中学校技術/マルチメディア関係の技術


日本語の文字を描くときに使われる事の多い書体である。
(※ 範囲外) 小学校の教科書や中学の国語教科書など一部の教科書に使われている手書き風の書体は、一見すると明朝体っぽく見えますが、じつは違う書体の「教科書体」である場合があります。「教科書体」と言う、日本の教科書産業において普及している独自の書体が別に存在しています。教科書体と明朝体とを決して混同しないようにしましょう。なお、中学高校の一般の教科書にある明朝体っぽい書体は、実際に明朝体である場合が多いです。

強調したい語句に使われる場合もある。(ゴシック体は、太さがほぼ一定であり、全体的にゴシック体は明朝体よりも太いと感じられる。なお、また、ゴシック体は明朝体とは書体が異なるので、周囲が明朝体の場合、ゴシック体があると明朝体と区別しやすい。)
図のように、斜めっぽくになっている書体。
世間一般の書体の中には、有料の物もあるので、学校教科書で紹介されたフォント以外を使用する際には注意。
上述の書体画像のように、印刷物などの文字では、すでに書体が用意されている。
また、印刷にかぎらず、コンピューター上での画像の制作などでも、画像中に文字が必要な場合、特に芸術的なコダワリがなければ、時間を節約のために、文字の制作は、すでにある書体で済ませよう。
画像ソフトなどでも、書体が利用できるものがあるので、そういうソフトを使えばよい。書体を使えば、いちいち手書きで文字を書かなくて済む。
なお、英語で、ゴシック体や明朝体などのような、印刷などで使われる書体のことを font (フォント)という。パソコンのワープロソフトなどで「フォント」の設定項目があれば、書体の設定のことである。
人間の目の色の感じる細胞には、三種類あるので、それに応じて、美術での色の感じ方も色を3種類に分解するのが一般である。
色の分解の仕方には、いくつかの種類がある。中学範囲を無視して代表的なものを紹介すると、
などがある。 中学校・高校の美術では、「色の三要素」と言ったら、普通は、明度(めいど)・彩度(さいど)・色相(しきそう)の3つのことを言う。
明度(めいど)というのは、「白っぽいか、それとも灰色っぽいか、それとも黒っぽいか?」という事である。 「赤っぽさ」とか「黄色っぽさ」とか白黒灰以外の要素は、明度には含まないない。

※ 読者は、これらの話題は「美術の話題では?」と思うかもしれないが、じつは画像処理ソフトなどを扱うとき、色の加工や調整などを行う際、これらの知識が必要になる場合がある。また、テレビモニターなどの画質調整などをする際に、必要になることがありうる知識でもある。


赤(正確にはマゼンダ)・黄色(イエロ-)・青(正確にはシアン)の三種類に分解する方式。
印刷物の色を分解するときに用いることが多い方式。 絵の具を混ぜるとき、赤色の絵の具、黄色の絵の具、青色の絵の具の三色をまぜると、黒色になるという事実にもとづく。
※ 絵の具は工業製品である。中学では「美術」教科で扱うの内容だが、技術を学ぶなら、中学でならう混色の原理くらい理解しておこう。

色を赤・緑・青の三種類に分解する方式。
光の色を分解するときに用いる事が多い。複数の光を重ねるとき、赤の光と、緑の光と、青の光とをまぜると、白色の光になるからである。

世の中には身体や健康に障害を持った人がいます。なるべく、そういった障害のある人でも鑑賞しやすいように作品をつくるべきです。
そもそもテレビなどで見られる動居ているように見える映像の原理は、静止画像を瞬時に切り替えて、動いているように見せているだけである。
絵が動いているようにみえる「アニメ」も、絵を瞬時に切りかえているだけである。
詳しくは美術で説明している。(『中学校美術/美術1#アニメーションの原理』で詳しく説明した。)
焦点距離が近く、広い範囲の角度を写せる。
焦点距離が長く、遠くを写すのに適する。
広角レンズと望遠レンズは異なる形状のため、同じレンズでは両方は撮影できないのが普通。

