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2007年12月15日 (土)

イメージスキャナの解像度 その1

イメージスキャナの光学解像度(ピント)について書いてみます。

まず 被写界深度(焦点深度)についてです。

まずは次の技術資料をご覧下さい。(%1)

焦点位置について(pdf)

縦軸は光学解像度に相当します。(%2)

100%が最大値、30%以上が、「解像している」と判断する下限解像度です。

横軸は、イメージスキャナのプラテンガラス(原稿台ガラス)から浮く方向の高さ[mm]です。

これから見てまず解ることは、

(1)イメージスキャナの被写界深度(ピントの合う範囲)は、スキャン解像度によって異なる。

ということです。

具体的に数値を見てみます。

可視モードにて、(greenチャンネル)

800dpi(8LP/mm)では、0~5mmがピント範囲。

400dpi(4LP/mm)では、0~7.5mmがピント範囲。

200dpi(2LP/mm)では、0~15mmがピント範囲。

となります。

また、この測定結果から言えることは、

(2)最適焦点位置(0mm)にて、8LP/mmCTF値が30%以上を越えているので、光学解像度は、800dpi以上である。

と言えることです。

このシリーズ(スレッド)では、縮小光学系と等倍光学系(密着光学系)の被写界深度のこと。レンズには、横方向と、縦方向で解像度が異なる場合があること。イメージスキャナでは、スキャニング方向はメカニカル(機械的)に行うため、それに起因して光学解像度が変化すること。iMeasureScanのリニアガンマ(DENSITOMETOR)機能を使ってお手持ちのイメージスキャナの光学解像度を測定する手法などを順次公開する予定です。

イメージスキャナメーカーが何とスペック(仕様)をうたっていようと(^^)、ご自身で「真の光学解像度」を計測することが可能となります。

iMeasureScanが動作するイメージスキャナ(TWAIN対応、ICAP_GAMMA対応)であれば汎用的に実験できる手法です。

(つづく)

【補足】

(%1)この資料は、白色赤外イメージスキャナの事例をご案内しています。

白色赤外線イメージスキャナ

可視専用に設計したレンズを近赤外線領域まで使っているため、IR(近赤外線)モードでの焦点位置は、最適焦点位置にて 約9mmほどズレがあります。

赤外線イメージスキャナ(専用機)の場合は、赤外線(IR)にて最適焦点位置をプラテンガラス直上(0mm)に合わせて出荷しております。

(%2)CTFとMTF

レンズの光学解像度の指標としてMTFがあります。

Modulation Transfer Functionの略。

正弦波のコントラストチャート(反射率を縦軸にプロットした場合トタン屋根のような形のテストチャート)を使って、分解能を評価する手法です。

これに対して、CTFとは、

Contrast Transfer Function の略で、正弦波のテストチャートの代わりに、白黒のベタのコントラストチャートを使って解像度測定を行った測定値を表します。

白黒のベタの細線チャートを「ラダーチャート」と呼びます。ラダーチャートは数万円で画像関連の学会からどなたでも入手できます。

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