撮影と計測
カメラの高さでシャフトの角度は何度変わるか
カメラが測っているのは、世界そのものの角度ではありません。世界を平らにした一枚の絵の中の角度です。レンズを10センチ動かせば、その角度は変わる。どれくらい変わるのか、誤差がどこに隠れているのかを、数字にして示します。
レンズがシャフトの何を見て、何を見ていないのか
42°が62°に見えるダウンスイング中間のシャフト、実際の角度とダウン・ザ・ラインでの写り
カメラは三次元を二次元に潰します。捨てられるのは、自分のほうを向いている一次元です。ダウンスイングの途中、ドライバーのシャフトは後ろへ、外へ、下へと同時に動いています。長さ1.20メートルのシャフトが地面と42度をなし、そのうち0.80メートルがダウン・ザ・ラインのレンズの光軸方向に伸びている場合を計算します。クラブの3分の2は見えません。フレームに写るのは約62度、幅の上端を取っても63度です。
シャフトと写真のあいだにあるこの20度の差は、撮り方を工夫して消せる誤差ではありません。シャフトはセンサーと平行ではなく、レンズ1本ではこちらを向いている成分を取り戻せない。だから動画から読んだシャフト角は、その一部がカメラについての報告です。同じ場所から撮った2人のゴルファーどうしなら、比較は正直に成立します。同じゴルファーを2か所から撮った場合は成立せず、その差はスイングが変わったように見えます。
高さ10センチ、シャフト20度
10センチあたり約4.4°腰の高さのシャフトの見かけの傾き、カメラは胸の高さ付近、3メートル後方
カメラの高さが動かすのは、フレームの中の上下だけです。左右の位置は、カメラが横方向のどこに立っているかで決まります。2つの点がレンズから等距離にあるうちは、これは無害。ところがカメラを上げると、手前の点は奥の点より速くフレームの下へ落ちていき、2点を結ぶ線が傾きます。
ダウンスイングでシャフトが地面と平行になる瞬間、だいたい腰の高さのところを考えます。クラブヘッドはカメラから1.75メートル、カメラはボールの3メートル後方、グリップは2.85メートル先。レンズの高さが1.00メートルなら、水平から2.6度ずれて写ります。1.40メートルにすると22度。カメラの高さ10センチあたり約4.4度という勘定です。同じ40センチでも、アドレスのシャフトは5分の1度しか動きません。クラブの両端がレンズからほぼ同じ距離にあるからです。
真横から撮れる一枚のプレーンなど存在しない
48.3°と57.9°クラブヘッドプレーンとリードハンドプレーンの傾き、上級者15人、ドライバー
テキサス女子大学のYoung-Hoo Kwonの研究室は、スイングが実際に作るプレーンを計測しました。ドライバーを打つ上級者15人で、クラブヘッドの機能的スイングプレーンの傾きは48.3度、標準偏差3.3。リードハンドが通るプレーンは57.9度、後ろ側の肘は67.4度でした。
プレーンは三つ、スイングは一つ、そしてダウン・ザ・ラインの一枚のフレームにその全部が写り込みます。Nesbitの三次元研究は、クラブヘッドが描くプレーンと手が描くプレーンの差を9度から12度としました。KwonとCaseboltのレビューはもっと素っ気ない。単一の平面としてのスイングプレーンは存在しない、と書いています。
写真がどのプレーンに似るかを決めるのは、カメラの位置です。レンズがそのプレーンの上に乗っているときだけ、プレーンは線として写るからです。Kwonのグループは、クラブヘッドプレーンの向きをターゲットラインに対して3.8度クローズ、標準偏差3.7と計測しています。つまり、ターゲットライン上にきちんと据えたカメラでも、すでにプレーンの外にいる。しかも外れ方はゴルファーごとに違います。
音で確かめる
クリックは3回。テークバック、トップ、インパクトです。まずツアーのテンポから始めて、自分が実際に振れるものに合わせてください。
手柄はレンズのもの、仕事をしているのは距離
パースを決めるのは立ち位置であって、ガラスではありません。焦点距離が決めるのはフレームに入る範囲の広さで、それが幾何を変えるのは、広いレンズほど近寄りたくなるからにすぎない。Kinoveaの計測ガイドはこの規則をそのまま書いています。被写体からできるだけ離れ、ズームで寄れ、と。
計算も同じことを言います。同じ腰の高さのシャフトを胸の高さのレンズで撮ると、3メートルでは22度、8メートルでは8.7度。距離を倍より少し増やしただけで、視差は半分になりました。カメラもゴルファーも、何ひとつ変えていません。
Appleの仕様では、iPhone 17 Proの超広角は13mmで画角120度、2倍の望遠は48mmです。狭い打席で3メートルからスイング全体を収められるのは超広角のほうで、それはまさに奥行きを引き伸ばすセッティングです。長いほうのレンズで後ろに下がれば、フレームは平らになります。
