天人鳥のいる暮らし (別館)
赤外線(擬似)カラー写真の部屋
(IR/Infrared Pseudo Color Photo's Room)天人鳥のいる暮らし(本館) YouTube Flickr テーマ分類 テーマ分類(Frame)
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本館
〜理解したコト、考えているコト、疑問なコト〜 (間違ってるよ!ってトコがあれば是非教えて下さい m(_ _)m たくさんあると思う・・・) |
赤外線写真の撮影の仕組み |
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IRカットフィルターを外すと、次の領域が撮影出来るようになる。 (BGR → BGR+赤外線領域) IRフィルターで、BGR領域の波長をカットする(IRフィルターの型番に依存)
仮に、SC66を想定すると、BG領域は完全カットされることになりますが、 IRフィルター性能で完全に遮断される訳じゃない為、BG要素も若干記録される、という事になります。 撮像素子自体は、光の強さを感知するだけで、色は認識しない。 じゃあ、どうやっているかというと、前段にRGBのカラーフィルターを置いて、それぞれ透過する波長を制限している。 ある1点の光は、フィルターによってRGBに分解されて、撮像素子の3点で光の強さ(レベル)が感知される。 1点の光というと限りなく小さい1点のように思えるけれど、 内部構造的には、RGBフィルターを1セットにした小さな塊が 光を分解する最小単位という事になります。 そして、それらの信号レベル値は、 プログラム的にRGB値1セット(8x8x8=24bit(と限らないのかな?))として記録される。 このRGBフィルターへの分光装置の形状や仕組みで、光の分解能限界が見えたり、 別セルへの光漏れとかノイズ漏れで偽色が発生したりを抑える仕組みが必要になったりと、 それらにどう対処するかが各メーカーの腕の見せ所だったりするらしいです。 ただし、IRカットフィルターの仕組みは技術面やコスト面から良い方法である、 という事で各メーカー同様に導入されていて、赤外線(カラー)写真は、これを取り除いて、 別のIRフィルターを入れ込むコトでうまく実現されている、 という訳ですね。 内蔵のIRカットフィルターを取り除いた状態では、近赤外以上の波長が降ってくることになり、 Rフィルターが一番強く反応する為、全体が赤カブリの状態になります。 このままだと、G/Bフィルターを透過した光が撮像素子で反応する(値が発生する)為、 スノー効果が出ないコトになります。 RGB空間を考えると、R/G/Bの各値が0だと黒、各値が255だと白になります。 スノー効果は画素値が白に近くなるコトで発生するので、G/B値に余計な値があるとダメな訳です。 この為、GBへの入力を改めてカットするIRフィルターが必要になります。 これで、良く見る赤外線画像が出来上がります。 これをモノクロあるいはグレースケール処理をすると、綺麗で幻想的な赤外線画像が出来上がります。 そしてここからが、赤外線カラー写真への挑戦となります。 極端な話、RGB空間のRにしか値が無い状態です(厳密には上記理由によりGBにも値が発生します)。 Rの値をうまくGBに振ってあげることで幻想的なカラー画像が出来上がります。 その一つがカラースワップ(R/Bを入れ替える)という先達が考案した手法という事になります。 |
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偽色(false color)についての疑問 |
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(False colorの話どっかでも書いた気がしたんですけど消しちゃったか?見つからない・・・) 自分の記事では、敢えて仮想(擬似)カラー(pseudo color)って書いてます。 これらのカラーはいわゆる可視光での現実と異なる偽モノの色な訳です。 ですので偽色(false color)と呼ばれることも多いみたいなんですが、 偽色(false color)というとチョット違う意味で使われてるコトの方が多そうです。 このような赤外線カラー写真の色をfalse colorと呼ぶのが正しいのか、 しっかりした裏付けを自分は見つけられませんでしたので、 とりあえず、仮想(擬似)カラー(pseudo color)って書くことにしてます。 |
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ImageMagicを使ったサンプリングパターン |
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これを思いついたのは2つの理由からです。 Gimpなどを使って、カラースワップから手作業でやるのも楽しいです。 が、ベストショットだけでなく、大量に処理したいなぁと思うと、色々面倒くさい(^^;)。 という事で手作業でいい感じのパラメータ見つけては、その後の写真に適用、なんてやってましたが、 色んなコンディションの違いで、それまでの良い感じのパラメータがゴミパラメータになったりします。 トライ&エラーの手間を減らす為と、パラメータへの感覚を磨く為に、 機械的なサンプリングをもう少し体系立てようかな・・・と。 もう一つの理由は、あまりコンディションの良くない赤外線写真の救済方法が無いかの模索です。 本来は、IRフィルターの選定や、カメラ設定の調整で、ベストなコンディションの撮影が出来れば、 単純にR/Bのカラースワップで良い感じの赤外線カラー写真が出来るんだと思いますし、 現に改造コンデジにしては、ある程度満足の行くものが出来てました。 ・・・が、 気に入っていた赤外線改造カメラ#1号機が故障してしまった為、 液晶ビューがほとんど破壊されてメニュー操作もままならない#2号機をメインに据えなければならなくなりました。 現状のIRフィルターとの組み合わせでは、#1号機ほど良いコンディションで撮影出来ない状態です。 今後は別のIRフィルターを入手して入れ替えとかも考えてますが、画像加工で何とかならないのかな? と疑問に思い色々トライしたくなった、 というのが2つ目の理由です。 要はRGB間の割り振り具合の微調整がうまく行けば、それなりの写真を生成出来るんじゃないかと・・・ 標準パラメータのlevel(b/w値)/normalize/equalize/negate/SWAPを組み合わせて色々やってましたが限界。 で、level/linear-stretch/contrast-strech辺りをいじってなんとかしよう(現在) というところです。 限界と書きましたが、その後手動調整する前提であれば、十分な結果が得られるトコまでは行ってます。 単純スワップで結局単色となるような元写真も、ある程度色域分解がされた写真画像になる為、 手作業での加工修正が可能になります。 色域選択である塊を色相やカラーバランスで調整とか、カラーマップ転回とかで それなりの画像には出来ています。 とりあえずいい感じになって来ました。 ようやく良い感じの赤外線擬似カラー写真に 〜 障害続き(^^;)の赤外線カメラ#2 〜 |
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channel分解の謎 |
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結構分かりやすい(英語だけど・・・) ImageMagick v6 Examples -- Reference Index ここら辺りの説明で、 linear-stretch→channel全体に影響する為、channel分解で個々に適用しても意味がない。 contrast-strech→channel sensitive→channel分解で個々に適用可能。 と理解して、RGB個々にわざと色ズレを行うにはcontrast-strechが適当と判断して、 その考え方でサンプリングのパラメータパターンを分けてます。 ただ、channel分解への理解が足りないみたい。 contrast-strech/linear-stretchとも、-separate/-combineするしないで、何か生成結果が違う・・・ -separate/-combineした方が直感的な感覚と合ってるのかな? 何故だろう? この辺りの詳しい説明を見つけられない・・・ |
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