【3Dスキャン精度が変わる】黒背景で“スキャンされない環境”を作ったら、ノイズが消えた話

背景が消える。ノイズがなくなる。
3Dスキャン環境を変える黒素材の検証結果

こんにちは。暗素研の小笠原です。

今回は、3Dスキャン時の課題について、解決できる黒素材のご紹介です。

3Dスキャンをしていると、こんな悩みはありませんか?

  • 背景や床までスキャンされてしまう
  • 後処理のゴミ取りに時間がかかる
  • 床面からの反射のせいで、被写体のスキャンがうまくできない
  • 光沢のある被写体をうまくスキャンできない

今回は、株式会社ケイズデザインラボさまにご協力いただき、暗素研の「光を極限まで吸収する黒素材」を使用した場合の効果を検証しました。


株式会社ケイズデザインラボさま

3Dデジタル機材の販売やプロデュース事業を展開する、デジタル製造のプロフェッショナルチームです。
暗素研の黒い素材を使用しながら、3Dスキャンに関する情報や知識を教えていただきました。

 

さて、実際に暗素研の黒い素材は、3Dスキャンの課題を解決できるのでしょうか...?

結論から言うと──
背景・床が存在しない環境ができました。

SHINING 3D製のスキャナーで、ターンテーブル上の人形と位置合わせ用マーカーを読み込む様子。3Dスキャンの精度検証における基準セットアップ。

黒い回転台の上に、3Dスキャン用のマーカーがついています。

床が消えるとはいったい...!?



さくっと課題が解決できましたが、詳細をみていきましょう。


検証内容:黒素材をスキャン環境に導入

今回使用したのは、以下の2種類です。

世界一黒い植毛布「太黒門」の表面。光を99.9%吸収し、布のしわや凹凸がほとんど視認できない状態。 世界一黒い絨毯「黒色無双・絨」のタイルカーペットタイプ。光の反射を抑え、踏んでも問題ない強度がある。

太黒門(左)

黒色無双・絨(右)

どちらもとっても黒いですね...!!

太黒門:世界一黒い布。光吸収率は驚異の99.9%!
黒色無双・絨:耐久性抜群の黒素材!洗えて踏める!光吸収率99.7%!


3Dスキャンの精度検証に使用した色グレーのフィギュア(人形)。表面の凹凸がはっきりと読み取れる状態のサンプル画像。


3Dスキャンするのは、以前全身を3Dスキャンしてつくった私。

これらを床面に設置し、通常のスキャンと比較しました。


SHINING 3D製のスキャナーで、ターンテーブル上の人形と位置合わせ用マーカーを読み込む様子。3Dスキャンの精度検証における基準セットアップ。 3Dスキャンソフトの画面。基準となる白色の人形はスキャンされているが、周囲の床面(青いメッシュ)までデータ化されている。この不要な床データを後から手作業で消す必要があるため、手間がかかる。

3Dスキャン用の回転台も黒いが、床面としてスキャンされている。


 

通常通りスキャンした結果が上記の画像。

床面の黒い部分も同時にスキャンされていて、

床面は消去するために削除の手間がかかります。

では、暗素研の黒い素材を使用した場合はどうでしょうか?

 

結果 :背景・床がスキャンされない

世界一黒い布「太黒門」を床面に敷いた3Dスキャン風景。
3Dスキャンの様子

(左)太黒門を敷いて3Dスキャン。
(右)床面がスキャンされず、データを消す手間がなくなる。



黒色無双・絨(タイルカーペット)を敷いた上での3Dスキャン精度検証。SHINING 3D製のスキャナー(手前)が、グレーのフィギュアを読み込もうとしている様子。光を極限まで吸収する絨毯「絨」は、影のように黒く沈んでいる。
黒色無双 絨(太黒門)を敷いてフィギュアを3Dスキャンした結果。背景の床面が読み込まれず、フィギュアの形状データのみを高い情報量でキャプチャできています。

(左)続いて、世界一黒い絨毯を敷いて3Dスキャン。
(右)こちらも床面がスキャンされず、データを消す手間がなくなる。

 

最も大きな変化はここです。

通常はどうしても拾ってしまう背景や床が──
スキャンされない

つまり、

👉 処理後の「ゴミ取り作業」がほぼ不要に。

これは現場的にはかなり大きいです。
作業時間だけでなく、精神的なストレスも軽減されます。

太黒門も、黒色無双・絨も、どちらも床が消えています。

(太黒門は一方向のみスキャン、絨毯の方は色々な角度からスキャンした画像を掲載しています)

 


結果 床からの反射が消えた結果、情報量アップ

3Dスキャンに関して、地味にノイズとしてストレスがあるものは「床からの反射光」。

太黒門や黒色無双・絨を使用した環境では、

  • 床からの反射がほぼゼロ
  • 余分な光が被写体に映りこまない

結果として──

👉被写体のスキャン精度(情報量)が向上

輪郭やディテールの取得がより安定するという評価をいただきました。

3Dスキャンで床に太黒門(真・黒色無双 絨)を敷き、床データの自動除外と金属被写体への反射映り込みを防止してスキャン精度を高めている様子。

ぴかぴかと反射しやすい金属の被写体も、床からの反射がなくなることで

スキャン時の情報量がアップしました。

 

「太黒門」と「黒色無双・絨」の使い分け

今回の検証で、両方の素材の特性もわかりました。

太黒門

 

  • 最も黒い(光吸収性能が高い)
  • 背景としての効果は最大

👉 とにかく消したい」ならこれ

 

 

●黒色無双・絨

黒色無双・絨

  • 耐久性が高い(踏める・洗える・使い続けられる)
  • 毛倒れが起きにくい
  • 床用途に最適

👉 広い面、何度も使う方向け

結論:スキャン時の黒背景は「黒ければいい」ではない

一般的な黒布や黒紙では、

  • 反射が残る
  • データとしてスキャンされる

といった問題があります。

しかし今回の結果から言えるのは、

👉 光を吸収する黒を使うことで、スキャン環境を改善できる

ということ。


こんな方におすすめ

  • 3Dスキャン後の処理を効率化したい
  • 3Dスキャンの精度を上げたい
  • 撮影環境をプロ仕様にしたい

 

 

検証のまとめ:黒は「背景」ではなく「機能」になる

これまで黒い背景は「見た目」のために使われることが多かったですが、

今回の検証で、

👉黒はスキャン精度を上げるための機能になる

ということがわかりました。

 

 株式会社ケイズデザインラボさま、ご協力いただきありがとうございました!

世界一黒い布「太黒門」はこちら

世界一黒い絨毯「黒色無双・絨」はこちら


 

 

 

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