実験・研究の動画をフレーム単位で計測する方法

実験や観察の動画をコマ送りで確認し、区間のフレーム数から時間を計測する方法を紹介します。

ツールを使う

このツールでできること

  • 区間の長さを、フレーム数とミリ秒で表示します
  • ファイルに記録された各フレームの時刻を読み取るため、可変フレームレートの動画でも時間を正しく計算します

撮影時に決めておくこと(フレームレート・照明)

動画で時間を計る場合、精度は 1 コマの長さで決まります。30 fps なら約 33 ミリ秒、240 fps なら約 4 ミリ秒です。計りたい現象の速さに合わせて、フレームレートを選びます。

計測したい区間を IN・OUT で指定する

ツールで動画を読み込み、現象が始まったコマで「IN 点」(I)、終わったコマで「OUT 点」(O)を押します。「区間: 18 フレーム(300 ms @ 59.94 fps)」のように、フレーム数と時間を表示します。

区間の時間は、IN のコマの表示開始から OUT のコマの表示終了までの長さです。動画ファイルに記録された各フレームの時刻から計算します。

フレーム数と時間の関係

固定フレームレートの動画では、時間(秒)= フレーム数 ÷ フレームレート です。

ただし、「始まった瞬間」と「終わった瞬間」は、どちらもコマとコマの間のどこかで起きています。そのため、動画から読み取った時間には、最大で ±1 コマ程度の誤差があると考えてください。誤差を小さくするには、フレームレートを上げるか、同じ計測を何回か行って平均を取ります。

詳しくは「1コマは何ミリ秒?」をご覧ください。

可変フレームレートの動画に注意する

スマホで撮った動画は、フレームの間隔が一定でない(可変フレームレート)ことがあります。その場合、「フレーム数 ÷ フレームレート」で計算した時間は、実際の時間とずれます。

このツールは、動画ファイルに記録された各フレームの時刻を読み取って区間の時間を計算するため、可変フレームレートの動画でも時間は正しく表示されます(フレーム数から計算した値ではありません)。動画を読み込むと「検出したフレームレート: ○ fps(可変)」のように表示されるので、確認してください。

なお、「コマ送りの基準」でフレームレートを手動で選ぶ(上書きする)と、等間隔と見なして計算します。計測に使う場合は「自動」のままにしてください。

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