240nm 100mW 深紫外領域のUV光源

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2010/100927_1.htm

図1： AlGaN/AlN量子井戸構造
「素子構造の概略を図1に示します。サファイア基板上に600nmのAlN、さらにその上にAlGaN/AlN量子井戸構造を京都大学独自の技術により積層 しました。AlGaN発光層の膜厚は1nm、それをサンドイッチするAlNの膜厚は15nm、これらの積層を8回繰り返した多重量子井戸構造としていま す。この表面から、電子線を照射すると、照射した電子がサンプルに浸透していきます。浸透した電子は、電子同士や構成原子との衝突によってエネルギーを失 うのですが、その際に、量子井戸内に高密度に電子・正孔対が形成され、それが再結合して消滅するときに発光します。」「重要なことは、電子線励起により、p型層、n型層を用いることなく発光が得られることです。」

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（2010年9月27日  読売新聞）

京大工学研究科の川上養一教授らは、２種類の薄い窒化物半導体の層を、交互に重ねた構造を持つ試料を作製。これに電子線を当てると、正孔という電子 などが飛び出した穴が多数でき、再び穴が結合した時に、出力１００ミリ・ワットの紫外線を出すことができた。この領域では世界最高の出力で、研究チームは 「１〜２年後の製品化を目指す」としている。

京都大とウシオ電機の研究チームが開発した。

２７日の英科学誌「ネイチャー・フォトニクス」電子版に発表する。
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http://www.asahi.com/kansai/sumai/news/OSK201009270058.html
投入した電力を光として出力する効率：４０％
波長３００ナノメートル以下で発光するこれまでの紫外線ＬＥＤは、出力は１０ミリワット程度で、効率も２〜３％だった。
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京都新聞
http://www.kyoto-np.co.jp/environment/article/20100927000028
新たに開発された半導体光源からの紫外線を受けて光る蛍光体（川上養一教授提供）

窒化アルミニウムと窒化ガリウムアルミニウムを１～１５ナノメートル（ナノは１０億分の１）間隔で交互に８回積み重ねた半導体に電子線を当てた。
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イメージスキャナの解像度を測定する

ES-10000GのMTFを計測しました。
s/n:FVR0003828

設定解像度：2400ppi

24bitカラー

Gamma:1.0

iMeasureScan 1.33J使用

測定方法：ナイフエッジで光学解像度　MTF　を測る 参照。

Fig.1 : 主走査方向のMTF

Fig.2 副走査方向のMTF

■20cycle/mmでのデフォーカス
Fig.3 20cycle/mmでのデフォーカス 主走査方向

Fig.4 20cycle/mmでのデフォーカス 副走査方向

■補足：

Fig.3,Fig.4の横軸は、ES-10000Gの焦点設定値です。

＋１．０ｍｍとは、ES-10000Gのレンズセンサユニットが、ガラス面よりも＋１ｍｍ上に浮き上がった状態でスキャンしていることになります。

同様に、－１ｍｍとは、下に１ｍｍ潜った状態でスキャンしていることになります。

Fig.4の副走査方向のデフォーカスのグラフから、Ｇｒｅｅｎ＜Ｂｌｕｅ＜Ｒｅｄの順に焦点位置がシフトしており、Ｇｒｅｅｎにピントを合わせると、Ｒｅｄは、それよりもさらに１．５ｍｍ「上に」浮いた場所に最適焦点位置があることになります。(%1)

一般的な画像は、主走査方向と副走査方向の複合的な解像度になるので、副走査方向だけの解像度では判断できませんが、いわゆる物体側での色収差を見ていることになります。

イメージスキャナを色彩色度計に使う

Apple のカラーマネージメントシステム Color SyncをAdobe のPhotoshopがまじめにサポートを開始し始めた頃、ICC プロファイルのプラグインが登場し、表題の記事をネットに書いたことがありました。(FPHOTOD 1998.12.10)

この記事をネットで見た方から、「Kodak GrayScaleの#MのL*が50にならない！」と質問がきましたので、久しぶりにPhotoshopで試してみました。
CS2ですが、最新Versionでも同じだと思われますのでお試しください。

