このblogの趣旨

 

はじめまして。一ノ瀬です。アイメジャーでは、特殊イメージスキャナの開発、設計、製造、販売をしています。このブログでの活動を通じて次のことが実現することを願っています。

1) 世界初のイメージスキャナを生み出すこと。
2) イメージスキャナにまつわる画像処理の世界を深める場にすること。
3) アイメジャーの商品についてきめ細やかなサポートを実現すること。

どうぞよろしくお願いします。

2007.7.25 一ノ瀬(メール) 
アイメジャー 公式 twitter  アイメジャー公式facebook

<お知らせ>


○有料メルマガ配信中!

Magmag_chan_2

 

毎月17日発行。
¥216(税込)/月 初月無料!
・デジタル画像ネタを判りやすく解説。
・線数やdpiや解像度、ガンマやドットゲイン、EV値など業界が異なると使う言語や単位が全く異なります。業界横断的にデジタル画像の本質に迫ります。
・時代の証人。若い方にはびっくりなデジタル画像創生期の実話満載。

○アイメジャーは、世界初の非接触式の大型イメージスキャナ(オルソスキャナ)を自社に常設し、スキャニングサービスを開始しました。(2017.3.1) 
オルソスキャナのページ デジタルギャラリー 6億画素の世界。『本物を目の前にしてルーペで拡大して見ている錯覚を覚えるリアリティ』。ぜひ、ご覧頂きお楽しみください。

○『オルソスキャナ』は、(1)デジカメのように非接触で立体物を撮像する、6億画素を超える画像。(2)JIS定規の寸法精度を超える寸法精度(1万対1) で1メートルを超える対象物をくまなく撮像できる。(3)100mm以上の凹凸のある被写体の「パンフォーカス(全焦点)画像」を800ppiの解像度で撮影可能。(4)スキャン時間は、6億画素を10分間のスキャンで終了。このように比類無き、全くあたらしい原理の撮像装置です。(2017.8.24) 

○アイメジャーは、会社の定款を変更し、食材や飲料、土壌の放射能測定を行う 信州放射能ラボ を立ち上げました。食品放射能測定サービス の他に 線量計の販売 ベクレルフリー米の販売 も行っています。(2011.12.17)


・姉妹ブログ アイメジャーからのお知らせ

・カラーイメージスキャナの基礎 日本画像学会 [1999]

カラーイメージスキャナ設計技術 トリケップス [1991]

・BLOGPRESS : DTPの夜明け (pdf 19page)


2019年4月17日 (水)

ブラックホールの写真を何故撮れたのか。

今年4月に入ってからのビッグニュースに「ブラックホールの画像撮影」という快挙がありました。 

http://www.nao.ac.jp/news/science/2019/20190410-eht.html

~~・~~ 

国立天文台 

地球からM87中心ブラックホールへのズームイン映像 

Zooming in to the Heart of Messier 87 

https://www.youtube.com/watch?v=UWcKmjMcqdU 

~~・~~ 

 ノーベル賞受賞にも匹敵すると話題にされ、そのドーナツ状のオレンジの画像をニュースでご覧になった方も多かったと想います。「地球上の8つの電波望遠鏡を結合させた国際協力プロジェクト」「地球の直径サイズの望遠鏡を作った。」と解説番組でイラストを目にしました。 

 現在、TMTというプロジェクトが動いています。直径30メートル(Thirty Meter Telescope)の天体望遠鏡を作ろうというプロジェクトです。30メートルの望遠鏡をこれから作ろうという時に、地球の直径サイズの望遠鏡を作れたのは何故か。 

 そのポイントは、2つあるのではないでしょうか? 

