iPhone XsのFaceIDとポートレートモードを赤外線カメラで撮影してみた

さて、iPhoneを7からXsに機種変更しました。メモリはいろいろ迷った挙げ句に512GB。iPhone7で256GBをあと数十GBで使い尽くすことろまでいっていたので、まあディスクの余裕は心の余裕という金言に従った形ですかね。高すぎるけど。

初期設定作業中に、ミュージックをモバイル回線からダウンロードOKにしたまま機種変して、そのまま外を歩き回ったら初日にパケットを7GB使ってミュージックをダウンロードされてしまうという不覚を取りましたが（20GBプランでよかった…）、まあそれ以外は概ねトラブルなく機種変更できました。というか、iPhoneからiPhoneへの機種変作業、2年前の前回に比べても、むちゃくちゃ楽になっていたのには感心しました。

さて、とりあえずiPhone Xsを入手したら真っ先にやってみたかったことをやってみることにしました。それは赤外線を用いて深度測定を実現しているらしいフロントカメラ（TrueDepthカメラ）の撮影時の動作を、赤外線カメラで撮影することです。

赤外線カメラには、8年前のカメラであるYashica F537IRを利用しました。こちら、赤外線LED内臓で、暗い場所でも撮影できるという触れ込みで1万円以下で売られていた（ほぼ）トイカメラなのですが、あまりに簡単な改造で（感電注意！）、諸般の事情で通常売られていない、まっとうな赤外線カメラになるという、いろいろな意味で非常にレアな機種だったのです（ちなみに絶対にすぐに手に入らなくなると思って予備に買った未使用の新品も1台まだ持ってます）。

一時期5万円以上で取引されていたようですが、現在は2万円台くらいで落ち着いているようです。当然のことですが、悪用は厳禁です。私が購入した本来の目的は、植物が近赤外線を反射し、水が吸収し、空気中のちりを避けていくことで生じる、美しい赤外線写真を撮ることです。こういうやつ。

YASHICA 赤外線ナイトモード搭載 6×IR デジタルカメラ EZ Digital F537IR ブラック [35241]

具体的な改造手順としては、赤外線LEDを除去したこちらのカメラに、可視光カットの赤外線ゼラチンフィルター（私は富士フィルムのIR76を使っています）を円形に切って、レンズの前に貼り付けるだけで、静止画だけではなく動画撮影も可能な、コンパクト赤外線カメラの出来上がりなのです。

FUJIFILM 光吸収・赤外線透過フィルター(IRフィルター) 単品 フイルター IR 76 7.5X 1

ということで、これを使ってさっそくFaceIDを実行しているiPhone Xsを撮影してみました。思ったよりも激しく赤外線が明滅していているように見えます。動画では途中からコピー用紙を赤外線カメラとiPhoneの間に挟んでみましたが、少し直線状の幾何学模様は見えるものの、特筆すべき構造は見えないようです。

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ちなみに、Xbox 360のKinectが赤外線を用いて距離測定を行っていましたが、その様子を以前同じ赤外線カメラで撮影した動画がこちらです。部屋中の壁に細かいドットが映し出される様はなかなかシュールでした。こちらも途中から紙を挟んで撮っていますが、FaceIDのような明滅はありませんし、ずっと幾何学的模様が明らかです。

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これがKinectが出していた赤外線のパターンです（Kinectの目の前にコピー用紙を挟んで撮影したもの）。

ふと思いついて、「写真」アプリのポートレートモード（前面カメラ）で同じ撮影をしてみることとしました。すると…FaceIDのときとは振る舞いが全く異なります。おお、これはまさにKinectと同系列のテクノロジーであることが見て取れますね。

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ちょっとKinectとは模様が異なるようですが、まさに同じような形状をしています。

おそらく、FaceIDも同様のテクノロジーを使っていると考えられますが、認証に用いるためにパターンを中央部に集中させて、よりメッシュの細かい凹凸を計測しているのではないかと想像します。F537IRの解像度ではそのパターンを撮影するには不十分なので、特にパターンを見ることができなかったのではないかと思われます。

それに加えて、フラッシュのように広い範囲に向けて定期的に明滅していた赤外線は何の役目なのでしょうね。

ともあれ、見えないものが見えてくるとなかなか楽しい。このテクノロジー、背面カメラにも付かないかなぁ…。