2021年5月8日土曜日

トレイルカメラで野生観察

サムズアップ・アメリカ!
トレイルカメラの特徴を解説




トレイルカメラの性能の向上に伴って、アメリカでは近頃トレイルカメラの需要がどんどん伸びてきています。日本では一般的にセンサーカメラなどと呼ばれているものです。
トレイルカメラはざっくり言って、野外に設置して、センサーの感知機能で、動く生き物を捉えるためのカメラ、動画撮影装置です。
主に野生動物保護の目的で使われるのですが、近年はバードウォッチングと同じような感覚で、動物の生態を邪魔せず観察できる便利なグッズとして重宝されています。

どんな映像が撮れるのかというと、


このように夜間行動が活発になるシカなどの大型生物にはセンサーがよく反応してくれます。

また、


このように、餌場の近くの木に設置したトレイルカメラで野鳥の生態を観察することもできます。

野生動物の保護区や、野鳥観察フィールドなどでは要所要所に数十台のカメラを設置しているところがあります。野生の生態を細かに観察・分析して、生態をよりよく把握することで、動物rたちを守ることに役立てているのです。
もちろん野生生物に興味のある学生や趣味で野生観察をする人にも大好評で、このトレイルカメラの需要は今後ますます伸びるものと期待されています。


いま世に出回っているトレイルカメラはかなりの種類に登ります。代表的なものとしては、こういうものがあります。


Stealth Cam STC-DS4KMAX-STC



Bushnell 30MP CORE Trail Camera



SPYPOINT Link-S-V Solar Cellular Trail Camera


いずれも木などに括り付ける仕様のものが多く、カモフラージュ的なデザインで自然に溶け込むような形態が主流です。


トレイルカメラ(カメラトラップ)は、従来のデジタルカメラと同様に、メーカー、モデル、仕様、価格などが千差万別で、どれを選べばよいのか迷ってしまうほどです。
このガイドは、経験豊富なカメラ・トラッパーであるWildlife Savvy LtdのStephen Ellwood博士によって書かれた、トレイルカメラの一般的な特徴を紹介するものです。




トレイルカメラの仕組み

トレイルカメラの基本的な仕組みを説明することで、トレイルカメラの様々な機能を理解するのに役立ちます。トレイルカメラは、テレビのスタンバイ状態のように、電子機器がほぼ完全にスリープ状態になるように設計されています。完全に起動しているのはモーションセンサーです。
ほとんどのトレイルカメラには、防犯ブザーと同じPIR(Passive Infra-Red)検出器が搭載されています。PIRが動きを検出すると、カメラの他の部分が「目覚め」、光量の検出とそれに応じたフラッシュの点灯、フォーカスの達成、シャッタースピードの決定、イメージセンサーによる1枚または複数枚の写真またはビデオの撮影、写真/ビデオのSDカード(セキュアデジタル)への保存、カメラのスリープといった一連のイベントが迅速に行われます。

カメラがどこまで見ることができるか(視野)、何を撮ることができるかは、レンズ、レンズからの光を受けるイメージセンサーの種類、照明のレベル(太陽光またはフラッシュ)、トリガータイム(動きを検知してから写真を撮るまでの時間)の組み合わせによって大きく左右されます。
重要なのは、最近のほとんどのトレイルカメラは、従来のカメラの白色光のフラッシュとは異なり、赤外線(IR)のフラッシュを使用して、昼間はカラーの画像/ビデオを、夜間は白黒の画像/ビデオを撮影することができることです。
カメラの制御に必要なパラメータは、カメラ本体のスクリーンとユーザーインターフェースを介してユーザーが事前にプログラムし、必要に応じて変更することができます。カメラによっては、画像を見るのに適したスクリーンを内蔵しているものもあります。




