実用的かつ最高品質の360°パノラマIBL用HDRI撮影を検証します。解像度は16Kです。HDRI（High Dynamic Range Imaging）は、高ダイナミックレンジイメージングのことで画像やCGの分野で使われる技術です。Unreal Engine 5（UE5）などさまざまなCGソフトウェアにおいて、HDRIは環境ライティングやビジュアルリアリズム向上に使用されます。現実世界の照明を高精度で再現できリアルな照明効果やリフレクションとして利用できます。
HDRI(16K)サンプルデータ
https://drive.google.com/file/d/1-HyMH0qRZtyDRgh0xN4BcJRaKBgL9jby/view?usp=drive_link
UE5使用イメージ
具体的に事例は、HDRIのイメージベースドライティング（IBL）としての活用です。Wikipediaより引用となりますが「イメージベースドライティング（IBL）は、現実世界の光情報をキャプチャした画像（一般的にはHDRI）を利用して3Dオブジェクトにリアルなライティングを施す手法です。従来のレンダリング手法よりも現実に近いライティングをシミュレートすることが可能です。映画分野では、パール・ハーバーでこの技術を導入したことがきっかけで、モンスターズ・ユニバーシティやアイアンマン2など多くの映画で使用されています。また実写とCGの融合を行う際に、現実の撮影セットに設置された球体を使って、シーン全体のライティングを一致させるためにも利用されます。ゲーム分野でもリアルタイムレンダリングにIBLが用いられています。UE5のような最新ゲームエンジンでよりリアルな光と影の表現を実現します。」といった利用方法が普及しています。
HDRIを環境ライティングを捉えるという目的から、360°全方位の環境ライティングを素早く変化する前に撮影できるRICOH THETAZ1などのVRカメラが利用されます。小型カメラ故に画質には上限があります。より高画質＆高品質な撮影をするためには、一眼レフカメラなどによる特殊なパノラマ撮影が必要となります。しかし撮影に時間がかかってしまうディメリットがあります。
ジュエ株式会社では、一億画素中判ミラーレスデジタルカメラGFX100と220度超広角魚眼レンズHAL220を組み合わせた高解像度及び広視野角なカメラシステムにより、最高品質でありながら、素早く撮影可能なカメラシステムを構築しました。GFX100の広大なダイナミックレンジをもつ豊富な情報量かつ解像度は16K（16000×8000）を実現できます。
ジュエ株式会社では、高精度な3Dスキャンが可能なFARO Focus Laser Scannerや一億画素中判ミラーレスデジタルカメラGFX100を利用した高品質な撮影のほか、大型ドローンや8K120fpsシネマカメラRED V-RAPTOR 8K VVを組み合わせた提案もしております。用途として、映画産業とエンターテインメント、自動車業界、仮想現実（VR）と拡張現実（AR）、広告業界、教育とトレーニング、歴史的保存などの用途として歴史ある車両などをCGデータ化することで、いろいろな活用が可能です。お気軽にお問い合わせください。
最高品質の360°HDRI撮影を検証
ハイライトとシャドーが混在する夕方頃に、一億画素中判ミラーレスデジタルカメラGFX100と220度超広角魚眼レンズHAL220を組み合わせた高解像度及び広視野角なカメラシステムでテスト撮影しました。
220度超広角魚眼レンズHAL220は、水平方向の視野角は220°あります。今回のセッティングでは垂直方向も180°以上フォローしています。1枚の解像度は8736×11648です。3方向でも十分と思われますがオーバーラップ率も高めに4方向撮影します。ブラケット撮影にて露出は2ステップで5枚で撮影しました。ハイライトからシャドーまでたっぷり情報を持ちます。
ちょっと日が沈んでしまいましたが一番暗いブラケット撮影では、まだ明るい空付近はもちろん太陽光の照り返しまで映っています。
一番明るいブラケット撮影では、橋の下に隠れている鳩まで映っています。GFXにて+2段の5枚なので、人の目を超える明るさの情報量があるのではないでしょうか。
これら4方向×5枚（ブラケット）のRAWデータを360°パノラマで、32bitのHDRIに変換します。SDRモニターでSDRの輝度で見ているため、空などが飛んで見えていますがデータとしては残っています。
露出を下げると、このようにハイライトもSDRでも表示できます。
HDRの色情報をSDR領域に抑えて表示するHDR風にすることもできます。いわゆるHDR合成的なものです。
解像度も16Kありますので、ビルを拡大表示してみましょう。
このように対岸のビルのディテールもしっかりと解像しています。表現力がとても豊かです。背景素材としても利用できます。
背景素材として利用する場合ですが、ブラケット撮影は複数の画像を合成する仕組みのため、動きがある部分に違和感が発生します。ブラケット撮影のなかから適切な露出を1枚選び同様に合成することでこの問題は回避できます。
1枚からの合成ではHDRIなのかという気もしますが、GFX100のダイナミックレンジは広く複数枚を合成したデータと大きくは変わらない印象です。RAWデータはシャドーは結構戻せるので、ハイライトだけ気をつければよい感じでした。
高解像度＆広角なレンズを組み合わせたことで、高品質かつ撮影時間を短縮できました。高品質なHDRIデータを利用することで、高画質なバーチャルプロダクションやCG合成などの背景やリフレクション素材として活用できることでしょう。サンプルデータをアップしておりますので適宜ご確認ください。
HDRI(16K)サンプルデータ
https://drive.google.com/file/d/1-HyMH0qRZtyDRgh0xN4BcJRaKBgL9jby/view?usp=drive_link
ジュエ株式会社では、高精度な3Dスキャンが可能なFARO Focus Laser Scannerや一億画素中判ミラーレスデジタルカメラGFX100を利用した高品質な撮影のほか、大型ドローンや8K120fpsシネマカメラRED V-RAPTOR 8K VVを組み合わせた提案もしております。用途として、映画産業とエンターテインメント、自動車業界、仮想現実（VR）と拡張現実（AR）、広告業界、教育とトレーニング、歴史的保存などの用途として歴史ある車両などをCGデータ化することで、いろいろな活用が可能です。お気軽にお問い合わせください。