現代では、パソコンで低価格で動画を編集できる。けっして、テープやフィルムを使わないでも、動画を撮影したり、編集することができる。
ただし、撮影にはデジタルビデオカメラが必要だし、編集にはビデオ編集ソフトなどのソフトウェアが必要になる。
さて、Windowsを出しているマイクロソフト社から、かつてWindowsムービーメーカーというビデオ編集ソフトが出ていたが、しかし、マイクロソフトはムービーメーカーのサポート(不具合対応などのこと)を終了した。マイクロソフト公式サイトでは、もうムービーメーカーを配布してない。
このため、教育現場などでの利用は、不安がある。
ただし、windows11から、別の動画編集ソフト Microsoft Clipchamp (クリップチャンプ)が追加され、現在は windows11 ユーザーなら無料で使える。(だが、教育現場ではまだwindows11が普及してないだろう(2023年の時点))
ほか、他社から出ている動画編集ソフトで、数千円~1万円ていどで、安価な動画編集ソフトがある。
無料でも動画編集ソフトがあるが、しかしサポートなどは無く、バグなどのトラブル解決は自己責任である。

説明の簡単化のため、まず実写ビデオ映像の撮影を例にあげる。
まず、デジタル編集をするので、撮影にもデジタルビデオカメラを使う。
なお、実写ビデオの撮影の場合、映像だけでなく音声も同時に収録することになる。一般的なビデオカメラには録音用マイクが内蔵されているので、中学生レベルなら、わざわざマイクを買う必要は無い。(※ 仮にマイクだけを高品質品に買い換えても、ビデオ映像の画質が普通なので、高品質の録音は無駄になる。テレビ局などで使う業務用のビデオカメラ用マイクは正しく扱えれば高音質だが、しかし取り扱いには、かなりの専門知識が必要なので、中学生では使えこなせず、無駄になるので、本章では説明を省略する。)
ともかく、映像の撮影とともに録音をするので、映画など映像作品の撮影時には、余計な音を立てないように、気をつけること。(ただし、運動会とか楽しむ学校行事の撮影などは別です。)

映画の撮影の場合、たとえ騒音などで録音に失敗しただけでも、役者の動きごと、取り直すハメになってしまう場合も多い。
一応、実写ビデオ映像に、あとから音声だけ録音しなおして追加する「アテレコ」という手法(映像業界の用語で「当ててレコーディング」のこと)もあるが、手間がかなり増えるのと、役者にアテレコの特殊技能が必要になるので、なるべくビデオ撮影時に録音も成功させたほうが早い。

さて、ビデオ作品の撮影中は、カメラを固定させる必要のある場合も多く、その場合には三脚(さんきゃく)を使う。

撮影したビデオのファイルの保存は、最終的に、MPEG(エムペグ)形式やAVI(エーブイアイ)形式など、パソコンで扱える形式で保存することになる。(もし、最初からMPEG形式またはAVI形式で保存できるなら、ファイル形式には、それを選ぶ。)
なお、Windowsの場合、録音アプリケーションの『サウンド レコーダー』が無料で付属している(Windows7で確認)。ちょっとした録音だけなら、このアプリだけで充分である。
ただし、マイクが無いと録音できない。一般的なビデオカメラには、内蔵マイクがついている。撮影と同時に、マイクで録音できるだろう。
これとは別に、ビデオカメラ専用マイクを取り付ける方法もあるが、専門的なので省略する。
音声の編集では、音声の編集機能のあるソフトを使い、余計な音をカットすることができる。画面には、音声とともに音量の波形の変化が表示されるので、波形を見ながら判断して、不要な音をカットしたり、音量を調節できる。
音声ファイルどうしを合成したり、切り貼りしたりもできる。


単に事実を記録するだけなら、絵コンテは不要です。
しかし、なにか物語のような創作物を芝居(しばい)などで演じたりして動画にする場合には、絵コンテが必要です。創作物の動画にする場合には、事前に絵コンテを作成しておきましょう。(※ 検定教科書でも、教育図書の教科書で、絵コンテが必要だと説明している。)
また、シナリオについても、事前に作成しておきましょう。

