レビュー：FLIR ONEとSeekがiPhoneに熱画像撮影機能をもたらす

レビュー：FLIR ONEとSeekがiPhoneに熱画像撮影機能をもたらす | AppleInsider

数十年にわたる開発期間を経て、ついにサーマルイメージングハードウェアが一般消費者向けに提供され、iPhoneのような小型デバイスで赤外線を「見て」測定できるようになりました。FLIRはiOS対応製品を初めて市場に投入しましたが、現在、同様の技術をより小型のパッケージに詰め込み、低価格を実現したスタートアップ企業Seekに挑戦状を叩きつけられています。

サーマルイメージング業界でおそらく最もよく知られているFLIRは、1月にFLIR ONEを一般向けに発表し、その高度な技術を一般大衆に提供しました。価格は349ドルで、プロや軍事向けに開発されたFLIRのシステムと比べると、ほんの一部に過ぎません。

2年間の「ステルスモード」を経て、9月、Seek Thermalは、自社の名を冠した長波長赤外線ビジョンパッケージを、より手頃な価格の199ドルで販売すると発表しました。FLIR ONEとは異なり、Seekの製品は一体型の永久設計ではなく、必要に応じてiPhoneに着脱できるアクセサリとして分類されます。

FLIR と Seek の両社は、このレビューのために AppleInsiderにサンプルユニットを提供した。

デザイン

FLIRは基本的にiPhoneケース、Seekはアタッチメントと捉えられるため、これら2つのデバイスを並べて比較する意味は特にありません。フォームファクターは異なりますが、高いビルドクオリティ、安定したパフォーマンス、ユーザーフレンドリーなデザインなど、共通する特徴がいくつかあります。

FLIR ONE

FLIR ONEのデュアルセンサーアレイ（可視スペクトルVGAカメラと「Lepton」長波赤外線センサーの両方を搭載）のサイズが大きいため、単純なプラグインドングルでは実現不可能でした。FLIRは代替案として、サーマルイメージングモジュール、内蔵バッテリー、オンボード回路を、ユーザーが必要に応じて簡単に着脱できるコンパクトなスレッドに統合しました。

バンパーはiPhoneに常時装着できるよう設計されており、スレッドは取り外してMicroUSB経由で充電できます。接続したiPhoneから電力を消費するSeekとは異なり、ONEはバッテリーを内蔵しています。FLIR ONEはiPhoneの外付けバッテリーパックとして機能するのではなく、すべての電力はサーマルセンサーとカメラの動作に使用されます。

バッテリー、回路、そしてデュアルレンズ撮像素子を組み合わせたONEは、スリムなiPhone 5sのシルエットに確かな重厚感を与えています。膨らんだ背面と、iPhone本体のカメラとフラッシュのための大きな切り欠きにより、デザインは実際よりもはるかに重厚に見えます。本体全体にソフトタッチのポリカーボネートが使用されています。

FLIRのロゴ2つを除けば、このスレッドは同社のハイエンドプロフェッショナル製品にふさわしい無駄を省いたデザインを特徴としています。底面にはマイクロUSBポート、充電ステータスランプ、ヘッドホン端子が配置され、背面にはサーマルイメージャーとモード選択/レンズカバースイッチが配置されています。カメラのすぐ上には、電源状態とキャリブレーションの成功を示すマルチカラーLEDが搭載されています。

スリムなバンパーも同様に簡素な作りで、iPhoneの音量調節とミュートスイッチ、背面カメラにアクセスするための切り欠きがあり、下部にはLightningポート、スピーカー、ヘッドホンジャック、マイクのための空きスペースがあります。FLIRは巧妙なことに、ケース背面に円形の穴を開け、iPhoneのAppleロゴが見えるように見えるようにしています。実際には、切り欠きの上部に隠された溝が、使用中にiPhoneを固定するための突起と連動しています。

Seekはサイズ的には正反対です。上の写真にあるように、モジュール自体は人の親指よりもわずかに大きい程度で、iPhone 6に接続すると全体の高さが約2.5cmほど高くなります。また、iPhoneのボディから大きく突き出ないようかなり薄型になっているため、狭い場所での作業には便利です。