 (1)観測に使用した光の波長は、 1.3mm の電波であったこと。 

 (2)世界同時観測の、その「同時」の精度に原子時計が使われたこと。 

この2点です。 

 髪の毛の太さが約0.07mmですので、髪の毛20本分の寸法の波長の光を観測に使ったことになります。すなわち、今回の快挙の影に隠れた技術のポイント一つは、「時計」だと想いました。 

 私は高校生の時、15mmほどの分厚いガラス円板を2枚入手し、それを研磨砂で磨いて反射望遠鏡の鏡を作り、反射式の天体望遠鏡を作ったことがあります。口径10cmと口径15cm2台の反射望遠鏡を作りました。反射鏡の製作は、まず「完全なる球面」を目指します。最後に鏡の中央を球面よりも僅かに深掘りして、放物面(パラボラ)にします。 

 ここで、目標とする表面精度ですが、可視光波長の1/4とか、1/8の精度で磨き上げます。λ/4とか、λ/8という表記をします。可視光を555nm(緑)とすれば、100nm01μm=0.0001mm程度の精度を狙って削る。反射望遠鏡の鏡の精度は、観測に使う波長の1418程度の精度が必要。これがまず覚えておくべき重要な数字です。 

 ~~・~~・~~ 

 波長1.3mmの光の14は、約0.3mmです。よって、波長1.3mmの光で観測する望遠鏡の製造精度は、0.3mmの寸法精度で、表面の形状を厳密に製造する必要があります。では、「世界同時に観測する」ためには、何がポイントか? それは、「世界同時観測する観測所で使用する時計の精度は、光が0.3mm進む時間よりも短いこと。」です。そこで、次に計算してみましょう。ぜひご一緒にトライしてみてください。 

Q:光が0.3mm進むために必要となる時間は何秒か。1/10xxxx。とゼロがいくつ並ぶかを計算してみてください。 

 

<計算> 

光は、1秒間に地球を7周半回る。地球の直径は、14万キロメートルでしたね。

 よって、30万キロメートル。次に、単位を揃えます。問いは、[0.3mm]ですので、30万キロメートルもミリメートルの単位に変えます。30km = 30 ×10,000 km = 30 x 10,000 x 1,000 [m] ゼロが多い時は、その数を数えて表記します。3×10^8 [m]、問いの単位は、mmですので、更に1000倍(ゼロ3つ増やす)します。 

3×10^11[mm]、さて、これで準備が整いました。 

Q:光が0.3mm進むために必要となる時間は何秒か。時間は、距離、割る、速度で得られますので、0.3/3×10^11 を求めます。0.3/3×10^11 = 3/3x10^12=1/10^12=10^(-12)。ゼロが12ケで、1兆です。よって、1兆分の1秒が答えです。 

 ちなみに、原子時計の精度は、現在、10^(-15)  ~ 10^(-11) の範囲にあるとのことです。「高精度のものは3000万年に1秒程度、小型化された精度の低いものでも3000年に1秒程度の誤差である。」(Wiki)だそうです。 

 いつか、今回のブラックホール可視化の仕掛け人、本間希樹教授のプログラムが公開される。世界中に0.3mmの精度で電波望遠鏡を作る人が溢れる。安価な原子時計モジュールが発売される。波長1.3mm電波の安価なセンサが発売される。さて、そんな個人が趣味でブラックホールを撮影する時代はやって来るのでしょうか。 

関連記事: 

2019219日、 原子時計が、小型低消費電力に。https://bit.ly/2NkLwt3 

2.2×10-12の長期周波数安定度を達成した。「この開発品は、5年後を目途に販売開始を目指す。」

 

(追記)

ALMA プレスリリース

https://alma-telescope.jp/news/press/eht-201904

イベント・ホライズン・テレスコープを構成する各望遠鏡は、物理的に直接つながっているわけではありませんが、非常に精密な原子時計によってデータが正確に同期されています。

今回の観測は20174月に行われ、波長1.3mmの電波が観測されました。

イベント・ホライズン・テレスコープの各望遠鏡は1350テラバイトという膨大なデータを生み出し、ヘリウムガスが充填された高性能なハードディスクに蓄積されました。

これらのデータは、マックスプランク電波天文学研究所とマサチューセッツ工科大学ヘイスタック観測所にある専用の高性能スーパーコンピュータ(相関器)に運ばれ、処理されました。

処理されたデータをもとに、研究者たちは苦心して自分たちで作ったソフトウェアを使って画像化を行いました。



1日350テラバイトかぁ。

2019年3月16日 (土)