なお、手書きのアニメを作りたい場合、現在ではコンピュータ上で編集するのが、アニメ産業での実務でも通例である。(昔は「セル」といわれる透明なプラスチックにアニメ専用の絵の具を塗る「セル画」(セルが)を使っていたが、しかし、絵の具の乾燥の待ちや、物量がかさばるなど、手間が掛かるし、保管場所も必要になってしまうので、もう現代のアニメ産業ではセル画は使わないのが通例。)
アニメ専用のソフトウェアもあるが、専門的なので説明を省略。(いちおう東京書籍の検定教科書には「アニメーション作成ソフトウェア」の画面の例が掲載されている。)
一般に、アニメづくりで必要になる絵の枚数について、コンピュータで動画を表示する場合に、人間の目で「滑らかに動いてる」ように感じさせるために必要な絵の枚数は、1秒あたり、30枚ほど必要である(※ 東京書籍の教科書で、1秒あたり30枚と書かれている)。
つまり、単純計算で、1分あたり1800枚が必要になる。(実際のアニメ産業では、たとえば会話シーンなら、絵の口の部分だけ動かしたりするなどして、同じシーンでの口以外の残りの部分の絵は使いまわしをするなどして、絵の枚数を減らすことによって労力を減らすのが普通。)
また、アニメでは、背景の絵の階層(レイヤー)と、人物の絵の階層(レイヤー)というように、動きのまとまりごとに絵を分けることができる。そして、背景のレイヤーの上に、人物のレイヤーを合成表示することができる。(※ 東京書籍の検定教科書に、背景レイヤーの存在が書いてある。)
このようにアニメ編集ソフトでは、レイヤーを合成表示できるようになっている。
(検定教科書では書かれてないが、)口なしの顔の絵の階層(「レイヤー」という)の上に、口の絵の階層(レイヤー)を重ねられるようになっている。 (※ 顔と口パクの例は、wikibooksのオリジナル。)
絵とは別に音声も必要である。キャラクターの声の調達では、人間の声を録音すればいい。
個人制作のアニメの録音では、マイクなどを使って、サウンド編集ソフトを使いながら録音することになる。
個人製作のアニメの音声の録音では、マイクが必要なので、あらかじめパソコン用で録音用のマイクを購入しておく必要があるだろう。(※ パソコン用の録音マイクは家電量販店で数千円~1万円くらいで販売されている。)(録音用のマイクを買うこと。けっして、まちがえてカラオケ用やスピーカー用のマイクを買わないように。)
あまり高価なマイクを買ってしまっても、個人には、防音設備のある録音スタジオなどは使用できないので、高価すぎるマイクは無駄になってしまうので、高すぎない値段の録音マイクでいい。
値段はかなり高くなりますが、実写の動画を作る際、高性能マイクで集めた音声と、高性能ビデオで撮影した映像は、AVミキサーという機器で統合できます。
まあ、家電量販店などでは、AVミキサー無しでもビデオカメラなどで撮影と音声収録とが一体化した商品が昭和の昔から売られていますが。
テレビ局とか音楽レコード会社とかは、AVミキサーなどの機器を使って映像制作しているわけです。学校の放送室などにもAVミキサーが置いてあったりします。
もしかしたらAVミキサー以外の方法でも音声と映像の統合は今どきは可能なのかもしれませんが、とりあえず、放送室にある機材は何なのかの説明のため、AVミキサーという機器のノン材を教えときます。
当然ですが、今時のAVミキサーには、パソコンへの出力のためのUSBポートなども存在しています。パソコンで編集することが前提です。
マイクとビデオカメラがそれぞれ1個だけならミキサー無しでも可能かもしれませんが、しかし立派な映像を作る場合は2個以上のマイクと2個以上のビデオカメラによって撮影することもあります。つまり、複数台のマイクとビデオカメラで撮影する場合があるのです。そういう場合、AVミキサー無しだと、編集が難しくなります。
技術の授業だけでなく、音楽の授業にも関わってくる話題です。
ただし、学生レベルでは、AVミキサーまでは使い方を勉強しなくても大丈夫だと思います。きっと、教員または部活の顧問などの大人が、AVミキサーの扱いをやってくれるでしょう。
なぜなら、中高生むけの放送部のマニュアル本を読んでも、ミキサーの使い方までは指導していません。つまり、AVミキサーの取り扱いは教員や顧問など大人の仕事、というわけでしょう。


