* 映像処理関連(機器・ソフト)・他*
・原則として汎用ですが、専用も有ります。
*:分類的にはハード処理かSOFT処理、及び複数画像か
単一画像か?更に細かく言えば、輝度関連処理・色相処理・
画像間処理・複数画像処理・時間関連処理・図形認識処理....
等多数有るが、原則として単一画像を処理するとする。
この関連は部門によるが、書籍・資料・処理ソフトも充実
している場合もあり、それらを参考にして欲しい。
*TOOLソフトについては,分光ソフトの中で述べているので
そちらも、参照して欲しい。
1:カメラの映像信号レベルの強弱
被写体と背景光の関係で、常にベストの状態で撮影画像の
保存が出来るわけではない。又時間的にリアルタイム性が
望まれる場合、パソコンで画面制御の場合は多くの場合時間的に
難しい事も多い。例えば飽和しそうな場合は映像レベルを下げ、
逆に暗い場合は持ち上げるのだが、単純に信号をボリュームで
上下する様には行かない。同期信号が小さくなってキャプチャ不能に
成ったり、逆に信号レベルが大きすぎても不安定な画像で、
保存出来なくなる。最近はAUTOがよくなってきたが、
頼りすぎると絵がつぶれていたり、直線性が無くなったりとか、
問題も多い。特に理化学用ではダイナミック
レンジも確保しなければならず、市販のいわゆるコンパクト電子カメラ
では、適さない場合も多い。
2:FOCUSエラー
最近多いのが、携帯やコンパクト電子カメラのFOCUSが、
保存画像を見ると結構ボケている事だ。軽目であれば画像処理
ソフトの復元でそれなりになるが、多くは思ったほど余り改善されない。
SOFTに関しては、分光の所で書いてあるので参考に。
AUTO FOCUS機能も手ぶれすると、動作自体が遅いので
それなりだ。改善策としてタイマーを使用して,極力手振れを防ぐ。
ZOOM等で倍率が上がるが、手持ちでは10-20Xくらいが限界。
モニタ自体が小さいのと、内部の処理で綺麗そうに見えるが、
実際は殆どの取得画像が、ソフトフォーカスに。附属ケーブル(黄色端子)
とモニタで確認後取得するのが、間違いが少なくて良い。
更に再焦点補正ソフトが必要か?
3:色彩補正
LEDやレーザー光のような高レベル照度被写体と、押入れの奥のような
低照度画像の再現性は、電子カメラ等は極度に再現性が悪い事が多い。
例えば赤色LEDを紙に照射し撮影すると、中心部に赤味を帯びた黄色系
が有り周辺に赤い帯が写っており、見た目とかなり異なる。
押入れの奥は、眼にはそれなりの物体が認識されるが、撮影体は
黒につぶれている事も多い。電子カメラの場合電子シャッターの時間制御
で行っているが、微細化により個々の撮像素子の最低感度が相当に
劣って来て、再現性が悪くなっている。個人的に思うのは、200−400万画素
あれば充分で、(CG、映画等を除く一般画像撮影には)分析画像等は40万画素
でも充分な事が多い。さらに撮像素子には回路も含めて癖が有り、低照度
に成ると赤・青のどちらかに全体の色相がシフトする物が多い。
初期のカメラには、シフト補正用調整ボリュームが有った。
一般に、基準となる白色の画像も一部取り込み、後でソフト的に修正する。
4:ノイズ問題
カメラが決まると自動的に、そのカメラのノイズ特性に拘束されるが、
カメラをイジル訳で無いので、出力の品位は決まる。
最近は高画素化しており、携帯のZOOMを利かすと,特に低照度では
カラーノイズが酷い。この場合、照明を補助すると大幅にノイズは改善
されるが、天文写真等のように元々が暗い背景の画像の場合は
エレメントの質と回路等で決まるので、多少設定を変えても改善は
しにくい。多くはソフトによる雑音処理に頼るが,効果に比例して画像も
劣化する。そこでギターのエフエクターのように小さなレベル時に
出力を止めるノイズゲートがあるが、これは効果的だ。
コンポジット映像信号(黄色ケーブル)で説明すると、ペディスタブルレベル
(基準信号ライン)の下方が同期信号で上の方が輝度レベルに成っていて、
高いほど明るい画面となる。マズ信号をクランプ(固定)/基準信号ライン
し可変スライサーで一定以下の信号は0にする。有る程度以上は輝度信号
そのまま通すので、相当に効くが掛け過ぎないように調整する。
もう一つの方法は連続2画面以上取得し、ノイズがランダムな性質を利用し
2画面のANDを取り,共通部分のみ別画像とする。但し画像が余り変化しない
対象。相当に効果が有るが、通常ソフトで対応する。更に低レベル映像の
場合、カメラの供給電源の質が効いてくるので、スイッチングTYPEは
やめた方が無難で、低輝度信号に相当影響する。
更にDNR(ダイナミックノイズリダクション)的手法も有る。これは
信号の入出力特性を信号レベルに対応して、フイルターの通過周波数特性
を変えるもの。現在ピコセコンド級コンパレータが出てきたので回路的には
難しくない。フイルターを高速で可変するのは難しいので、入力信号を
幾つかのフイルタに入れて、レベルで取り出しを切り替える方法が多い。
取得後これと同じ効果のソフト処理も多く行われ,今後こちらの方が
主流か?更にガンマ曲線をいじって似たような効果も有る(ソフト的)。
情報をGET次第追加する。