CCDカメラを独自で製作したいがその注意点は？

Question

完全なる瞬間撮影をする必要があるために独自でCCDカメラを作成したいと考えています。市販されているコンパクトデジカメではタイムラグが生じ瞬間とはいえません。一眼レフタイプのデジカメでは筐体が大きすぎて（最終的にカメラを７台並列させるため、レンズ間は25～35mmに抑えたい）不向きです。そこでCCDのボードカメラに目をつけました。
シャッターもメカニカルシャッターをつけて1/1000くらいで撮影したい。印刷を目標としていますが画素数はどれくらいが最適か？とか
冷却装置は必要か？とか７台のカメラの同期は取れるのか？とか色々有ります。わたしはまったくの素人なのでどなたか詳しい方よりご助言を戴きたくお願い申し上げます。

tori-san-1 · Accepted Answer

ステレオ写真のようなものを撮りたいということでいいのでしょうか？
下記URLのような製品があるので、とりあえずは間に合いませんか？
用途がなんとなく分かったので、出来そうなものを考えてみました。ニシカの4眼カメラのようなものをデジカメで再現すればいいのですよね？（見当違いかもしれませんが）
イメージセンサにCMOSを使用して、パンフォーカスなら個人レベルでもでっち上げられるかな？
CMOSを使ったトイデジカメを分解してみれば分かると思いますが、部品点数も少ないのでお望みのものが出来そうですよ。
課題はレンズの収差歪みですかね。
光学系、電子・電機系の知識がないと難しいですね。ニシカのカメラをデジカメで再現くらいならなんとか私でも出来そうですが。
製品化を視野に入れてということならば、百万単位の費用は覚悟しないと難しいでしょう。単品の受注ならなんとか100万くらいで納められるかなぁ。

参考URL：http://www.digital.pentax.co.jp/ja/35mm/ist-ds/accessory.html

tori-san-1 · Answer

自分で、というよりどこかに製作依頼をしてという形ですよね？　一から素人がやるのは無理です。光学機器は守備範囲外ですが、一応企画開発の仕事をしている立場で、ぱっと見て問題になりそうなところだけコメントしてみます。
・印刷は一般的にカラーで2～300dpiくらいは必要だと思われます。カメラ側に要求される画素数の目安は一般的にA4で600万画素と言われています。このCCDクラスで1/1000のシャッター速度となるとCCDサイズ1/2インチ、レンズの明るさはF1～1.4くらいは要求されるのではないかと思います。1台当たり15～20万は覚悟してください。これはカメラのハード単体で、制御系は別です。
・レンズ間25～35というのはかなりきついですね。レンズの直径だけでオーバーする可能性もあります。
・冷却は一般的な被写体ならヒートシンク程度で間に合うと思います。
・カメラの同期などはPC制御でなんとでもなります。

開発費でざっくり100～200万くらい出せるなら参考URLのようなところに相談した方が確実でしょう。（ハード代金別途ですよ、念のため）
総費用で私が想像する最低レベルでざっくり400万円はかかると思ってください。

参考URL：http://www.fa-vision.com/product_development/product_development.html

E-Dec · Answer

工業用の機械の製作でしょうか？
それとも実験や研究用に何回か撮影するような用途でしょうか？

近年のコンパクトデジカメには一眼レフよりもレリーズタイムラグが短いものが存在します。
ただフォーカス等は、事前にマニュアルなどで設定していく必要があったりしますが…

リモートレリーズ出来るタイプで、タイムラグの少ないデジカメを使用することで、
おっしゃる用途を実現できるかもしれません。

同機種のデジカメを同設定にしておき、例えばワイヤレスレリーズ等で一気に撮影すれば、
瞬間の撮影が可能になるかもしれません。
実際に各機器のタイムラグの誤差などもあり、要求するレベルに応えられるかは分かり
ませんが…