映像作品の題名の表示や、スタッフ(製作者の一覧)の表示などで文字を表示したい場合、
けっして、いちいち手書きで書く必要はないのです。(昭和の昔はそういう時代もあったかもしれないが、現代では不要。)
現代では、パソコン上で、題名の表示の画面や、スタッフの一覧の表示画面などの作成も可能です。(検定教科書の開隆堂の教科書で、パソコンで編集した文字ファイルを画面表示できると説明している。ただし、具体的な方法は述べてない。)
方法はおそらく、静止画での文字表示にかぎる手法ですが、次のような手法があると思います(※ 未確認)。
ビデオ作品中での文字の大きさは、やや大きめにしましょう。
ついつい初心者は、書籍のような小さい文字のサイズで、画面上の文字をつくりがちです。しかし、それだと、視聴者には文字が小さすぎて見えません。
テレビ画面でビデオ作品を表示する可能性を考えて、ビデオ作品では文字のサイズは、けっこう大きめにします。

さて、話題は変わり、法律的なハナシですが、映像作品には著作権がありますので、たとえ学校でつくる映像といえども著作者の表示が必要ですので、たとえば「2019年度 △△市立××中学校 3年生 制作」のように、少なくとも、どこの学校の、何年度の何年生の生徒がつくったのかくらいは表示する必要があるでしょう。 たとえ子供がつくった映像作品でも、著作権は発生します。
プライバシー保護などの理由で、生徒名までは書けないにしても、せめて学校名くらいは書く必要があるでしょう。

