2013年11月27日08:39
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專注於特定用戶喜歡的功能時，應如何對其他功能進行舍棄？各攝像機廠商開始向GoPro學習，挑戰新的開發方法。雖然專注於特定功能，但改進了產品的易用性和形狀，力爭開拓更廣泛的用戶層。
索尼數碼影像事業本部產品策劃師中山茂彥說：“所有方面都與以前截然不同，制造產品，其實就是要考慮要去掉哪些部分。因為是第一次，處於摸著石頭過河的狀態。”“從以前的加法思維轉變為減法思維”，JVC建伍家庭與移動事業部門的淺野裕貴也這樣認為。
受GoPro快速增長觸動的各攝像機廠商相繼開始開發“運動攝像機”（圖1）。這些廠商的特點是，向GoPro學習，改變了設想面向大量用戶進行開發的的現有方式，轉為鎖定特定用戶。
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圖1 向GoPro學習 日本攝像機廠商在開發新的運動攝像機時，考慮到了與GoPro的差異化。按照各自的開發方針，圍繞獨特的形狀和功能展開了競爭。 |
GoPro系列一貫的方針是，追求小型輕量化和高畫質化，將專業運動員和高級愛好者視為主要購買者。最新機型“HERO3黑色版”將機身重量由上代機型的97g減輕至73g，將外形尺寸由約42mm×60mm×36mm縮小到了約40.5mm×59mm×30mm，畫質由原來支持全高清（1920×1080像素）影像的水平提高到了支持4K×2K（3840×2160像素）影像的水平。
對此，涉足運動攝像機市場的各企業開始為攻破GoPro的堡壘而絞盡腦汁。雖然各公司都是專注於運動用途，但都想通過改進產品的易用性和形狀，來獲得更為廣泛的用戶。
其中，此前一直在攝像機市場上佔據很高份額的索尼、鬆下和JVC建伍等日本廠商通過採用以前在攝像機領域培育的技術，實現了差異化。
三家公司的共同點是都採用了電子式手抖補償技術。因為使用運動攝像機拍攝時，振動要比普通攝像機手持拍攝時更為劇烈，所以，對於運動攝像機要擴大補償范圍。但如果補償過大，運動攝像機的魅力——臨場感就會減弱。由於是使用廣角鏡頭，影像周圍部分稍有失真。如果直接均勻地進行手抖補償處理，會導致失真范圍擴大。幾家公司都是採用對於影像中心部分和周邊部分分別進行手抖補償的方法，從而減少了失真的。對補償程度的把握成了各公司的技術訣竅。
雖然這三家公司在電子式手抖補償等功能上具有共同點，但各自生產的運動攝像機的方向性卻各不相同。下面分別就依次介紹一下索尼、鬆下和JVC建伍在這方面的措施。
處理發熱問題
與GoPro一樣，索尼完全去掉了用來確認影像的顯示屏及操作按鈕等（圖2）。為了讓用戶忘記攝像機本身的存在而專注於運動，進行了小型輕量化。外形尺寸約為24.5mm×47mm×82mm，重量約為90g。
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圖2 利用樹脂部件實現小型輕量化 索尼2012年10月推出了外形尺寸約為24.5m m×47m m×82mm、重約90g的運動攝像機“HDR-AS15”。為了實現小型輕量化，將按鈕數量減少到了三個，並採用了很多樹脂部件。 |
索尼為了減輕機身重量，減少了金屬部件的使用，採用了多個樹脂部件。但這樣一來，機殼強度就成了問題。使用多個樹脂部件無法獲得必要的強度。索尼數碼影像事業本部影像第一事業部商品設計一部的升崎隆之回顧說，於是，“我們使圓筒形樹脂機殼作為一個整體部件成型，從而確保了強度”。
從操作性和降低成本的角度考慮，按鈕數量在開發的早期階段就確定為三個。大按鈕隻有一個，可以進行開始和停止錄像的操作，停止錄像后10秒便會切斷電源，操作得以簡化。其余兩個小按鈕用於更改設置。按鈕數量的減少帶來了出人意料的效果。據稱，由於操作簡單，購買這款攝像機的老年人有所增加。
而且，運動攝像機與傳統攝像機不同，用戶會因為想從多個視點拍攝影像而購買多台產品。因此，索尼認為必須降低價格，於是採用了很多與普通攝像機不同的部件。
比如，普通攝像機的布線電路板使用的是10層印刷電路板，索尼的運動攝像機則將其改成了價格低廉的6層電路板。而且，被動部件並未使用有助於小型化的0402尺寸及0603尺寸產品，而是採用了價格低廉的1005尺寸產品。升崎隆之在回顧當時說道：“為了在不使用最尖端部件的情況下將部件收納在小型機殼中，我們挑戰了與使用尖端部件的方法不同的技術。”
雖然運動攝像機的開發是在普通攝像機的基礎上減少功能，但索尼特別追求了畫質。為了在拍攝與現有攝像機同等的全高清（1920×1080像素）影像時達到60p的幀率，配備了與現有攝像機相同的圖像處理LSI“BIONZ”。圖像傳感器為了支持廣角和電子式手抖補償，採用了比普通攝像機更大的1/2.3英寸產品。
因為要配備相同的LSI但機殼尺寸很小，所以散熱成了一大問題。為此，散熱板使用了導熱率比通常使用的鋁（Al）更高的銅（Cu）。盡管材料成本提高，但為了解決散熱問題，索尼還是果斷地採取了這種措施。