Kodak コダック カラーセパレーションガイド&グレースケール Q-13 8インチ 1527654

KODAK Gray Scale チャート

(c) Eastman Kodak Company,1994

Kodak コダック カラーセパレーションガイド&グレースケール

Q-13

8インチ

1527654


Color Separation Guide and Gray Scale (Large)

Color Separation Guide and Gray Scale (small)


- パッチサイズ

        17.7 x 30 mm

        10パッチで、7インチ、3パッチで約2インチでした。

 全体のサイズは、349 x 75 mm^2 です。

 ちっこいgrayScaleもあります。

 こちらの全体のサイズは、197 x 56 mm^2 です。

- 濃度番号

        A , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , M , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 ,

        14 , 15 , B , 17 , 18 , 19

 で、B1.6OD相当でした。

ちなみにColor Tron でのデータは、(1回測定、平均処理無し)

色の名前 Status T濃度 [ C / M / Y / K ]

#A      0.015   0.017   0.025   0.017

#1      0.124   0.128   0.133   0.126

#2      0.245   0.250   0.248   0.248

#3      0.343   0.349   0.346   0.346

#4      0.429   0.439   0.437   0.434

#5      0.536   0.542   0.536   0.539

#6      0.640   0.650   0.644   0.645

#M      0.743   0.749   0.744   0.746

#8      0.841   0.849   0.840   0.845

#9      0.948   0.954   0.944   0.951

#10     1.042   1.050   1.037   1.045

#11     1.144   1.151   1.134   1.147

#12     1.236   1.244   1.220   1.239

#13     1.332   1.335   1.310   1.333

#14     1.410   1.434   1.414   1.420

#15     1.519   1.520   1.489   1.518

#B      1.606   1.618   1.579   1.612

#17     1.706   1.724   1.678   1.714

#18     1.819   1.849   1.809   1.828

#19     1.909   1.923   1.888   1.909

--------------------

初出 Nifty-serve 1996/08/31 09:16


シェーディング補正機能の魅力

シェーディング補正機能の魅力

http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2011/…/post-2818.html
相変わらず この記事が 閲覧トップだ。
何故なんだろうか。

■双眼鏡という視力拡大装置

裸眼の視力1の眼は、角度分解能1’(分)

つまり、1度の1/60を分解できる。

両眼で、110度を一度に見ていると仮定して、
注目箇所に眼の最も解像度の高い場所を向けたとしたら、
裸眼は、一度に

110度*60=6600画素
を眺めていることになる。

だから、8K放送のマイクロLEDのディスプレイが、
体育館のステージ長くらいの幅で映像を映していると
視力的には、恐らく、本物のステージを目の前にしているのとさして変わらない印象を受けることになる。

欲を言えば、もう2倍(16K)まで欲しいけど。

〜〜・〜〜・〜〜

観光地に行くと、眺めの良いところに有料の双眼鏡が置いてある。
どんなに視力の良い人でも、視力2だから、角度1度を120分割するのがやっとってことだ。
そこで、特定の方位を双眼鏡で拡大して眺めると、裸眼では見えない映像を見ることができる。
これは、空間分解能を上げる道具であると言える。

■濃度拡大装置
Photoshop のレベル補正、ImageJのBrightness/Contrast

次に、階調の話。

素朴な疑問:

 肉眼は 一度に どのくらいの範囲で 明暗(輝度差)を 見分けている のか?

こないだライカのデジカメが、ラティチュード13絞りと発表して、
ISO感度を見ると、50〜50000と書いてあった。

つまり、1000倍の感度設定範囲がある時に、13段と言っているわけで、
2^13=8192の輝度差を撮影できるセンサを使って、13段撮影可能カメラと言っている。
ってことは、適正露光で、8192/1000=8.2倍程度の輝度差を一度に撮れれば由としている。

と考えられる。3絞り分だね。
OD=-LOG(1/8)=0.9 つまり、濃度0.9くらいを最も黒いと見る。
これは、新聞のカラー写真程度だ。(光学濃度0.9)

一般的には、裸眼は、5ビット程度、つまり、32階調程度を一度に見ていると言われる。
最も明るい所に、裸眼の絞り(虹彩)を合わせた時に、
1/32を黒として認識する、ということになる。