以下、ステップ。

１．Photoshop設定

Photoshop CS2

PS>編集>カラー設定
　作業スペース
　　RGB : Adobe RGB(1998) （％１）
　(略)
　カラーマネージメントポリシー
　　プロファイルの不一致：□開く時に確認□ペーストする時に確認
　　埋め込みプロファイルなし：□開く時に確認
以上３箇所すべてにチェックを入れる。

２．スキャン

EPSON Scanのドライバ設定
環境設定>カラー
◎ドライバによる色補正なし
をチェックする。（％２）

３．画像ファイルを開く

スキャンした画像をPhotoshopで開く。
case-1：
「埋め込まれたプロファイルの不一致」ダイアログが表示されたら、
◎埋め込まれたプロファイルを破棄（カラーマネージメントをしない）
にチェックして、[OK]ボタンを押す。

case-2:
「プロファイルなし」ダイアログが表示された場合。
◎そのままにする（カラーマネージメントなし）
にチェックして、[OK]ボタンを押す。

※２．にてEPSON Scanによる画像取込を単独アプリケーションソフトとして動作させ、直接ファイル保存した場合に、case-1、もしくは、case-2になります。

Photoshopのプラグインを使って、TWAIN経由で画像を直接取り込む場合は、いずれのダイアログも表示されません。次に進んでください。

４．プロファイルを指定して変換する。

PS>編集>プロファイルの指定
○プロファイル： EPSON ES-2200
↑チェックして、使用したスキャナを選択する。

５．Labモードに変換する

PS>イメージ>モード>Lab カラー

６．Lab値を読む

PS>ウィンドウ>情報

結果は下記のとおり。
KodakのGrayScaleチャートの＃Mは反射率が18%であり、L*値は、計算では、49.5である。

a,bがゼロとなっていないのは、ご愛嬌。

L*のガンマ

以前、sRGBのガンマ値をグラフにしたことがありました。
「sRGBのガンマは2.2」ってのは本当?

結論は、上記の通りで、入力値（反射率、透過率、輝度値いずれでも良いのですが、最大を1.0と規格化して）に対して、sRGBのガンマ値は、上記の様な曲線になっています。
およそ、２．２と言えるかどうかは、ユーザーが判断すれば良いと思います。

同じように、L*とはガンマいくつか？　という疑問に対し、同様にグラフにしてみました。
ご存じの通り、L*はCIEが定めた明度であり、肉眼の入出力特性として定義されています。式は
L*=116((Y/Y0)^(1/3)) - 16
Y/Y0を0.0~1.0の反射率として計算し、gamma = (logY2-logY1)/(logX2-logX1)
としてプロットします。
以下、結果です。

（縦軸は、Photoshop のレベル補正の値に準じ、target display gamma という通常の使い方とし、>1.0の値にするために、グラフでは、上式で得たgammaを逆数にしてからプロットしています。）


横軸を反射率の場合と、L*の場合で２つグラフを作ってみました。
この結果は、なんと　ハイライト域では、２．５〜２．６という結果でした。
中間調域(L*=50)では、およそ　２．２です。

Pixel value と density

ナイフエッジで光学解像度　MTF　を測る　フリーウェア

SFRedge_v6.exe　のユーザーズガイド　SFR-Edge_guide.pdf
を読んでいて、おかしなグラフが。。

横軸は、チャートの光学濃度　Target density
縦軸はスキャンした値　Pixel value
このグラフがほぼ、素直な右下がりの直線になっている。
こんなスキャナはあまり見たことがない。

例えば、ターゲットディスプレイのガンマとして1.8を採用した場合、スキャナの入出力特性は、下記のグラフになる。（％２）

gamma 1.8の場合は、
density 0.3 (反射率50%)で174
density 0.75(KodakGrayScaleの#M)で98が目安です。

変だなあと思って、ユーザーズマニュアルとセットで解凍フォルダに入っているサンプル画像　QA-61.jpg　（％１）

の解析結果を調べて見ました。
結果は、下記です。

ということで、サンプル画像は、ガンマ１．８相当の画像であると解り安心しました。

それにしても、Single Edge のみでもMTFを計算できるこのエッジによるMTF算出手法は、輝度（入出力特性）について、考慮していないとも言える。
どういうことなのだろう。。不思議です。

