Raspberry Pi 高画質カメラレビュー：交換レンズ、強力なセンサー

Raspberry Pi高品質カメラに搭載されている12.3メガピクセルのソニー製IMX477Rセンサーは、引き続き販売される以前のファーストパーティ製モジュールである8MP PiカメラV2よりも大幅に多くのピクセル数を提供します。また、カメラのサイズは以前のモデルよりも大幅に大きく、V2の24mm×23mmに対して38mm四方となっています。

サイズが大きくなったのは、Cマウントを採用しているためです。Cマウントには、対応するレンズ（別売）をねじ込み式で装着できます。付属のアダプターを使用すれば、CSレンズも使用可能になります。

カメラの四隅にはM2.5ネジ穴があり、カメラを被写体やフレームに機械的に接続できます。カメラの底面には、標準的な写真撮影用三脚に接続するための0.25インチネジ穴があります。

最後のハードウェア機能として、Raspberry Piの全モデルのCSI（カメラ）コネクタと互換性のある200mmリボンケーブルが付属しています。ただし、Pi Zeroシリーズは後期モデルへの接続にアダプターが必要です。電源を切ったRaspberry Piにケーブルを差し込む際は、接続部分が壊れやすいため、ご注意ください。

Raspberry Pi High Quality Cameraを使用する際は、信頼性の高い電源が必要です。Raspberry Pi 4を使用したテストでは、消費電力の多さから、画像を撮影する際に画面が真っ暗になることが確認されました。解決策としては、Raspberry Pi純正のUSB充電器、または少なくとも3アンペア、5ボルトの安定した電力を供給できる充電器をご使用ください。 

カメラはレンズなしでは何もできません。付属のレビュー機では、6mm CCTV Cマウントレンズと16mm CSマウントレンズをテストしました。これらのレンズはそれぞれ15ドルと50ドルで販売されており、Raspberry Pi高品質カメラモジュールにはレンズが同梱されていないため、すぐに購入する必要があります。

Raspberry Pi 高品質カメラ用ソフトウェア 

Raspberry Piで公式カメラを使用するには、まずRaspberry Pi設定ツール（sudo raspi-config）でカメラインターフェースを有効にする必要があります。その後、再起動すれば写真撮影を開始できます。

Raspberry PIの高品質カメラをCheeseやguvcviewなどのアプリケーションで使用できると思われているかもしれませんが、残念ながらこれは容易ではありません。私たちのテストでは、Cheeseで作成した画像に不快な紫色がかった色調が見られ、カメラを接続するとguvcviewが起動しませんでした。今後のソフトウェアアップデートでこれらの問題が解決されることを期待しています。

しかし、幸いなことに、ChromiumブラウザはRaspberry Piの高品質カメラをウェブカメラとして認識し、Google Meetで問題なく使用できました。おそらく、他のウェブベースのカメラアプリケーションでも同様に動作するでしょう。

Raspberry Piの高品質カメラでテスト画像を撮影する 

公式カメラで初めて写真を撮る際は、Raspbianの組み込みキャプチャコマンドであるraspistillを使用します。これを使うと、カメラが接続され、期待通りに動作しているかどうかをすぐに確認できます。カメラのフォーカスをテストするために、raspistillに-kスイッチを付けて実行しました。これにより、レンズのフォーカスを設定できました。

Raspberry Pi 高画質カメラの最大解像度は4056 x 3040ピクセル（5K）で、約6MBの画像サイズになります。画像は通常JPG形式で保存されますが、RAW、GIF、BMP、PNG、YUV420、RG8888などのファイル形式も選択できます。

画像や動画をキャプチャするもう一つの方法は、Picamera Pythonモジュールを使うことです。このモジュールを使うと、人気のプログラミング言語Picameraを使ったプロジェクトでカメラを利用できるようになります。Picameraを使えば、GPIOに接続されたセンサーや入力を使ってカメラをトリガーし、画像や動画を撮影できます。執筆時点ではPicameraライブラリは基本的な機能を備えており、1080pの動画と5Kの画像を録画できるだけでなく、画像をリアルタイムで操作することも可能です。Raspberry Pi High Quality Cameraの拡張機能はまだ少し先のことですが、開発者たちはその実現に向けて取り組んでいます。

