モバイルプラネタリウム投影機のデジタル化問題

前回は、モバイルプラネタリウム投影機のこれまでについて少し紹介しました。
もちろん私の知っている範疇で書いていますので、正確じゃない部分も結構あると思います。そこは何とぞご容赦を。
今回は、モバイル投影機をデジタル式にするときの問題点についてです。

まず、最大の問題点を先に言ってしまいましょう。それはズバリ、

買うと高い

です!
(もったいぶったわりには、当たり前すぎ)

デジタル式の投影機では、ビデオプロジェクターを使います。
でも、そのまま投影しただけでは大きなサイズの映像にならないので、特殊な拡大投影レンズ(魚眼レンズ)を使います。
よく使われる業界標準の投影方法としては、次のパターンがあります。

パターン1:後方から前向きに投影

プロジェクターを水平に設置し、ドーム後方から斜め前方向に投影する方法です。拡大レンズの代わりに凹面鏡を使うこともあります。(下の絵、凹面鏡のRの描き方が逆ですね。テキトー&ヘタクソで申し訳ありません…)

20160704

プロジェクターを無理に上向き姿勢にしなくてよく、市販の拡大レンズや凹面鏡を使えるので、信頼性やコストメリットの高い方法です。
ただし、後ろには映像が映らないので全天投影にならない、ドーム投影したときの映像の歪みを何とかしなくてはいけない、などの問題点があります。
(歪みを自動補正していろんな映像素材をドーム投影できる専用アプリもあるようです)

パターン2:中心から上向きに投影

ドーム中心に上向きにプロジェクターを設置し、拡大レンズを介して投影する方法です。プロジェクターのレンズを外して専用レンズに換えれば完全な全天投影もできます。

20160704_2
ただし、真上に向けられるチルトフリー機能を持った高級プロジェクターは一般的に高価ですし、そのプロジェクターにつける専用レンズも高価です。
市販の魚眼レンズを使えばレンズコストは下がりますが、周辺部のピンボケや映像歪みや収差がひどくて全天投影のクオリティはイマイチなことが多いです。
投影サイズを小さくすればレンズ周辺部を使わず映像はきれいになりますが、ドーム全天には映らず、天頂部分だけに円形に映るというザンネンな結果になります。

最近は、大規模なドーム設備でもエアドーム用機材でも、ほとんどどちらかの方法が採用されていると思います。
前者はドームに映像作品を投影するようなイベントでよく見かけます。
後者は、全天投影可能なプラネタリウムシステムとして小規模~大規模のいろいろな業務用製品が出ています。
しかし、どちらのパターンも一長一短があり、しかも一般的に高価で、家電量販店で買えるようなものではありません。

もっと安価にドーム全天投影できるシステムを組んで手軽に使えないだろうか?
これが、今回の自作プロジェクト開始のきっかけです。

ピンホール投影機を自作したときもそうでしたが、やっぱり自分で使うモノを自分で作ってみたいという欲求が抑えられない…
特にデジタル投影システムは、モバイル用の小型でも車1台余裕で買えてしまうような価格で、とてもじゃないけど手が出ません。
自作するなら、投資コストは文字通り「桁違いに安く」する必要があります。

プロジェクトで採用するのは、中心から前向きに投影して、鏡で真上に反射させる方法。
これなら水平置きしかできない一般的な市販プロジェクターを、そのまま無改造で使えます。

もちろん、ある程度のクオリティでちゃんと全天投影できるようにする。
しかも、高価な専用レンズではなく、一般的な市販レンズを組み合わせて実現させる。
そのシステムで、実際にエアドーム出張上映ができるようにする。
これがこのプロジェクトの目指すゴールです。

実はこの方式の製品もちゃんと存在してるし、私が出張上映に使っているDigitarium Deltaモデルはまさにこれなのですが、やはり個人で買うには高価です。(関連会社保有機材を借りて使っているのです)
コストメリット、信頼性、可搬性、汎用性など、いろいろな点を考慮して、この方式で安価にシステムを構築することにチャレンジしていきます。

20160703

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