反射率 1/32=3.1% ってのは、光学濃度で 1.5。
この1.5というインキ濃度は、一般的な印刷物の濃度である。
印画紙の最大濃度で、2.3くらい。
インクジェットプリンタが頑張って、2.0くらい。
オフセット印刷物の一般的な濃度が、1.5

以上をまとめると、だいたい、普段の裸眼で、階調 32くらいを見ている。
~~・~~・~~
これに対して、8bitのスキャナで、256階調。
16bitのスキャナで、65536階調。を得ることができる。

そこで、丁度さっきの空間分解能(視力)を補助する双眼鏡のように、
階調を見分ける能力を補助する「階調ズーム」の機能を使うと、
裸眼では見えない微妙な濃度差を裸眼でも見分けることができるようになる。

それが、

Photoshop のレベル補正

ImageJのBrightness/Contrast、ですね。

いわゆるヒストグラムを部分拡大する機能だ。

~~・~~・~~
しかし、ここに落とし穴がある。
例えば、再生紙を作る製紙メーカーが、仕上がった紙の濃度ムラを計測しようとする。
紙の反射率が、A4紙、A3紙、A2紙の全面で、反射率が均一かどうかを調べようとするときに、16bitのカメラを使って撮影した画像のヒストグラムを拡大して、ムラを顕在化しようとする。

その時に見えてくるのは、実は、照明装置の照明ムラだ。
そこで、シェーディング補正が重要な機能になる。

(A)光源の照明ムラ。
(B)レンズの周辺減光のムラ。
(C)センサの画素ごとの感度ムラ。
これらを全て較正(キャリブレーション)する。

すると、シェーディング補正した後の、16bit画像は、
計測したい対象物の微妙な反射率のムラが見事に可視化できる。

そうやって、いままで、高額な濃度測定機を使って、
1箇所づつ、点で濃度を計測していても、
うまく見えなかった微妙なムラが、
いとも簡単に2次元の画像として可視化できる。

これが、シェーディング補正を使った16bitスキャナが持つ、「濃度ズーム」の威力だ。この能力を知ったアナリスト(分析屋)は、イメージスキャナの持つ魅力に惹かれる。

(了)

2019年3月15日 (金)

赤外線画像で測る、赤外線画像で解析する

近赤外線領域には、物質由来の吸収波長があります。

例えば、メロンの糖度の検量線をあらかじめ作成し、特定波長で得た画像の濃度から、メロン切断面の糖度分布を得ることができます。
これは、撮影に使用した特定の波長が、糖分の成分に由来した吸収がなされると推定されます。

スキャン波長は、糖度と逆相関のある 676nm

スキャンした生画像:

■検量線を作成して、糖度を可視化した画像 〜〜・〜〜・〜〜
〜〜・〜〜・〜〜
■ マルチバンドイメージスキャナによる解析
現在、製造はしておりませんが、スキャニングサービスを提供している製品にマルチバンドイメージスキャナ MBS-5593があります。
このスキャナは、以下の特徴を有しています。
=====
○光学解像度:32マイロメートル( 800ppi)
○有効波長: 555nm〜930nm
※結像は、λ= 500nm 〜 1020nm まで可能です。
○階調:16bit (65536階調)
○ガンマ:専用ソフト iMeasureScan.exe を使うことで 反射率に比例した値を16bitで得ることができます。光学濃度 ( Optical Density ) 最大 4.8 まで定量可能です。OD = -1 * LOG(スキャン値/65535)
○デジタル増感:専用ソフト iMeasureScan.exe を使うこと加算平均を実施し、暗部ノイズを低減可能です。実績で、OD5.2まで識別可能。
○タイムラプス撮影:可能。専用ソフト iMeasureScan.exe を使用。