鬆下和JVC建伍也在散熱方面花費了很大力氣。從拆解的機身內部可以看到，小尺寸的機殼內配置了多個散熱板。
作為運動攝像機先驅的GoPro也在散熱方面下了大力氣。其散熱結構是，利用多個金屬部件從圖像傳感器及圖像處理LSI等發熱部位導出熱量，再從鏡頭周圍的金屬部件向外散熱。而且，安裝防水罩之后，通過讓機身的金屬部件與防水罩的金屬部件接觸，提高了散熱性。今后，要推進運動攝像機的小型化，散熱對策將成為關鍵。
分離功能
三家公司中，尤其致力於攝影部分小型輕量化的是鬆下。為了追求攝影部分的小型化，該公司作出了將攝影部分和機身分離的決定（圖3）。
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圖3 攝影部分更小更輕 鬆下2013年5月推出了將攝影部分的重量減至約30g的運動攝像機“HX-A100”。為了追求攝影部分的小型輕量化，採用了攝影部分與機身分離，通過線纜連接的構造。 |
鬆下在設計產品時，攝影部分的重量目標是30g，這是戴上耳機時不會感覺到重量的上限。但是，就算好不容易實現了攝影部分的小型化，裝上防水罩之后尺寸也會變大。因此，鬆下採用了沒有防水罩也能在1.5m水下拍攝的防水結構。
其實鬆下並沒有將分離構造的產品設計成防水款式的經驗。而且，組合使用樹脂部件時，如果部件的成型精度較低，防水性就會降低。為此，鬆下在攝影部分使用了多個O形環，從而確保了防水性。
將攝影部分和機身分開之后，功能如何分配也是一大問題。鬆下最初計劃將拍攝的影像直接以模擬數據的形式發送給機身，然后由機身進行模數轉換。但這樣的話，連接攝影部分和機身的線纜內部的布線數量就會多達約70根，導致連接線變粗。最后，鬆下採取了在攝影部分進行模數轉換之后再串行傳輸的方法，並進行了接地通用化，將布線數量減少到了約30根，實現了較細的連接線。
連接線的耐久性方面，解決了因約30根線的伸縮性和包覆這些連線的線纜的伸縮性不同而產生的內部布線脫落問題。具體方法是，使用沒有伸縮性的對位芳綸纖維固定，這樣，即便因機身摔落而拉伸布線，也不會導致布線脫落。
此外，鬆下追求的運動攝像機的另一個用途是實時視頻發送。運動攝像機與以前的攝像機不同，比較重視共享影像的樂趣。鬆下AVC網絡公司影像事業部第二商品策劃部部門經理前田將德認為：“從錄像到分享的時間越短越容易引起共鳴，因為保持了感動的新鮮性。”於是，鬆下為運動攝像機配備了可利用WLAN向“Ustream”實時發送影像的功能。
保留液晶屏
很多運動攝像機都去掉了用來確認影像的液晶屏，在這種形勢下，JVC建伍卻大膽配備了彩色液晶屏（圖4）。通過對GoPro用戶進行調查發現，很多用戶表示沒有顯示屏用起來並不方便。於是，該公司為運動攝像機配備了1.5英寸的彩色液晶屏。而且，為了能夠在沒有防水罩的情況下輕鬆使用，還使機身具備了水深5m的防水性。
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圖4 去掉防水罩 JVC建伍採用了不使用防護罩也能確保防水、防塵和耐沖擊性的構造。圖為2012年7月上市的“GC-XA1”的內部。2013年8月推出了相同理念的新一代機型“GC- XA2 ”。 |
當然，如果同時配備液晶屏和防水功能，就會導致機身尺寸增大。考慮到這一點，JVC建伍並不打算一味追求小型化。
JVC建伍稱，因為運動攝像機用戶仍然很少，所以該公司的目標是實現具有存在感的尺寸，能夠讓周圍的人覺察到攝像機的存在。JVC建伍的淺野說：“使用人體模型進行了討論，認為隻有這樣的尺寸才顯得帥氣。”。隨后，該公司根據確定的尺寸選擇了部件。而以前開發攝像機時是先選好主要部件，然后再確定尺寸，此次採用了相反的做法。
採用液晶面板會帶來難以確保耐沖擊性的問題，該公司採取的對策是，在面板和機殼之間插入緩沖墊來緩和沖擊，而不是將面板直接安裝在機殼上。而且，為了增加可耐受-10℃低溫的功能，包括液晶面板在內，技術人員花費很大力氣來尋找可耐受低溫的部件。除了實驗設備之外，還在滑雪場進行測試，以驗証低溫環境下的可靠性。
影像編輯更輕鬆
涉足運動攝像機市場的日本相機廠商很想靈活運用現有攝像機中的豐富的技術。其中受到關注的是，從錄制的影像中選出精彩部分的精彩鏡頭回放技術。運動攝像機用戶在登山及旅行等戶外運動中，常常需要將攝像機佩戴在身上長時間錄像。各公司都認為，隻精選出特色場景的精彩鏡頭回放功能存在需求。
現在的攝像機採用的精彩鏡頭回放技術需要篩選出穩定的影像，包括變焦后靜止的場面及抖動較少的場面等。因此，如果直接將這種方法用於運動攝像機，存在的課題是隻會篩選出沒有臨場感的影像。每家廠商都在運動攝像機上嘗試了精彩鏡頭回放技術之后，放棄了配備這種功能的念頭。
現有攝像機可通過儲存多種數據，按照拍攝者的意圖篩選出最佳影像。估計運動攝像機今后也能通過儲存數據，配備上最佳精彩鏡頭回放功能。這樣的話，運動攝像機的易用性便會提高，也能為擴大用戶層作出貢獻。（作者：河合基伸，日經技術在線！ 供稿）