トレイルカメラの主な特徴

トレイルカメラの主な特徴は以下の10項目です。


1. 動物を検知する機能
2. トリガータイム(動きを検知してから写真を撮るまでの時間
3. リカバリータイム(写真/ビデオが撮影されてから、次の撮影のためにカメラがトリガーできるようになるまでの時間)。
4. レンズ
5. フラッシュ/イルミネーター
6. 画質・映像
7. 画像/動画の設定とその効果
8. メモリー(SD)カード
9. パワーサプライ
10. その他の付加機能



1)動物を検知する機能

トレイルカメラの中には、外部の動体検知装置に接続できるものもありますが、多くはPIRを使用しています。PIRは、トレイルカメラの前の熱風景の平均的な変化を検出するもので、サーマルイメージャーのような特定の熱源を検出するものではありません。PIRは、背景と異なる温度の物体が動くと、その温度変化を検出します。そのため、PIRは、暖かい背景の前で動く冷たい物体にも、冷たい背景の前で動く暖かい物体(動物など)にも同じように感度が高く、すべて同じことを意味しています。
同様に、大きな動物が遠くに移動しても、小さな動物がカメラの近くに移動しても、どちらも背景に対する同じ温度変化を表していれば、簡単に検出されます。非常に大きな動物がPIRのすぐ近くにいても、動かなければ検出されません。
つまり、動きが速いほど、つまり温度変化の速度が大きいほど、PIRがカメラを作動させる可能性が高くなるのです。

PIRがこのような微妙な温度変化を検知できるかどうかは、使用するトレイルカメラのメーカーやモデルによって異なり、テストでしか判断できません。幸いなことに、ウェブ上で独自のテストを簡単に見つけることができます。
トレイルカメラの中には、カメラの視野内に動物が入ってくることを想定して、異なる方向に向けられた最大3つのPIRを採用しているものもあります。ここで、動物が写っていない写真のリスクと、予測の価値を比較検討する必要がありますが、多くの場合、1つの良質なPIRで十分です。


2)トリガータイム(動きを検知してから写真を撮るまでの時間)

動物が検出された後、写真を撮るときに動物がカメラの前にいるかどうかを決めるのがトリガータイムです。トリガータイムは、カメラのメーカーやモデルによって異なりますが、0.1秒という速さから1秒以上という遅さまであり、動きの速い動物を撮影できるか、完全に見逃してしまうかの分かれ目となります。
トリガータイムは、一般的にメーカーのウェブサイトに記載されていますが、これは速いトリガータイムが真のセールスポイントだからです。
動画を撮影する場合は、静止画に比べてカメラが動画記録システムを「目覚めさせる」のに時間がかかるため、トリガータイムは遅くなりがちです。そのため、動きの速い動物を撮影する場合には、ビデオ設定のトリガータイムが速いカメラを選ぶ必要があります。静止画の場合は、トリガータイムが早い方が動物の見逃しが少なくなりますので、お勧めです。


3)リカバリータイム(撮影後、次の撮影が可能になるまでの時間

トリガータイムが早くても、次の撮影のためにカメラがエネルギーを消費しなければならないのであれば、メリットはありません。最高のトレイルカメラは回復時間が全くなく、連続して複数の写真を撮影し続けますが、この機能は見落とされがちです。
想像してみてください。鹿の群れがトレイルカメラの前を歩いているのに、先頭の鹿しか写っていないとしたら、リカバリータイムが遅いために、次の写真を撮る前に他の鹿が通り過ぎてしまったからです。この問題は、動画の設定で解決できる部分もありますが、静止画の回復時間が遅いと、動画の回復時間も長くなってしまうのです。


4)レンズ

一般的にトレイルカメラには、固定焦点レンズ(=画角)が付属しています。これは、近距離でのピント合わせのためのものです。広角レンズを選択すると、多くのものを撮影することができますが、個々の被写体が小さく写ってしまう恐れがあります。一方、視野の狭いズームレンズでは、細かい部分を見落とす可能性があります。
メーカーによっては、特定のモデルに合わせて、工場出荷時に装着されているレンズを選択することができます。
Bushnell社のNature-Viewカメラは、非常に近い近点に焦点を合わせるように特別に設計されたユーザー交換可能なレンズを備えており、餌台にいる鳥を撮影するのに最適です。レンズについての情報は、メーカーのウェブサイトで確認することができます。


