高速で動くものを撮影すると被写体が歪むことがあります。この歪みはローリングシャッター現象によるものです。どうして歪みが起こるのか、解決策は？などを解説していきます。
ローリングシャッター現象（歪み）とは
ローリングシャッター現象とは、ローリングシャッター方式の電子シャッターとCMOSセンサーを搭載したカメラで、高速に動く被写体を撮影した際に、その像が歪んでしまう現象のこと。
例
上の画像では電車が左から右へ走っています。一見自然に撮影できたように見えますが、電車の一番前の部分や出入口、車窓をご覧ください。本来なら四角いものは四角く写ります。しかし、このローリングシャッターによる撮影では四角形が少し平行四辺形のように歪んでしまっています。
他にも
・高速で回転するプロペラ
・スイングしたときのゴルフクラブ
・素早く羽ばたく鳥
などいろいろなところでこの現象は見られます。
どうして歪む？
デジタルカメラの電子シャッターの方式にはローリングシャッターとグローバルシャッターの2つの方式があります。
まずローリングシャッターについてセンサー露光と読み出しのイメージを下図に現してみましたのでご覧ください。
ローリングシャッターのイメージ
ローリングシャッター方式では、電子シャッターがCMOSセンサーの画素の行を上から下へ順に読み取ります。すべての画素が同時に読み込まれるわけではありません。画面の上部から中部、下部にかけて読み取り時間にズレが生じます。そのため、高速で動く被写体を撮影すると、時間差によって画像が歪んでしまうのです。
それに対して、グローバルシャッター方式ではセンサーの全画素を同じタイミングで読み取ります。そのためローリングシャッター歪みの問題は起こりません。
ローリングシャッターのメリット
多くのカメラに使われているだけあって、それなりにメリットもあるんです。
ローリングシャッターのメリット
・構造が単純なため生産コストを抑制できる
・安価
・高感度
・低ノイズ
解決策
解決策の一つは、メカニカルシャッターで撮影することです。この現象はCMOSセンサーに露光したものを電子シャッターで読み込んでいるため起きるものです。そもそもローリングシャッターではなくメカニカルシャッターを使用することで、この現象を回避します。
ただし、動画撮影についてはこの方法は使えません。
もう一つの解決策はグローバルシャッター搭載のカメラを使用することです。
SONY α9 III は、グローバルシャッター方式なので、ローリングシャッター歪みの問題がありません。高額ですが、今のところ民生用ではこれ一択です。
今後技術革新が進んで、グローバルシャッター搭載のカメラが一般に普及することを期待したいですね。私もはやくそのようなカメラが欲しいです。
最後に
走る電車の車窓から外を動画撮影するのが好きなのですが、ローリングシャッターでは近景にどうしても歪みが出てしまい、「歪みがなかったらいいのに」と思うことが多いです。グローバルシャッター搭載の機種も出てきているので、今後を楽しみにして待っています。
以上、ローリングシャッター現象（歪み）について解説 でした。
最後までご覧いただきありがとうございました。
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