○レンタル可能なバンドパスフィルタ波長一覧。
この一覧は現在弊社に在庫のあるフィルタです。
※別途、ご注文により、λ=10nm単位での波長が選択可能です。
=====
■より高度な使い方
例)動脈と静脈を際立たせる。
血管の静脈に吸収を持つ波長(λ1)
血管の動脈に吸収を持つ波長(λ2)
どちらにも吸収を持たない波長(λ3)
これら3つの波長で得た画像を演算します。
・演算をする理由
イメージスキャナは、校正する機能(シェーディング補正)を持っているため、被写体の反射率に比例した忠実な反射画像を得ることが可能です。
紙状の平面物であれば、この機能が有効ですが、相手が立体的な対象物の場合、照明に依存した影が生じます。
この影は、1チャンネル(1波長)の画像のみを解析する場合は、材料(素材)の吸収によって黒いのか、照明光による影によって黒いのか判断がつきません。
その場合、2種類の波長で得た画像があれば、その画像同士で演算することで、光源による影の影響をキャンセルする(校正する)ことが可能となります。

2019年1月25日 (金)

イメージスキャナー開発現状とカラー化技術 1991.4.16 講演資料

日本工業技術センター 講演 1991.4.16

イメージスキャナー開発現状とカラー化技術

http://www.imeasure.co.jp/pdf/NihonKougyouCenter.pdf

» 続きを読む

[ #オルソスキャナ ] 24億画素の画像を25分で撮影する新システムが登場しました

今回の出張スキャンに向けて秘密兵器を作りました。

Osic60100w240a_2


Osic60100w240b

2メートル40センチの作品まで、1人のオペレーターでスムーズに800ppi スキャンができる様になりました。
ミニチュアリニアガイドを装備した事で、
(1) 分割撮影時の作品移動を1人で出来る。
(2) 分割撮影時、左右の移動を1ミリメートル単位で制御できる。
(3) 分割撮影画像同士の回転角度のズレを0.032 ミリメール以内に出来る。
などの特徴があります。
2.4 ×1mを800ppiでスキャンすると24億画素。
これを1人でトータル25分間で撮影できます。
およそ、1億画素を1分間のペース。
しかも、分割撮影した画像を隣り合わせて触れるだけで
画素が整合接合するので、
撮影後の編集作業時間は大幅に短縮されました。
従来のPhotoshop[パペットワープ]で無理やり繋いでいた苦労が不要です。
また、Photoshop[フォトマージ]の作る 歪み画像箇所もありません。
デジタルアーカイブデータに期待される 真正性の高い画像を提供します。
〜・〜・〜
ー オルソスキャナ関連リンク ー

» 続きを読む

2019年1月24日 (木)

パペットワープ から おさらば な時代です。

寸法1メートル×1メートルの作品を非接触撮影する。

10mm凹凸のある被写体を

800ppi (32マイクロメートル)で撮影し

10億画素の画像を生成する。

全てピントぴったしにして

かつ 接合部の絹本の1本1本の接合もばっちりにする方法。

それが オルソスキャナの誕生により可能となりました。

もう Photoshop パペットワープ から おさらばな時代が来ました。

800ppiでスキャンすると、画素数は辺で、31,500画素。

総画素数は、10億画素。

8Kカメラで撮影したら、辺が4分割撮影になります。

32000=8000画素×4

よって、全面では、8Kカメラ16台分の画像です。

この作品が、例えば平滑ではなく、湾曲している場合、

国宝級の貴重作品で、一切触ることが出来ない場合、

例えば、掛け軸などで凹凸になっていて、貴重な作品のため、

押さえることが出来ない場合。

800ppiの撮影レンズは、被写界深度はあまり深くありません。

凹凸が、10mm以上あった場合どうなるか。

8Kカメラ16台分つまり、16回分割撮影する場合、

その境で画像を繋ぎ合わせることは至難の業です。

まして、その作品が、絹本(絹の布)であった場合はどうなるか。

絹本 1本、1本が布として織ってあります。

絹本1本の寸法は、細いもので0.2mmくらい。

800ppiで撮影すると6ピクセルくらい。

そのため、画像を接合した箇所は、非常に敏感に目立ってしまいます。

さてどうするか。

→ オルソスキャナ にお任せください。 


10億画素の画像のどこが分割撮影した画像の接合部か、見分けが付きません。

何故なら、テレセントリックレンズを使って、まるで人工衛星が宇宙から撮影した地上のビルのように、全て平行光線で画像を生成しているため、接合部に立体的な見込み角度の差が生じません。