5)フラッシュ/イルミネーター

トレイルカメラのフラッシュ/イルミネーターは工場出荷時に装着されているため、フラッシュ/イルミネーターの種類によってカメラの使用シーンが大きく左右されるため、機種の選択が重要になります。
フラッシュとイルミネーターは、静止画を撮影する場合は瞬間的に発光し、動画を撮影する場合は長時間点灯する同じユニットなので、同じものと呼んでいます。
フラッシュには3つのタイプがあり、i)白色光(通常のカメラと同じで、暗闇でカラー写真/ビデオを撮影するために使用される)、ii)低輝度赤外線、iii)無輝度赤外線(別名ブラックフラッシュ、コバートフラッシュ)があります。
赤外線フラッシュは、白黒の画像を生成し、通常は夜間にのみ使用されます。赤外光は可視光との境界線上に位置しているため、白色光よりもシャイな夜行性動物に迷惑をかけることがありません。
一般的な低輝度フラッシュは、850nm前後の波長の赤外線を発するLEDアレイを使用しています。ほとんどのカメラは、850nmの赤外線に対する感度が白色光よりも低いですが、この照明の下では良質な画像を得ることができます。
850nmの赤外線の欠点は、人間の目にはかすかに赤い光が見えることで、経験的には動物にも見えることです。しかし、最近のカメラは赤外線に対する感度が向上しているため、さらに遠い940nm付近の赤外線を発するLEDアレイを使用することができるようになりました。この照明の下では、写真やビデオはより「粗く」なり、フラッシュの範囲も狭くなりますが、目に見える光は大幅に減少し、人間の目にはフラッシュユニットを直接見つめたときにしか見えません。 被写体を邪魔しないだけでなく、トレイルカメラのセキュリティにも赤外線フラッシュは有効です。深夜の明るい閃光でカメラの位置がわからなくなるため、盗難の可能性が低くなります。


6) 画質・動画

フラッシュの種類が画質に与える影響はすでに述べましたが、最も大きな影響を与えるのは、使用しているイメージセンサーの解像度です。解像度はメガピクセル(MP)という単位で表され、デジタル画像に記録されている画素の数を表します。1メガピクセルは100万画素です。メガピクセルの数が多ければ多いほど、画像の質は高くなりますが、メガピクセルの数が多いと、カメラのメモリー(SDカード)の使用量が多くなるというデメリットがあります。
現在、ほとんどのトレイルカメラは5MP以上ですが、「補間」された値には注意が必要です。補間された値とは、低解像度のイメージセンサーではなく、カメラのプロセッサが高解像度での画像を推定したもので、12MPの補間された画像は、完全な12MPの画像ほど優れたものではありません。


7)画像/動画の設定とその効果

静止画か動画か 静止画のカメラか、動画と静止画のカメラか、どちらを選ぶかは当然のことであり、現在ほとんどのカメラに搭載されており、価格も手頃であることから、両方を選択するのが妥当であると考えています。しかし、最も堅牢で信頼性が高く、電力効率の良い(下記9.参照)トレイルカメラの中には、市場で最も速いトリガータイムを持つものもありますが、静止画しか提供していないことを考えてみてください。
さらに、動画の場合、フラッシュユニットが動画の全時間にわたって照明を提供する必要があり(夜間)、動画は大量のメモリを使用することも考慮してください。そのため、長時間の撮影には適していません。
1枚の静止画と連続した静止画と動画の直接的な比較に加えて、現在、ほとんどのカメラでは、回復時間をほとんど必要とせずに連続した静止画(最大10枚)を撮影することができ、中には1秒間に約2枚の静止画を撮影する「ほぼ動画」を提供しているものもあります。
これらの「静止画の連続撮影」は、動画のように多くのアクションを捉えることができますが、バッテリーの消費量やメモリーのオーバーヘッドははるかに少なくて済みます。そのため、一般的な静止画と動画の組み合わせよりも、より質の高い静止画の撮影に特化したカメラを選ぶ方が良いでしょう。


