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露光時間

このページでは、ハイスピードカメラの撮影条件などを設定する上で重要ポイントになる「露光時間」について解説しています。露光時間の変化による影響を理解して、ハイスピードカメラの活用メリットを追究していきましょう。

露光時間とは?

露光時間とは、文字通りカメラのフィルムやセンサー/映像素子を「光」に露出させる時間を指します。デジタルカメラを搭載しているハイスピードカメラの場合、映像素子へどれくらいの時間、光を露光するか調整することで、画像や動画の明るさを変更することが可能です。

単純にいえば、露光時間が長くなればなるほど得られる画像や映像は明るくなり、露光時間を短くすると画像や映像は暗くなります。そのため、もしも撮影した画像が暗くて見づらいと感じられれば、露光時間を長めに設定することで解決するかも知れません。

なお、画像や映像の明るさを変更するためには、露光時間の他にISO感度を調整するといった方法もあります。

ブレのない撮影が要求されるハイスピードカメラにおいて、
常に撮影条件にあった最適な露光時間での撮影が求められます

以下のページでは業界や用途によって、どのくらいの撮影速度が必要になってくるのか解説し、
製造・研究・特殊撮影の3つのシーン別にオススメの会社を紹介しています。

露光時間が短いとどうなる?

露光時間が短くなると画像は暗くなる

露光時間が短いということは、映像素子に取り込める光の量が少ないということになります。そのため、同じ光量/照度の条件下で露光時間を短くした場合、必然的に撮影できる画像や映像は暗くなるということがポイントです。

露光時間が短くなると撮影のブレが減る

露光時間が短いということは瞬間的に撮影しているということです。

言い換えれば、移動したり振動したりしている対象を撮影する場合、露光時間が長くなると画像がぶれたりぼやけたりといった状態になるため、適切な露光時間を調整しなければなりません。

露光時間とシャッタースピードは違うもの?

カメラにおけるシャッターの役割とは、文字通り「外からの光をシャットアウトする」というものです。

シャッターが開いている間、光は映像素子やフィルムに入り込み、シャッターが閉じれば光が遮断されます。そのため、露光時間を短くしようとすればシャッターが開いて閉じるまでの速度(シャッタースピード)を速くすることが必要です。

逆に長時間の露光を必要とする場合、シャッタースピードを無制限(開放状態)にすることもあります。

被写体の速度や撮影条件に対応したカメラを選ぼう

シャッタースピードを速くして露光時間が短くなれば、得られる画像の明るさは暗くなります。しかし高速で移動したり振動したりする対象物を正確に撮影したい場合、少なくとも撮影対象が動く速度以上のシャッタースピードで撮影しなければなりません。

そのため、ハイスピードカメラで理想的な撮影データを得ようとすれば、明るさを保つために十分かつブレないシャッタースピードを設定することが重要となります。

さまざまなハイスピード
カメラを
扱っている会社一覧

THREE SELECTION
       
【業務用】
利用用途別に選ぶ
おすすめのハイスピードカメラ3選を比較

アーク溶接やレーザー溶接の可視化など
溶接分野

ナックイメージテクノロジー

おすすめの製品一例

強光を伴う溶接現象も

鮮明に記録する
MEMRECAM GO

ナックイメージテクノロジー
引用元:ナックイメージテクノロジー公式HP
(https://www.nacinc.jp/analysis/high-speed-camera/memrecam-go/)
撮影速度 220,000fps
感度 モノクロISO 100,000
カラーISO 20,000
筐体サイズ 128×128×135mm、約2.9kg
  • HDRモードにより強発光下でも白飛びや黒つぶれを抑え、アーク光の明暗境界や溶滴移行、溶融池の凝固過程を鮮明に捉える
  • ケーブルレス仕様で狭小ブースにも設置可能。さらにワイヤレスリモート機能で安全扉越しからカメラを制御でき、過酷な溶接環境でも効率性と安全性を確保

電子部品・精密機器・医療機器など
実装・組立分野

ディテクト

おすすめの製品一例

組立工程の微細な動作を
正確に捉える
HAS-D71

ディテクト
引用元:ディテクト公式HP
(https://www.ditect.co.jp/products/camera/has_d71.html)
撮影速度 最大120,000fps
解像度 最短3μs
シャッタースピード 640×480(VGA)
  • 最大120,000fpsと3μsの撮影で、部品の吸着や締結時のズレやタイミング誤差を正確に検出し、組立精度と装置調整の再現性を高める
  • 高感度設計により照明が限られた装置内部でも安定撮影が可能。実装や組立の検証を効率化し、調整時間と試行回数を削減する

航空宇宙・高速飛行・爆発など
研究分野

ノビテック

おすすめの製品一例

ナノ秒スケールの現象も記録可能
Phantom TMX 7510

ノビテック
引用元:ノビテック公式HP
(https://www.nobby-tech.co.jp/measure/highspeed/TMX7510_6410.html)
撮影速度 1,750,000fps
センサー 裏面照射型
(BSI CMOS)
解像度 1,280,×800ピクセル
  • 米国を拠点に航空宇宙分野をリードするメーカー「Phantom」の正規代理店。堅牢かつ耐衝撃性設計で過酷な現場環境でも撮影可能
  • 最大1,750,000コマ/秒の超高速撮影で、μs(マイクロ)〜ns(ナノ)秒単位の衝突・爆発・粒子の瞬間挙動を捉え、従来困難だった可視化を可能