工業用としては実際に暗所でのストロボ撮影を利用することで、おっしゃるような撮影を
可能としているものがあります。

複数のカメラをセッティングし、まず露光開始、撮影したい瞬間に、別に用意してある
外部ストロボを一発焚き、露光を終了するというプロセスです。

暗所ですのでストロボ発光時以外は露光されず、すべてのカメラで完璧に同期した写真を
撮ることが可能となります。

ストロボのスイッチングと発光のタイムラグは非常に小さいので、瞬間撮影には重宝
されるようです。またストロボの機種にも依りますが、小発光では非常に閃光時間が
短い(1/25,000～1/100,000秒程度)ので超高速で動作する物体も止めて撮影することも
可能となります。

この手法は、実験や研究用でも応用されることもあります。
装置自体も簡単であり、自作も可能かと思われます。

ただ暗所での撮影が絶対条件になるので、実験風景などビデオカメラと併用して撮影など
と言ったことはできなくなりますが…

Pesuko · Answer

その手の仕事をしています。
工業用の画像処理装置を使います。
モノクロですか？　カラーですか？
画素は概ね２５万画素がポピュラーです。
ＣＣＤカメラは幅３０ｍｍのものがあります。
レンズのはみ出しがあるので密着は無理でレンズ中心間は３４ｍｍ程度になります。
同期は取れます。
電気的トリガーを分配するだけ。
１コントローラにカメラが２台取り付け可能。
シャッターは最高１／１００００まで対応できます。
今カメラ６台を並べて幅３００ｍｍ程度のシートの表面検査を連続で行っています。

７カメラの構成

１コントローラ　約４０万円　×４
カメラ　１台１０万円　×７
カメラケーブル　１万円×７
レンズ　ｆ２５程度　２万円×７
専用モニター８万円
モニター切り替え器　１万円
コントローラ　電源２万円（４台分）
コントローラーキー　２万円×４

制御盤配線・組み立て　２０万円
トリガー分配用ＰＬＣ他盤内部品概ね２０万円

内容不明だけどシート表面を検査するだけ
画像処理プログラム　５０万円

おおまかに
こんなところです。

Pesuko · Answer

>２５万ピクセルでカラー印刷に対応できますか

印字する大きさが不明な為回答できません。

また視野範囲も見えません。

答えようが無い。

また、
＞そこでCCDのボードカメラに目をつけました
シャッター速度と同期を勘違いされています。
たとえ１／１００００のシャッターを切ろうと、ＣＣＤのスキャンに同期するわけではないので
タイミングがずれます。
単純なボードＣＣＤでは実現不可能なのです。
いわゆるランダムアクセスカメラが必要です。

１台あたりの視野範囲と１台あたりの印刷時、紙の大きさ
７台を連ねて何をやりたいのか。
連続したシャッターが必要なのか
１回撮像したら次のタイミングは例えば１０秒とかあるのか？

tori-san-1 · Answer

１です。流用できそうな市販のCMOS,CCDカメラを探してみました。この際、費用は度外視ということで。参考URLを参照ください。

用途次第ですが、フィルムで超高速度撮影して取り込んだほうが安く上がりそうな気がします。（同期問題は残りますが）

民生用のCCDで有望そうなものは見つかりませんでした。生産終了品ならSANYOの200万画素のプログレッシブスキャンCCDあたりが使えそうな気もしますが。これなら２Ｌくらいの写真印刷が出来るでしょう。

仕様がはっきりすれば、もうちょっときちんとしたアドバイスも出来るかもしれないのですけどね。極論を言えば金に糸目を付けなければ可能な話ではあります。
技術開発の会社に守秘義務契約付きで依頼するなら情報が外に出ることはありませんよ。金額の折り合いが付けばうちで受ける、あるいは斡旋しても良いとさえ思います。光学系はほとんど実績がないけど（笑

参考URL：http://www.incom.co.jp/productnavi/index.php/product/36325

CCDカメラを独自で製作したいがその注意点は？

自分で、というよりどこかに製作依頼をしてという形ですよね？ 一から素人がやるのは無理です。

工業用の機械の製作でしょうか？

その手の仕事をしています。

>２５万ピクセルでカラー印刷に対応できますか

１です。

ステレオ写真のようなものを撮りたいということでいいのでしょうか？

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