8)メモリー(SD)カード

トレイルカメラのSDカードの容量は、設定によって早くなったり遅くなったりするので、できるだけ大きな容量のSDカードを購入したほうがよいと思われるかもしれません。しかし、お使いのカメラのSDカードの最大容量は、カメラメーカーに確認する必要があります。これは、SDカードに内蔵されているファイルシステムが容量によって異なるためで、例えば、16GBのSDカードに限定されていることがあります。
そのため、動画をたくさん撮影する予定の方は、大容量のSDカードに対応したカメラを選ぶとよいでしょう。また、SDカードのクラスについても考慮する必要があります。クラスとは、写真や動画をSDカードに書き込む際の速度のことで、現在は5つのクラス(2、4、6、8、10)が用意されています。数字が大きいほど高速なカードとなりますが、その分価格も高くなります。
あまりにも低いクラスのSDを選択すると、カメラのトリガーやリカバリータイムが遅くなり、カメラが全く動作しなくなる可能性があるため、誤った経済活動になることがあります。メーカーはどのクラスを選ぶべきかを推奨しています。



9) 電源について

トレイルカメラの電源は、通常、カメラの筐体に内蔵された単三電池で供給されます。しかし、一部のモデルには外部電源が用意されています。外部電源には、DC(主電源からの変換)、外部の大容量充電池(12Vの鉛蓄電池やリチウム電池など)、ソーラーパネルのいずれか、またはこれらを組み合わせたものがあります。
これらの外部電源オプションは、フィールドでのカメラの寿命を単三電池に比べて劇的に向上させる効果があり、特にビデオでフラッシュを多用する可能性がある場合には、特に有効です。
多くのユーザーにとってより重要なのは、どのタイプの単三電池を使用するかということです。電池は、充電式と非充電式(一次電池)に分けられます。一般的な充電式電池には、リチウムイオン(Li-ion)、ニッケル水素(NiMH)、ニッケルカドミウム(NiCad)などがある。リチウムイオン電池は高電圧に特化した用途が多く、ニカド電池は現在ではほとんど使われていない技術である。残るはニッケル水素。ニッケル水素は、一次電池に比べて容量が少ないです(すなわち、使用時間が短い)が、複数回使用することでコストを削減できます。
しかし、充電式は電圧が1.2Vとプライマリー(1.5V)よりも若干低く、また大電流を流すことができないため、メーカーによっては使用を推奨していないところもあります。そのため、フラッシュが弱くなるなど、性能が低下することがあります。
Panasonic Enloopのような高性能のニッケル水素電池もあり、一次電池のコスト削減の選択肢として考慮すべきでしょう。
非充電式の一次電池には、リチウム(二硫化リチウム鉄)とアルカリの2つの一般的なタイプがあります。リチウム電池は、アルカリ電池に比べて大電流を流すことができ、容量も大きく、寿命も長いのですが、価格がかなり高くなります。短時間の撮影や昼間の撮影にはアルカリ乾電池やニッケル水素充電池が適しており、長時間の撮影や夜間のフラッシュ使用にはリチウム乾電池や高性能ニッケル水素充電池が適していると言えます。



10) その他の付加機能

写真やビデオのリモートアクセス

カメラに携帯電話用のモデム(3G、4G、セルラー)やWiFiトランシーバーを内蔵し、トレイルカメラにリモートアクセスできるようにするオプションが増えています。これは、カメラが特にアクセスしにくい場所や危険な場所に設置されている場合、あるいは人間がカメラを訪れることで生態系が乱される危険性が高い場合に、画像や動画をリモートでダウンロードすることができる非常に便利な機能です。ただし、リモートアクセスには経済的なコストがかかりますが、画像を送信するとバッテリーが急速に消耗するため、実用上のコストもかかります。