Raspberry Pi 高画質カメラの画質 

以前のカメラモジュールは、Raspberry Piで写真撮影を始めるにはまずまずの入門機でしたが、画質はせいぜい「良い」程度でした。固定焦点レンズでは被写体をレンズに近づけなければならず、構図が窮屈でした。Raspberry Piカメラモジュールのバージョン2には、カメラの焦点を調整するためのフォーカスリングが搭載されていましたが、これを回すには専用の工具が必要で、そうしないとレンズに傷が付く恐れがありました。色再現性は低く、画質も粗かったです。しかし、30ドル以下（時には10ドル以下）で、一体何を期待していたのでしょうか？ 

Raspberry Piの高品質カメラを使えば、より鮮明で豊かな色彩の画像が得られます。手動でフォーカスを制御できるため、構図を決め、特定のエリアにフォーカスを当て、残りの部分をぼかすことで、プロフェッショナルな仕上がりを実現できます。 

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古い V2 カメラと新しい高品質カメラを使用して同じ写真を撮影しましたが、ご覧のとおり、新しいカメラの画像の方がはるかに優れています。

全体的に、Raspberry Pi 高画質カメラの画質は格段に向上しています。屋内でも屋外でも、鮮明な画像を撮影でき、手動で光量を調整し、被写体に合わせてピントを合わせることができました。残念ながら、レビュー時は天候に恵まれませんでした。雨と電子機器の相性は滅多にありませんので、今後さらにテストを行い、レビューに追加する予定です。

Raspberry Piの高品質カメラでビデオを撮影する 

Raspberry Piの高画質カメラで動画を録画するには、PythonのPicameraライブラリを使用するか、ターミナルで<CODE>raspivid</CODE>を使用します。後者の動画出力はH264形式で、VLCやomxplayerなどのメディアプレーヤーで再生できます。執筆時点では再生は完璧ではなく、時折動画が飛び飛びになることがあります。しかし、同じ動画をLenovoのノートパソコンで再生したところ、スムーズに再生できました。

では、Raspberry Piの高品質カメラは4K動画を撮影できるのでしょうか？残念ながら、できません。最高画質は1080p/30fpsです。カメラをもう少し性能を上げて1080p/60fpsを実現しましたが、少し不安定な動画になりました。より高fpsの動画を撮影するには、解像度を下げる必要があります。800x600/120fpsでもまずまずの画質で撮影できましたが、少し不安定な動画になりました。そこで、優れた動画変換ツールHandbrakeを使って動画をm4v形式に変換すると、再生画質が大幅に向上することがわかりました。

このカメラはRaspberry Pi Zeroで動作しますか? 

はい、可能です。小型のCSIコネクタを備えたRaspberry Pi Zeroをお持ちであれば、Raspberry Pi高品質カメラモジュールを接続してプロジェクトで使用できます。Raspberry Pi Zeroで最大解像度1080pの動画録画と静止画撮影をテストしました。Raspberry Pi 4と比べると少し遅いものの、すべて問題なく動作しました。そのため、Raspberry Pi Zeroでこのカメラを使用する予定の場合は、トレイルカメラやホームセキュリティ用途での高速な反応は期待できません。しかし、素晴らしい結果が得られることは間違いありません。

Raspberry Pi 高品質カメラは、ほとんどのRaspberry Piで動作するように設計されています。唯一の例外は、CSIポートを持たない第1世代のRaspberry Pi Zeroです。では、どのモデルが最適でしょうか？ 大きな静止画を撮影するには、より多くのGPUメモリが必要になり、5K画像の場合は約256MB必要です。そのため、Raspberry Piの最低スペックはRaspberry Pi 2です。しかし、最良の結果を得るには、Raspberry Pi 3B+または4を目標とすることをお勧めします。

結論 

Piを使って本当に高品質な画像を撮影したいなら、Raspberry Pi High Quality Cameraが最適です。モジュール本体が50ドル、レンズが少なくとも15ドルかかるこの高品質カメラは、モジュールV2が30ドル以下、サードパーティ製モジュールが10ドル以下で購入できることを考えると、決して安くはありません。しかし、もしプレミアム価格を支払えるのであれば、三脚に取り付ける機能だけでも購入価値があり、さらに高品質なセンサーとレンズの柔軟性も魅力です。 

レス・パウンダーは、トムズ・ハードウェアのアソシエイトエディターです。クリエイティブテクノロジストとして、7年間にわたり、老若男女を問わず、教育と啓発のためのプロジェクトを手がけてきました。Raspberry Pi Foundationと協力し、教師向けトレーニングプログラム「Picademy」の執筆・提供にも携わっています。