シン・ゴジラ
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撮影部隊は、本隊のA班、特撮兼任のB班、モニター画面などを手掛けるC班、遊撃部隊のD班からなる4班体制で編成された。D班監督の摩砂雪は、当初画コンテのみ担当する予定であったが打ち合わせで撮影への参加も言い渡されたといい、A班のカメラの隙間からゲリラ的に撮影を行っていたため現場ではメイキング班以下の扱いであったという。しかし、D班の映像は完成作品に多く用いられており、同班に参加した総監督助手の轟木は結果として庵野と摩砂雪が手掛けた映画『ラブ&ポップ』に近い雰囲気にもなったと述べている。
当初、庵野は脚本とプリヴィズおよびVFXの作業に従事するため撮影には参加しない予定であったが、自身が求める撮影素材の確保や現場の意識改革などのため可能な限り本人が現場へ参加するかたちとなった。庵野は後者の理由について、現場スタッフは日本映画の現場セオリーに基づいたルーティーンワークとなっており、そこからは面白さも新しさも生まれにくいとの考えからそれらを否定し、スタッフにパラダイムシフトを起こすことを目的としていた。それにより綺麗にまとまった芸術作品としての映画ではなく、現場の混沌としたエネルギーをそのまま紡ぎたかったと述べており、シーンごとにその目的も方法も異なっていたため現場が混乱することも承知であったが、演出意図を詳細に説明する時間が惜しく、説明することによってまとまってしまうことも嫌であったという。庵野は、スタッフにとっては年に何本かある仕事の1本であっても、自身にとっては特別な1本であり、『エヴァンゲリオン』のスタッフやファンを待たせているというプレッシャーは自身の問題であるものの、それに近い意識をスタッフに向かせることも意図していたと述べている。その結果、庵野は撮影現場では常にいらだっており、自身でもあまりいい記憶がなく、現場が保ったのは樋口が立ち回ってくれていたおかげであったと述懐している。樋口は、当初は反発するスタッフ・キャストをなだめつつ自身でもこれでよいのか思い悩んだが、最終的には庵野のやり方が面白そうだと感じるようになり、自身も過去に多くの人から助けられてきた経験から本作品では庵野に尽くすことを決めたという。プロデューサーの和田倉和利は、現場が和気あいあいとしていても出来上がりが良くなければ意味がなく、本作品で不安を感じていた人々もラッシュを観て皆面白いと言っていたので、終わり良ければすべて良しであると語っている。
クランクインは2015年5月31日で、北海道にて陸上自衛隊第7師団による模擬演習の撮影から始められたが、荒天のため撮影素材としては使用できず、白組のVFX参考用の映像となった。クランクアップは、俳優絡みの撮影は11月4日で終了していたが合成素材などの撮影は継続しており、公式なクランクアップ日である2016年4月18日となっているが、その後も5月26日まで撮影は続いた。
2015年9月6日に、蒲田で駅前の通行を規制して大規模なエキストラ撮影が行われた。9月9日には蒲田の梅屋敷商店街でも人止めをして大規模な撮影が行われたが、諸々の都合によりカットされた。
防衛省・中央指揮所のセットは、東宝スタジオ第10ステージに設けられ、9月8日に撮影が行われた。同セットでは、会議室奥のPCルーム側からは撮影を行わないため床や壁面はスタジオそのままとなっている。その後、統合任務部隊司令部に飾りかえられ、9月25日に同シーンの撮影が行われた。防衛省の各施設は正確な情報を得られなかったため、ハリウッド映画の米軍基地などを参考にしている。撮影の山田康介は、資料がないため照明にシアンの色味をつけて格好良さを重視して撮影したが、庵野からやりすぎだと指摘され補正している。
避難所として用いられている体育館のシーンは、デジタルハリウッド大学八王子キャンパスで9月18日に撮影された。飾りこみに時間がかかるため、避難生活中のシーンを先に撮影したのち、物資を撤去して避難直後のシーンが撮影された。
多摩川浅間神社でのロケセットの撮影は9月24日に行われた。指揮所のテント内のセットは東宝スタジオ第5ステージに設けられ、9月29日に撮影された。倒壊するギミックは双方で用いられた。
官房副長官執務室のセットは東宝スタジオ第9ステージに設けられ、10月1日から2日にかけて撮影が行われた。飾られている鉄道模型は庵野の私物で、叔父の形見でもある1/42スケールの国鉄D51形蒸気機関車は『ラブ&ポップ』にも登場していた。