問題は位置ではなく、公差
答える価値がある問いは、カメラをどこに置くかではなく、次にどれだけ正確に戻せるかです。上の数字からすると、シャフト角を1度以内に収めるには、高さを約2センチ、距離を約15センチの精度で再現する必要があります。ひと月後に目分量でやり直して、そのどちらも残りません。
場所は覚えるのではなく、印をつけます。三脚の脚の位置にテープで十字、高さは脚に書き込み、レンズは録画前にロックしてズームの途中でつまんだまま止めない。そして背景に、両方のクリップに写り込む動かない目印をひとつ。動画からの角度計測を検証したPuig-Divíらは、高さ0.68メートル、距離5メートルのレンズで撮影しています。誤差が最も小さいのは、いつでも真正面からの視点でした。
ひとつ断り書きが要ります。スマートフォンのカメラの高さがゴルファーのシャフト角をどれだけ動かすのかを計測した研究は、発表されていません。ここに並べた数字は、条件を明示した一つのセットアップについて解いた幾何であり、あなたの寸法が変われば数字も動きます。残るのは順位のほうです。高さが一番、距離が二番、レンズは最後。Pebble Swingは動画のコマから関節の角度を読み取るので、報告するすべての角度の中にカメラが入り込んでいます。
よくある質問
- 腰の高さと胸の高さ、どちらで撮るべきですか。
- どちらも万能ではありません。測りたいものと同じ高さのレンズは、それを正直に報告します。上でも下でも、対象は地平線のほうへ倒れて写ります。腰の高さはインパクト前後のクラブに、胸の高さは手と肩に向いています。ひとつ選んで、毎回それで撮ってください。
- 毎回同じ場所に立っているなら、三脚は要りますか。
- 要ります。敏感な軸は高さで、人の手はそれを再現するのが下手だからです。3メートルから撮った腰の高さのシャフトなら、2センチがおよそ1度に相当します。手持ちのスマートフォンはスイング中にも流れるので、比べたい2本のクリップのあいだで基準そのものがずれます。
- スマホの超広角レンズは問題になりますか。
- なります。ただしガラスのせいではありません。Appleの仕様では、iPhone 17 Proの超広角は13mmで画角120度、2倍望遠は48mmです。広いほうは近距離から撮れてしまい、その近さが奥行きを引き伸ばします。
- 動画のシャフトが感覚より立って見えます。動画が間違っているのですか。
- 一部はそうです。そしてカメラの位置では直りません。ダウン・ザ・ラインのレンズは、自分のほうを向いたシャフトの部分を見られないからです。上の例では、ダウンスイングの中間でシャフトの長さの3分の2が光軸方向に伸びていて、地面と42度のクラブがフレームには62度で写ります。
- テレビで見たツアー選手のスイングと自分の動画を比べられますか。
- 角度については無理です。放送のフレームは、カメラの高さも距離も焦点距離もわからないまま届きます。その三つはどれも、写る角度を度の単位でずらします。ポジションやタイミングを見比べるのは構いませんが、2つの映像を重ねたものは計測ではなく、絵だと思ってください。
出典
このページの数字はすべてこの中のいずれかによります。
- Han, Como, Lee, Singhal & Kwon, "Analysis of the motion planes of the 'functional double-pendulum' points in golf", ISBS Proceedings 2013
- Kwon & Casebolt, "Kinematic analysis of sports movements: golf swing plane analysis", ISBS Proceedings 2009
- Nesbit, "A three dimensional kinematic and kinetic study of the golf swing", Journal of Sports Science and Medicine 4:499-519
- Puig-Diví et al., "Validity and reliability of the Kinovea program in obtaining angles and distances using coordinates in 4 perspectives", PLOS ONE
- Kinovea documentation: Guidelines to minimize measurement error
- Apple: iPhone 17 Pro technical specifications
- Cambridge in Colour: Understanding camera lenses