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2010年3月24日 (水)

光源照射角度測定方法

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/lamp_angle_measure.png

お客様から、弊社イメージスキャナの光源の照射角度分布について質問がございましたので、計測方法について、公開することにしました。

このアイデアは、いろいろな方法に適用可能です。

1)スタジオ内にて、被写体に対して、360度どのような方向からどんな強度の光量が入り込んでいるかを角度&強度分布で調査したい時。
2)イメージスキャナの光源が読み取りラインに対して、どのような角度と強度で照明しているかを調査したい時。

(注意:この測定方法を理解するためには、三角関数の知識が必要です。)

次に、弊社イメージスキャナの光源の照射角度&強度分布をグラフ化します。
センサに入射する光に比例したスキャン値を返すソフトウェア、iMeasureScan
画像の階調値をグラフ化する無償ツール、ImageJを使います。

【実験方法あらすじ】

1.透明アクリルロッドをスキャナに乗せます。ロッドの転がる方向とキャリッジが移動する方向を同じにします。ロッドが転がらないようにテープ等で固定してスキャンします。

スキャン条件:ガンマ1、16bit、300ppi

(※ガンマ1でのスキャンは、iMeasureScanをご利用ください。)

2.結果画像。

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/lamp_angle_measure1.png

φ9mm程度のロッドを300ppiでスキャンするとこの程度の画像が得られます。

右から2本目の光っているタテスジは、アクリルロッドを照明する光源の光が、アクリルロッド表面にて鏡面反射した後、スキャナセンサで捕らえられた、光源の正反射画像です。

便宜上、スキャンして得た画像を既に90度回転しています。

3.ImageJでグラフ化、csvに落として、excellで開く。

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/lamp_angle_measure_csv.png

4.X座標を「光源照射角度測定方法」記載の三角関数で変換します。

   X座標は、ロッド中心を0とすれば、D*cosθとなっています。このθを「η」に変換します。

   Dは、ロッドの半径。

   θ= cos ^ -1{(X座標値)/D}

   η= 2* (90-θ)

5.ランプ照射角度と輝度分布

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/lamp_angle_measure_graph.png

このスキャナでは、中心照射角度が約50度、半値幅は、10度程度であることが判ります。

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