレーム = 入力x解像度（つまり、配列の次元が正方形）であれば、入力ビデオとまったく同じ次元にすることができます。この場合、入力と出力のフレーム レートが同じであれば、入力ビデオと出力ビデオの長さも同じになります。 （×、y、t）{\displaystyle (x,y,t)}（×、t）{\displaystyle (x,t)}

ワイド「ストリップ」形式のビデオは任意の幅にすることができ、場合によっては特定のディスプレイに収まりきらないほど幅が広くなることがあります。これらのビデオを見る一つの方法は、ビデオをループ再生しながら画像を水平方向にパン（画像の一部のみを表示し、フレームを横方向にパン）することです。 [ 12 ]幾何学的には、これは出力配列を3番目の変数に複製し、斜めにカットする操作に相当します。フレームが一度に1ピクセルずつ進み、出力解像度とフレームレートが入力と同じ場合、ストリップビデオ全体が表示され、（開始と終了に関する技術的な仮定のもとで）出力ビデオは入力と同じ解像度と再生時間になります。ループ再生ではジャンプが発生しますが、ビデオはエンドポイント間を行き来することができます。[ 12 ]（t、y、×）{\displaystyle (t,y,x)}

多くの歪み効果は、速度と距離、特に視差の影響など、ビデオではより明確に理解できます。さらに、出力における長さは入力における速度に反比例するだけでなく、出力における速度も入力における速度に反比例します。[ 15 ]極端な例では、入力における1つのストリップ上の静止点は、出力では1つのフレームを横切るストライプとなり、フレームを無限の速度で横切るのとほぼ同等になります。さらに、入力における鏡は出力においても鏡として機能し、視差（反射が遠くにある）により、反射は反射する画像よりも速く移動します。[ 13 ]

歴史

表情が変化する頭部の周辺撮影
セルジオ・ヴァッレ・ドゥアルテのアンドリュー・ダヴィッドハジーによる周辺ポートレート写真

ストリップ写真は、19 世紀、1843 年の初期のパノラマ カメラにまで遡ります。[ 6 ]当初は技術的および科学的目的で使用されており、1853 年にイタリアの科学者イグナツィオ ポロが地図作成用のストリップ カメラを開発しました。同様の装置が同年にフランスの発明家シャルル シュヴァリエによって開発されました。 [ 6 ]周辺写真は、 19 世紀後半に大英博物館がギリシャの花瓶の写真を撮るために初めて導入されました。航空の発達により、ストリップ航空写真がそれまでの陸上ベースの写真に取って代わるようになり、特にパレスチナ作戦(1915–1918) で使用されました。[ 6 ]写真判定カメラは 1937 年以降使用され、[ 6 ]ストリップ写真は弾道研究のためのシンクロ弾道写真に使用されました。芸術的な利用は、ジョージ・シルクの先駆的な研究によって1960年代から始まり、1980年代以降には不規則ではあるものの著しく増加しており、実践者が独自にこの技術を再発見し、その歴史を知らないことも多い。[ 6 ] 1970年代のアンドリュー・デイヴィッドヘイジーの論文は、ストリップカメラの構築とストリップ写真撮影に取り組むための科学的背景と技術的ガイドの両方を提供している。[ 6 ]

例

この手法で撮影されたN700系新幹線。

参考文献

  1. ^ a b c d eトム・ダーリン. 「ストリップティーズ：ストリップカメラ入門、トム・ダーリンの製作過程、そしてあなたも使える方法」 . SportsShooter. 2008年11月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年8月18日閲覧。
  2. ^ 「スクールフォトデー」h2g2 . BBC . 2012年。
  3. ^放射状の帯は、アンセン・シールの作品、特に渦巻きシリーズに見られる（説明）
  4. ^ライフ、 1960年7月18日
  5. ^ニール・レイファー、スポーツ！ではそのような画像がいくつか紹介されている
  6. ^ a b c d e f g " Vanvolsem, Maarten. 「ストリップ写真はいかにして静止写真画像の解釈を複雑化したか」。
  7. ^ダヴィドハジー
  8. ^ Herman, Judith B. (2012年10月15日). 「空間よりも時間を重視する非常に珍しいカメラ」 . Slate . 2012年10月16日閲覧。
  9. ^ハンマー、ジョシュア（2014年1月8日）「アインシュタインのカメラ：ある反逆の写真家が時間の概念をハッキングする方法」Matter誌。2015年1月26日閲覧。
  10. ^ 「ビデオ/ライブラリ/Processing.com」。
  11. ^「 Temporal Video Experiment」、Peter Marquardt（ lastfuture）、2011年7月6日
  12. ^ a b c「Temporal Video Experiment – Making Of」ピーター・マルクアート（lastfuture）、2011年7月6日
  13. ^ a b Alex Hunsley. 「8/52: ビデオの時空間転置」 . 2008年11月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  14. ^「ビデオ空間/時間回転」、Alex Hunsley（ lardus）
  15. ^ a b c d Alex Hunsley. 「ビデオの空間/時間の転置」 。2012年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。代替URL
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