ナイフエッジで光学解像度 MTF を測る

リコーのデジカメのサイトとかを見ていると、レンズに自信があるのか、よくこんなグラフを見ます。

「MTF曲線」です。

このグラフでは、横軸は、センサの幅方向に相当し、14.2mmの2倍の28.4mmのセンサの中心から周辺までのレンズ特性を意味しています。

赤と青は、撮影パターン（テストチャート）の細かさを意味し、

光軸中心（横軸0mm)にて、

15本/mm　チャートにて、　MTF（縦軸）は、85%

45本/mm　チャートにて、　MTFは、65%という意味です。（％３）

この解像度(MTF)の測定をいとも簡単に行う方法が有り、しかもフリーウェアで入手できると知人からさきほど教えてもらい嵌りました。

SFRedge_v6.exe 、Peter D. Burns　さんの作品です。

http://www.i3a.org/resources/
ISO 12233 Slant Edge Analysis Tool (latest format)
※Non-Members　でもFree　です。

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[■2019-4-12追記]

佐野様より現時点で利用可能なプログラムのURLをご紹介頂きました。

http://www.imagescienceassociates.com/mm5/merchant.mvc?Screen=SOFTWAREsfredge&Store_Code=ISA001

詳細はコメント欄をご覧ください。
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［2017-2-27追記］

※上記URLは、リンク切れしていましたので検索して該当（と想われる）ページを見つけました。

http://losburns.com/imaging/software/SFRedge/index.htm

SFR-edge
ｩ Copyright 2008-2010 Peter D. Burns, all rights reserved

・Windowのみ。

・SRFedge_v6(2008b).zipがプログラム本体。

・Matlab用に書かれたプログラムをWindowsプログラムとして配布しているようです。
・あらかじめMCRInstaller.zipをダウンロード(%1)、インストールして、Matlabのランタイム(%2)を入れてからSFRedge_v6.exeを実行します。
・SRFedge_v6(2008b).zipには、サンプル画像も２つ入っているので、取説無しでも使い方は大体分かりました。

■ES-10000Gをテスト　その１

さっそく、イメージスキャナのテストをやってみました。

ES-10000Gでスキャンしておいた画像をやってみました。

■検査画像

1200ppi

グレースケール

ナイフエッジを右下に２度ほど傾けてあります。

水平のままではうまく処理できませんでした。

■計測結果：

Half-samplingと書いてある空間周波数は、1Cycle分(=２画素分)の解像度である、600ppiのことです。

25.4mm/600ppi = 0.0423 mm　の逆数、

23.62 cy/mm

です。

例えば、プラテンガラスの上に、ナイフエッジを載せてスキャン。

焦点位置を0.1mm変えてスキャン。

上記グラフを全ての画像で作成し、もっとも大きなMTF値を得た焦点位置が、最適焦点位置となります。

結構、使えそうなツールです。

市販で入手できるES-10000GのRGB画像を一通り計測したらまた報告します。

解像度測定用ツール 補足

解像度測定用ツール　補足

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きちんとしたドキュメントを教えて頂きました。

http://www3.xitek.com/testreport/iso12233/DC-003_j.pdf
CIPA DC-003-2003
付属書１（参考）　限界解像度判定ソフトウェアHYResの概略

日本語で読めるってのがなんか ありがたく感じるこのごろ。（笑）

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YAKUさんのカメラの解像度を計測した結果報告の記事
http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2010/03/post-92d4.html
に関連して、HYRes3_1.exeの使い方について少し補足します。

HYRes3_1.exe
の画面では、水平方向の解像度を計測するクサビパターン(縦のすじでできたクサビ）にて、元の画像サイズとして、数値入力する画素数は、「高さ」方向の画素数を入れるようになっています。

先のblog記事での画面では、
　元の画像の高さ　２０４００
　結果　７５３４本
の部分です。

直感的には非常に違和感がありました。
でもこれは恐らく歴史的なからみ(%1)がありそうです。

解像度を調査した当時に、Photoshopでクサビ画像を手作りして、HYRes3_1.exeの計測のしかけをいろいろ試して調べてみました。
どうやら、
□■□■□
□■□■□
とクサビがボケずにきちんと分離している際の画素ピッチを計測して、係数を割り出し、以下の式で算出しているようでした。