マグネシウム製のハウジングのおかげで、Seekの重さはほとんど感じられませんが、その「あご」の重さには慣れが必要です。SeekとiPhoneの唯一の接点はAppleのLightningコネクタなので、薄い金属製の舌状部分が構造的な支えとしての役割も担っており、揺れるとモジュール全体が外れてしまう可能性があります。私たちがSeekを使ってみた限りでは、この点は問題ではありませんでしたが、ユニットを装着した状態では、レンズが隠れないように普段よりも少し力を入れてiPhoneを握る必要があります。

Seekのデザインは魅力的です。小型の筐体に、フォトニクス用途でよく使われるカルコゲナイドレンズの周囲に、カメラレンズをイメージした溝が刻まれています。従来のレンズでは、これらの溝は反射光を反射させる役割を果たしますが、Seekでは装飾的な役割を担っています。とはいえ、このデザインは確かに目を引くものです。

箱には、輸送中に Seek をしっかりと保持するための高密度の保護ゴムが詰め込まれた丈夫なキャリングケースが含まれています。

使用法

携帯性に対するそれぞれの姿勢と同様に、FLIR と Seek は、同じ熱視覚機能を実現するためにまったく異なるハードウェアとソフトウェアを組み込んでいます。

FLIR MSX

前述の通り、FLIR ONEは2つの専用センサーを用いてハイブリッド熱画像を出力します。「MSX」テクノロジーと呼ばれるこのシステムは、VGAカメラからの視覚情報と、FLIRの80ピクセル×60ピクセルのLeptonアレイで取得した生の熱データを融合します。このアプローチにより、ぼやけた熱画像に明確な形を与える、優れた結果が得られます。

ONEのデュアルセンサー構成は、ユーザーエクスペリエンスに影響を与えることなく、実際に調整されています。2つの開口部が近接して配置されているため、被写体がスマートフォンから適度な距離（約90cm）にある場合、視差を常に調整する必要はありません。

通常の動作距離ではMSXブレンディングはシームレスですが、腕の長さよりも近い距離にある物体を観察する場合、視差が問題になります。これを補うために、FLIRはFLIR ONE Closeupというアプリを提供しています。このアプリでは、MSXのマージポイントを手動で水平方向に移動できます。Closeupは標準的なカラーモードで写真と動画を撮影しますが、FLIRの主力アプリのような、物質の熱エネルギー放射能力を調整するための放射率設定など、より細かな制御はできません。

画像のレスポンスは速く、パンニング時に遅延が感じられる程度です。写真の処理も同様に高速です。動画の撮影は瞬時に開始され、FLIR ONEに搭載されているアプリ内の画像キャリブレーションツールは最高レベルです。特に便利なツールの一つは、熱の痕跡をピンポイントで特定できるスポットメーターで、画面に温度測定値として表示されます。

FLIR ONEの設計で面倒だと感じた点が一つあります。それは、セルフキャリブレーション機構です。操作アプリは、デュアルレンズアセンブリのすぐ下にある「調整」スイッチを頻繁に引き下げるように要求します。電源を入れた後は指が通常その位置にあるので、バネ仕掛けのスライダーを引き下げるのはそれほど面倒ではないのですが、アプリは頻繁にこの操作を促してきます。スイッチを操作すると、スマートフォン全体が動いてしまう可能性があり、動画撮影やタイムラプス撮影には適していません。

明確に申し上げますと、キャリブレーションはONEのLeptonセンサーのリセットであり、MSXの視差をリセットするものではありません。そのため、調整操作の実行は画質にとって必須ではありません。しかし、FLIR社は、最も正確な測定値を得るためには定期的な調整が必要だと述べています。

FLIRは、軍事および業務用サーマルイメージングソリューションの豊富な実績を有し、ONEのハードウェアと連携した堅牢なソフトウェアを提供しています。多様な動作モード、温度機能などを備えています。しかし残念ながら、多くの「付加価値」機能は、本来不要な独立したアプリに分割されています。

特定の機能は特定のユーザー層には役に立たない場合もあることは承知しています。例えば、プロユーザーであれば熱画像パノラマ撮影は不要かもしれません。しかし、機能を別々のタイトルに分割するとホーム画面が乱雑になり、適切なツールを見つけるためにアプリを頻繁に切り替えなければならなくなります。統合が必要です。

アプリ自体については、前述のCloseupと、通常の写真に熱画像データを「ペイント」できるFLIR ONE Paintに感銘を受けました。基本的に、このアプリはMSX写真データを2つの異なる画像に解析し、手動で合成することができます。