タイムラプス

タイムラプス機能は、実験的な楽しみがあるため、注目すべき機能です。タイムラプスモードでは、動きを検出したときだけでなく、1分に1回など、一定の間隔で画像を撮影するように設定されています(両方を同時に撮影できるモデルもあります)。
一連の画像を動画としてつなぎ合わせることで、記録された一連の出来事を効果的に高速化することができます(1分間に1枚の画像を、標準的な動画の1秒間に25フレームで再生すると、1500倍の速度になります)。
これは、植物の成長を記録するときの手法です。タイムラプスは、PIRが作動しないような冷たい体の動物や、PIRを作動させるには動きが遅すぎたり、遠すぎたりする暖かい体の動物の画像を撮影するのに非常に有効です。

スケジューリング

スケジューリングとは、オンとオフの期間を設定する正式な用語で、電力を節約し、バッテリーを消費したりSDカードを満杯にしたりする不要な写真やビデオを減らすのに最適な方法です。例えば、夜行性の動物にしか興味がないので、カメラを夜だけ作動するようにスケジュールします。

セキュリティ

トレイルカメラは高価な機材です。撮影場所に戻って、素晴らしい写真が撮れることを期待してワクワクしていたのに、カメラが盗まれていたら最悪です。防犯対策としては、できるだけカモフラージュしてカメラを隠して設置することが第一ですが、物理的なセキュリティも少しは必要です。
多くのトレイルカメラには、パイソン社製のケーブルロックを通すための穴が用意されています(木に取り付けるため)。また、「ベアケージ」と呼ばれる、レンズ、PIR、フラッシュ用の穴があらかじめ開けられた、カメラ全体を入れることができるケージもあります。その名の通り、野生動物による被害や盗難を防ぐためのものです。

スクリーン

ほとんどのトレイルカメラには、最低でも1桁の高さの電卓のような画面が付いており、上述した様々なパラメータの設定に使用されます。録画した写真やビデオを確認できるだけでなく、カメラが見ているものをライブで見ることができる画面が内蔵されているものもあり、カメラの照準を合わせるのに非常に便利で、試行錯誤の手間が省けます。

ウォークテスト

トレイルカメラを狙う際に使用されるウォークテスト機能は、通常、PIRがトリガーされるとカメラの前面にあるライトを点滅させます。カメラの前で手や足を動かすことで、カメラの視野内で動く動物がPIRを作動させて写真を撮ることができるかどうかをテストすることができます。歩行テストは、PIRの検出範囲の盲点をなくすのに最適です。カメラは何かを見ているのに、PIRが画像をトリガしない場合があります。カメラを少し傾けるなどして、カメラの位置を変えるだけで、撮影はより成功します。

シャッタースピード

通常の写真撮影に慣れている方は、高速で動く被写体を撮影するには、速いシャッタースピードが必要であることをご存知でしょう。つまり、被写体が動いて画像がぼやけないように、短時間で静止画を撮影するのです。
しかし、シャッタースピードが速いと、カメラに入る光の量が少なくなるため、画像が暗くなることがあります。これらの法則はトレイルカメラにも当てはまりますが、高速、中速、低速という基本的なレベルであっても、シャッタースピードを調整できると良いでしょう。鳥を撮りたいだけなので、多少暗くても気にしないということもあるでしょう。プロ仕様のトレイルカメラの中には、シャッタースピードなどの基本的な機能をより細かく設定できるものもあるので、そういったものを探してみるのもいいかもしれません。


以上が初めての人のための、トレイルカメラの概要です。
野生動物に興味のある方は、一度お試ししてみてはいかがでしょうか。ただし目的を誤らないように。動物の捕獲やその他の犯罪に転用することは絶対に避けてください。あくまでも動物と親しみ、見守っていく暖かいまなざしでご利用くださいね。



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