あと、忘れがちですが題名は必要です。第三者に紹介したりするとき、何の作品か分かるようにする必要があります。
文化祭を撮影した映像なのか、それとも卒業式の映像なのか、題名から分かるようにしましょう。
もし題名で『私たちの思い出』とだけ書かれても、それが文化祭なのか修学旅行なのか卒業式なのか運動会なのか、第三者には、さっぱり分かりません。
『文化祭の思い出』とか『私たちの文化祭』のように、なんの行事を撮影したのか、題名から分かるようにしましょう。
現在の人類のパソコン技術では、パソコンを使って、いわゆる「テレビ電話」ができます。(ここまで検定教科書で説明されています。)
インターネットの技術を応用して、ネットを介してテレビ電話ができます。
また、テレビ電話用のソフトウェアも、安価もしくは無料で配布されています。(テレビ電話の「スカイプ」は無料のはず。)
ただし、パソコンでテレビ電話をするためには、テレビ電話用にパソコン接続のできるカメラ(「webカメラ」というのがある)や、パソコン接続のできるマイクが必要です。(市販のパソコンには、カメラやマイクが内蔵されていない種類の製品も多い。)
webカメラは、デジカメとは違う機器です。
※ webカメラは名前はweb「カメラ」とはいうが、しかし写真カメラとは違っており、けっして1枚しか撮影しないわけではなく、どっちかというとビデオカメラに近い。
なお、テレビ電話で通話をする際、もしイヤホンを使わずに相手からの通話をスピーカーからそのまま出力すると、相手の声がマイクに入力されるので繰り返し同じ声が出力されつづけるので(たとえば相手が「こんにちは」と1回いっただけでも、スピーカーから声をそのまま出力するとマイクに声が ひろわれる結果、「こんにちは こんにちは こんにちは こんにちは ・・・」といつまでもスピーカーから出力が続く)、イヤホンを接続して、イヤホンから音声を出力しましょう。
やまびこ(エコー echo) みたいに、自分の声が返ってくるので、音響機器のこういう繰り返し現象は「エコー」と言われる。
一般の古いアナログ電話などでも、音声が小さくて耳に当てないと聞こえないのは、こういうエコーを防ぐ事情があると思われる。
ときどき、電話機などで、出力音声の大きい電話があるが、あれはどういう仕組みかというと、「エコーキャンセラー」などと言われる電子回路によって、その電話機から発生した音が(電話機にある)マイク部分から入力されるを打ち消しているのである。(※ ウィキペディア日本語版にも『w:エコー除去』という記事がある。)
エコーキャンセラーの原理は、メーカーが非公開にしている部分もあるが、大まかな原理は、スピーカー部への入力信号から予想される音を、マイク入力信号から差し引いているだけであろう。「オペアンプ」(正確には差動増幅器(さどう ぞうふくき)、※ 工業高校で習う)という半導体回路デバイスを使うと、信号どうしを差し引くことができるので、それを使っていると思われる。
なお、エコーキャンセラーは、専門的には「防側音」(ぼうそくおん)回路などとも言われる。ただし、完全に打ち消すことはできないし、音質は変わってしまう。
一般のパソコンには、まったく、そんな気の利いた機能(エコーキャンセラー、防側音回路など)は無いので、テレビ電話の利用者のほうが、自分でイヤホンを使って、スピーカー出力音がマイクに入らないように工夫することになる。
なお、電話機で適度に出力音が遅れる(「遅延」(ちえん)という)のも、通信速度のほかにも、ハウリングなどを防ぐ理由もあるだろう。
テレビ電話の技術とは別に、パソコン使用者の動きをパソコン接続カメラを使ってパソコンに入力することによって、目の動きやまばたきの動きだけでパソコンを操作する技術がある。身体障害などで手を使えない人のための技術として、応用されている。(東京書籍の教科書で説明されている。)
ソフトウェア技術により、声を(人間ではなく)機械で行うことができる。なので人間が録音しなくても、すでに機械で人工的にスピーカーから声を出すためのソフトウェアが存在している。
webページの読み上げなどで、応用されている。(ここまで、東京書籍の教科書で、バリアフリー技術の一環として説明されている。)
人工音声ソフトでは、音声の生成は、パソコン内部で声を生成している。なので、マイクなど外部機器が無くても、人工音声は使用できる。人工音声に必要な機器は、パソコン本体のほかに、通常のパソコン内蔵のスピーカーで充分である。


いちぶの教科書会社の発行出版する教員むけ機関誌をみると、中学技術家の今後の教育カリキュラムの研究として、3Dプリンタを3D-CAD(キャド)と連動させる教育研究も紹介されている(いちぶの中学で教育を実験中らしい)。
(※ 3D-CAD は「スリーディー キャド」と読む。)
中学生に3Dプリンタをつかわせて、作りたい おもちゃ みたいなのを作らせようというカリキュラムが研究されてるらしい。
ただし、ソフトウェアにAutodesk(企業名)の製品を使う事や、プリンタ設備の初期投資など、高価であるのが難点である。
「スクラッチ」というプログラム言語が初等〜中等教育用に開発された言語として世界的に有名である。
それとは別の言語として、日本では「ドリトル」という言語が日本人によって開発されている。なお、ドリトルを開発したのは日本の大学の教員。大阪電気通信大学の教員。

「ラズベリーパイ」という名の小型のコンピュータがある。
中学技術の教育の業界では、ラズベリーパイを技術教育に活用しようという教育研究の話題がチラホラと聞かれる。

検定教科書では、内燃機関の代表例としてガソリンエンジンぐらいしか扱わない。
だが、どうやら、実習などで、外燃機関としてスターリングエンジンの模型をあつかわせる中学もあるらしい。
このほか、ロータリーエンジンも紹介するようだ。なお、高校の『数学活用』(実教出版)でロータリーエンジンが紹介されている(「ルーローの三角形」との関連で)。