FLIR ONE Timelapseは、写真を数秒または数分単位で分割して動画として再生できる便利なツールです。この機能がFLIR ONEのセカンダリキャプチャモードとして搭載されていれば良かったのですが。

Seekの真の熱センサー

Seekは「True Thermal Sensor（真の熱センサー）」、より正確には酸化バナジウムマイクロボロメータと呼ばれるセンサーを採用しており、7.2～13ミクロンの長波長赤外線を検知できます。Seekの技術仕様によると、このセンサーは206×156ピクセルのアレイに合計32,136個の「Thermal Pixels（熱ピクセル）」を備えています。

FLIR ONE と Seek Thermal のテスト映像 (AppleInsider より、Vimeo より)。

SeekとFLIR ONEの明らかな違いはセンサーです。Seekは熱データの出力に1つの熱センサーのみを使用しているため、出力される画像は球状またはピクセル化されているように見える場合があります。2つのレンズを搭載したFLIRのような鮮明な境界と明暗のコントラストがないため、Seekから出力される画像は一見するとぼやけています。ピクセル数が多いTrue Thermal Sensorは、FLIRのLeptonよりもはるかに多くの赤外線情報を捉えており、A/B比較を行うとそれが顕著に表れます。

SeekがFLIRに勝るもう一つの点は、最大検知温度です。Seekは摂氏-40度から330度（華氏-40度から626度）までの温度応答を謳っており、ストーブを使ったテストでその仕様を確認しました。一方、FLIR ONEは華氏212度までしか検知できません。600度をはるかに超える温度に達すると、Seekのソフトウェアが誤作動を起こし、数万単位の測定値を記録し始めました。おそらく小さなバグでしょう。

Seekを使ってみて、特にFLIRの製品と比べて非常に感銘を受けました。Seekはカメラ本体の温度変化に合わせて温度センサーを常に再調整する必要がなく、自動的にこのタスクを実行します。電動シャッターが作動するとわずかにクリック音が聞こえますが（上の動画をご覧ください）、その音はごくわずかです。

Seekは、「検出、認識、識別」という3段階の赤外線感度を謳っており、それぞれ1000フィート（約304メートル）、250フィート（約76メートル）、150フィート（約45メートル）の距離に対応しています。私たちのテストでも同様の結果が得られ、遠くにある物体は検出できましたが、それが何であるかを正確に認識または識別することはできませんでした。FLIR ONEとは異なり、Seekの36度の視野は近距離での作業にはかなり制限があります。デジタルズームもオプションで利用できますが、他のソフトウェアベースのズーム機能と同様に、画質がすぐに低下し、ほとんど使用できないレベルにまで落ちてしまいます。

Seekのアプリは洗練されており、プロからアマチュアまで幅広いユーザーを満足させる優れた機能が満載です。ヒートマップの表示モードは複数用意されており（カラー、全白、全黒など）、高温/低温の表示オプションも備えているため、暗闇で物体を探す際に非常に便利です。また、一定温度以上の熱シグネチャーを検出する閾値モードも用意されており、車のエンジンルームのような高温環境での作業に効果的です。

Thermal+モードは、生の熱画像データを通常のカメラ画像に重ね合わせるという点で、FLIRのPaintアプリに似ています。しかし残念ながら、この機能はiPhoneのカメラを使用しますが、そのカメラは端末の反対側、約13cmほど離れた位置にあります。視差補正が正しく計算されていないため、画像のつなぎ合わせが不正確になり、かなり違和感を感じることがあります。

結論

現在、iPhone 5/5s 専用のデザインに限定されている ONE は、2 世代の Apple 端末にのみ対応しており、より恒久的な設備として設計されており、高価です。

全体的な品質に関しては、FLIR ONEはSeekと同等ですが、熱放射認識に関しては若干の遅れをとっています。しかし、Leptonセンサーの感度不足を、MSXブレンディング機能を備えたVGAカメラが驚異的な物理ディテールで補っています。FLIR ONEから出力される画像は驚くほど鮮明で、さらにFLIRは断片的ではあるものの、堅牢なソフトウェアスイートを提供しています。

FLIR ONEは349ドルと、接続するスマートフォン本体よりも高価かもしれませんが、MSXが提供する位置精度は、その価値に見合う価値があると考える人もいるでしょう。FLIRはiPhone 6または6 Plus対応版の発売については、今のところ何も発表していません。