首相官邸危機管理センター・幹部会議室のセットは第9ステージに設けられ、10月3、4、29日に撮影が行われた。同施設は写真などの情報が得られなかったため、有明の防災施設の会議室を参考にしている。
大田区の被災現場のオープンセットは、横浜市のスタジオ「本牧バックロット」に8月から2ヶ月かけて設営され、10月5日に撮影が行われた。日常と災害のつながりを表現するため無事な建物も3軒分建てられている。庵野は実際に見た東日本大震災の被災地を参考にしており、建材や生活用品などをこだわっていた。瓦礫や潰れた車などは美術部が制作したカポックだけではなく周辺の解体業者などから安く買い取った実物も用いており、美術デザインを担当した稲付正人は廃品などを持ち込んでいたため近隣住民から不法投棄を疑われたことが度々あったという。これらの廃棄物は、撮影後に可能な限り分別して処分している。同セットでは、矢口が瓦礫の中の家族写真を見つめる横で、父親を失ったその家族が横切っていくというシーンも撮影されていたが、庵野の判断により矢口が写真に手を合わせるだけのシーンに改められた。
総理執務室のセットは幹部会議室の隣に設けられ、10月7から9日にかけて撮影が行われたのち、官房長官執務室に改装された。官邸の各執務室は、美術スタッフが実際に見学したほか、写真などの資料も豊富に存在したため、実際の部屋を可能な限り再現している。見学では、撮影やスケッチ、採寸が禁止されていたため、スタッフは歩数などから寸法を算出した。調度品もメーカーまで調べ、同じデザインの棚を細かく採寸して再現したり、ソファも同じ布を用いたりするなど徹底していた。壁に掛けられている富士山の絵は、実際の執務室は絹谷幸二のものが飾られているが、撮影では富士山の絵としては絹谷に並び評されている片岡球子の絵の実物を用いている。複写を用いることも検討されたが、権利関係がかえって複雑になるため実物を用いることとなり、1億円の保険をかけ夜間にはガードマンがセットにつくなど異例の体制がとられた。カーペットのみ実際の製造元での800万円の見積もりであったため断念しプリントで再現しているが、これも撮影用のものとしては破格の費用であったという。隣接する秘書官室は、撮影に必要な部分のみ制作された。官房長官執務室の撮影は10月18日に行われた。
科学技術館屋上でのヤシオリ作戦のシーンの撮影は、10月14日から15日に行われた。指揮所の櫓は、総合火力演習で用いられていたものを参考にしている。装備品の多くはタバ作戦での装飾を流用している。別日の撮影では、顔の映らない防護服姿の人物はボランティアのエキストラが演じた。
総理応接室およびエレベーターのセットは第9ステージに設けられ、10月18日に両者の撮影が行われた。エレベーターは改装してインテリジェントビルのエレベーターとしても撮影されたが、同シーンはカットされた。
首相官邸・大会議室のセットは、第10ステージに設けられ、10月9日に撮影が行われた。当初はテーブル上にペットボトルを置く予定であったが、会議中にペットボトルは置かないという指摘により撤去された。10月13日に撮影された会見室も第10ステージに設けられたが、壁は2面のみが作られた。
立川広域防災基地内の各施設は、明星大学青梅キャンパス内のロケセットで10月21日から24日および11月2日、4日にかけて撮影された。外観は実際の基地のものを使用している。
架空の駅である東京メトロ千代田線「赤坂五丁目駅」A2番出口のセットは、第9ステージで10月25日に撮影された。当初はロケ撮影を予定していたが、撮影許可が降りる場所がなくセットを用いることとなった。背景の街並みは、グリーンバック合成で表現している。
10式戦車車長席のセットは、第9ステージで10月29日に撮影された。
巨災対が使用する首相官邸第二会議室のセットは第10ステージに設けられ、10月30日から31日にかけて撮影が行われた。
本作品ではヘリコプターによる空撮も多用しているが、アクアライン周辺は羽田空港の進入航路にかかるため離発着開始前の早朝しか撮影することが出来ず、B班監督の尾上は事前に綿密な計算をせねばならず苦労した旨を語っている。
避難民で渋滞するシーンは、宇都宮にてエキストラがマイカー持参で撮影している。
ドキュメンタリータッチにしたいという庵野の意向により、本編では効果音をつけず撮影時に同時録音されたものをそのまま用いている。俳優が装着するピンマイクでは、セリフ以外の音は入らず足音などがない状態であったが、庵野はそれもつけないよう指示したという。