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2010年3月 7日 (日)

デジタルカメラの解像度測定方法

YAKUさんのblog(%1)で教えて頂いたデジカメの解像度測定ツール(%2)を触ってみました。
目的は、スキャナーカメラで撮影したテストチャートから解像度を計測するためです。

■HYRes3_1.exe

提供されたテストチャートが旧バージョン用のチャートでしたので、こちらのプログラムを使いました。
(HYResACEというバージョンもあるようです。)

YAKUさんから提供された画像は、高さ 20400pixelの68.3MBのJPEG画像です。

(オリジナルは TIFF画像で 1.6GB だそうです。)
http://d.hatena.ne.jp/YAKU/20100218
http://www.flickr.com/photos/46505679@N04/4364474555/sizes/o/
flickrへは1万pixel未満しか登録できないそうです。

HYRes3_1.exeは、trim モードと measureモードの2つがあります。
trimモードは、一度全画像を取り込んだ後、計測エリアを矩形で囲み自動計測にかけます。
measureモードは予め矩形で切り取った画像を読み込み自動計測します。

結果:
1.まず、trimモードでは、画像を読み込むことができませんでした。
HYRes3_1[JPEG画像がうまく読み込めず入力中止]と表示されます。

2.measureモードで、切り取った画像を読み込んでみましたが、計測プログラムは目的のクサビ形状を検出できずないようでエラーとなります。

調べてみると、HYRes3_1のプリセットメニューでは、最大画像高さは1820pixelとなっておりました。任意の画像高さを入力できるのですが、プリセットメニュー最大値が、1820では、とても20400pixelは処理できないだろうと思われました。

そこで、計測領域と推定された5本くさびと9本くさびのチャート部分を
photohopで切り抜いた後、ニアレストネイバー(%3)にて画像を1/2、1/4、1/8、1/16、1/32と縮小保存、を繰り返しました。
どの段階の画像をmeasureモードで読み込めば、
HYRes3_1が計測可能となるのかを調べました。
その結果、

5本くさび:1/32
9本くさび:1/16
で計算が可能となりました。
結果は下記の通りです。
http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/669hon_637h.png
1/32縮小した5本くさびにて669本

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/1350hon_1275h.png
1/16縮小した9本くさびにて1350本。

抽出部(赤線部)の拡大画像は下記の通り。

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

以上が結果です。

以上の結果からどのような結論を言うかですが、
とりあえず、
計算された本数x縮小した倍率の逆数=元画像の解像度本数
と仮定すれば、
1350x16=21600本

669x32=21408本
となります。

ようするにこの数字は、縦方向の画像のpixel数 20400pixelが
殆ど1pixel相当まで分解している。と言ってるのと同じです。

でも、オリジナル画像を見れば、そこまでは分解できていないのは判るので、
半分程度にしておいた方が良いかも知れません。

いずれにしても、このテストチャートでは、スキャナーカメラの解像度を評価できません。

とここまで書いて気づいたのですが、次の実験方法にすれば可能と推定されます。

今回撮影したチャート〜カメラ間距離に対して、x16〜x32距離を離して撮影する。チャートは中央付近のみで撮像され、みかけ小さくなりますが、measureモードで切り出した5本クサビもしくは、9本クサビの画像をそのままで、HYRes3_1.exe に読み込ませ、解像度を自動計測できると思われます。

(2010.10.23追記)

■実際にYAKUさんに再度、x16の距離から同じチャートを撮影して頂き、解析した結果の報告→ スキャナカメラの光学解像度計測

(%1)YAKUさんのblog

(%2)デジカメの解像度測定ツール

http://www.cipa.jp/dcs/hyres/hyres_dl_j.html

(%3)photoshop 再サンプリングオプション

ニアレストネイバー/バイリニア/バイキュービック

初期設定は、バイキュービックとなっています。このフィルタは、3x3の空間フィルタで、シャープネス成分が含まれています。このため、処理をする度にオリジナル画像は影響を受けます。

バイリニアは、近傍4pixelからの荷重平均処理ですが、やはりオリジナル画像は影響を受ける可能性があります。(もしかしたら1/2なら下記と同じかも知れませんが。)

ニアレストネイバーは、単純間引きで、今回は、1/2、1/4と2の倍数で減らしていくので、元画像データは影響を受けないと推定されます。

追記)2017-6-16
ーーーーー
2017年度 日本写真学会年次大会 講演プログラム
OA-19 解像度測定ソフトの新開発 (統合版 "HYResIV"公開について ~保存対象写真の撮影画質管理の一助に~ 吉田英明 オリンパス株式会社
ーーーーー

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コメント

いちのせ様
私のほんの思いつきの実験をここまで丁寧に調査してくださって、
大変恐縮しております。ありがとうございました。

YAKUさん
どういたしまして。スキャナカメラは解像度が1つの売りですので、スマートな試みに感銘しました。
次回はぜひお時間のある時に、
「今回撮影したチャート〜カメラ間距離に対して、x16〜x32距離を離して撮影する。」をトライしてみてください。解像度は直ぐに出せると思います。
その値を使って本格的に言いふらしても良い(^^)と思います。

いちのせ様
x16〜x32距離を離しての撮影は部屋の中では撮影できませんね!そのうち広いところにチャートを持っていって撮影したいと思います。

YAKUさん
はい。お時間のあるときによろしくお願いします。
次回は、換算した数字ではなく、HYResソフトの計測結果に、
----------
測定結果(限界解像度)
 20000本
----------
と表示されたスクリーンキャプチャー画面をご報告したいものです。

YAKUさん
そうそう。解像度算出ソフトの仕組みは理解できたので、次の方法でデータを頂ければokです。

1)x16〜x32距離を離して撮影。
2)チャートの中の5本と9本の縦方向の縞を含む領域のみをデータ便でTIFFで送付頂く。
3)元データの画像サイズ(pixel)も教えてください。

これで正規の解像度を算出できます。

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