もう、パペットワープから解放される正確な画像。

それがオルソスキャナです。

ぜひお試しください。

スキャニングサービス

もちろん 出張スキャニングにも対応しております。

2019年1月12日 (土)

Photoshop 色域指定のアルゴリズムは [ 画像内のカラーの範囲の選択 無料ソフト ]

Photoshop 色域指定のアルゴリズムは不明だが、ImageJThreshold Color は、 Photoshop の色域指定 に相当するツールだ。

Photoshop が何をやっているか、アルゴリズムが不明なのに対して、ImageJの Threshold Color は、

Color Space の3つの独立変数のヒストグラムでの範囲選択と、

Thresholding method の選択肢から構成されていることが可視化されている。

ImageJ menu:

 

Image > Adjust > Color Threshold

Hsb

[ Color Space の選択肢 一覧]

HSB

RGB

L*a*b*

YUV

何とL*a*b*もある!

Lab

[ Thresholding method の選択肢 一覧 ]

Default

Huang

Intermodes

IsoData

IJ_IsoData

Li

MaxEntropy

Mean

MinError

Minimum

Moments

Otsu

Percentile

RenyiEntropy

Shanbhag

Triangle

Yen

以上

» 続きを読む

2018年12月11日 (火)

PhotoDigitizer 技術資料

 PhotoDigitizer 技術資料

−−−−−

Scan時間 [ model : 201510A ]

1200dpi8bit_Gray 3' 10"

600dpi8bit_Gray 0' 55"

−−−−−

» 続きを読む

2018年11月16日 (金)

PhotoDigitizerの主走査倍率精度の決め方

PhotoDigitizerの主走査倍率精度の決め方

製品仕様書では、主走査倍率精度を ±0.14%としました。

次ぎのような考え方です。

1.主走査倍率の温度依存性

実験より、20℃変化で、0.101%倍率が変わることが判りました。

Temp_dependent

つまり、このイメージスキャナを使った「定規」の

熱膨張係数は、

0.101%/20℃

=

50.5×10^(-6) /℃

となります。

イメージスキャナのキャリッジの素材がアルミダイキャストであることが判っています。

アルミニウムの熱膨張係数は

23×10^(-6) /℃

ですので、半分は、アルミ素材の影響と考えられます。(*1)

2.使用温度範囲を決める

次ぎに、ユーザーの使用環境を決めます。

T = 25±5℃としました。

これで、倍率の範囲が決まります。

まず、規定の温度(例えば、25℃)で、倍率をぴったり合わせたとします。

ユーザーの使用環境のために ±5℃の温度変動があるとすると、

50.5×10^(-6)× ±5℃

=± 252.5 ×10^(−6)

=± 0.025 ×10^(−2)

=± 0.025%

となります。

3.スキャナの温度上昇を推定する

更に、使用している内に、スキャナの内部温度が上昇することを想定します。

これを±5℃としましょう。

± 0.025%

4.最後に、製造時の調整誤差を決めます。

製造時調整:±0.05% 未満とする。

環境温度を 25±5℃ とする。

と作業標準を決めます。

5.まとめ

ユーザー使用環境温度による影響:± 0.025%

スキャナの本体の使用中の温度上昇の影響:± 0.025%

製造時の調整精度:±0.05%

製造時の温度による影響:± 0.025%

以上を全て足し合わせて:±0.125% 

更に少し、安全を見て ±0.14% としました。

Pd_temp

1200ppiでA3サイズを10回繰り返しスキャンした結果のグラフは下記の通りです。

+0.023%

-0.016%

といった値が実力値です。

推奨使用温度ドンピシャで使って頂ければ、

スペックの1/5~1/10の精度が出ると推定されます。

Photo

主走査倍率精度 実測結果 (10回、繰り返しスキャン)

Photo_2

副走査倍率精度 実測結果(10回、繰り返しスキャン)

» 続きを読む

«画像計測用のイメージスキャナ PhotoDigitizer が新モデルに生まれ変わります。

2019年4月
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30        
無料ブログはココログ