　係数＝（１ラインペアを分離するのに必要な画素数）／２
　測定結果（限界解像度）＝元の画像の高さ／係数

つまり、画像ボケが無い場合、係数は１となり、入力した元の画像の高さと測定結果（限界解像度）は一致します。

ボケがあり、１ラインペアの分離に、例えば４画素使っているようであれば、係数は２．０となり、入力した元の画像の高さの半分の値が表示される。
実際には、係数は整数ではなく、小数になります。

ちなみに、HYRes3_1.exeは、水平方向の解像度を計測するクサビパターン(縦のすじでできたクサビ）は、苦労せず計算してくれたのですが、垂直方向計測用のクサビパターンは、どうやってもエラーになってしまいました。

ES-10000G記事 まとめ

EPSONのA3版のフラッグシップモデル、ES-10000Gの技術資料記事が増えてきたので、カテゴリーを新設しました。
カテゴリー　ES-10000G

現在、以下のようなコンテンツがあります。

今後も充実します。ES-10000Gを現在お使いの方、ご注目ください。

■光学解像度
ガラス乾板のアーカイブ

■直角精度

ES-10000Gの直角精度

■寸法精度

ES-10000G寸法精度の温度依存性

■階調再現性

スキャナは濃度計になるか？　その３

■商品　OMATA Q31 (OMATA-SCANNER)の紹介

「印刷界」2010年8月号（681号）,pp52-54

■Tips

キャリッジロックしないで運ぶと大変なことに！

G-MEN 輸送荷物に与えられる振動を記録し続ける装置

アメリカ合衆国の連邦捜査局（FBI）特別捜査官のことではない。

http://www.g-men.jp/

温度
湿度
静的加速度　X軸
静的加速度　Y軸
静的加速度　Z軸
をサンプリングし続ける。

宅配便でイメージスキャナを送付するようになってから、途中どんな扱いを受けたのか知りたいと思い、以前からこんな製品を探していた。

優れているのは、静的加速度も計測できるため、

「天地無用」とシール貼った荷物が、９０度立てられたり、

ひっくり返して置かれたりされなかったかを調査できる。

USBで繋げるだけでPCにデータを読みこみ、標準添付のソフトで表示可能。

なかなか使い勝手は良い。

上の図は、車に取り付けて数日やってみた結果。

運転開始のタイミングが秒単位で解る。

挙動不審な夫の車やカバンにこっそり忍ばせられる日が来るかも知れない。（笑）

あ。ネーミングはそういう意味か。

SIOS = OrthoScan オルソ画像とは。

OrthoScanの共同開発者である
株式会社　シン技術コンサル　の紹介ページがリニューアルオープンしたので、ご紹介します。

http://shin-eng.co.jp/cultural/sios.html

かれこれ１０年前の２０００年に初めて当時の支店長さんが弊社の横浜展示会ブースにご来場くださりました。

そして群馬県の支店を訪問し、具体的な要求仕様を伺いました。

・最大１ｍ高さで直径５０ｃｍの土器まで撮影したい。

・本物のオルソ画像を得たい。

・解像度は最低でも２５４ｐｐｉとしたい。
・スキャニング時間は、遅くも２０分。
・装置は小さく分解でき、大人1人でも、ライトバンで運べること。

そんな大枠を決めた要求仕様でした。

今から思うと、お客様の要望が現場に密着しており、

「装置をどう使うか」「装置の機能に何を要求するか」が非常に明確な開発テーマでした。

その要求仕様を具体的な装置にしていくところが、開発者の醍醐味です。

全くノーアイデアの状態から開始して３年。
当時まだ耳慣れなかった『テレセントリックレンズ』という光学系の採用を決め、しかもそのレンズをラインセンサ用に短冊状にカットするというアイデアを思いつき、イメージスキャナに仕上げることで、この装置が誕生しました。
当時、有効幅40mm程度のテレセントリックレンズは出回っていましたが、OrthoScan(シン技術コンサル名は、SIOS）に採用したレンズの有効幅　160mmは、全く新たに開発する以外入手先がありませんでした。

たまたま展示会で出会った優秀なレンズ設計者がこれを請け負ってくれました。

このご紹介したサイトには、実際に使う現場（埋蔵文化財のデジタルアーカイブ用途）の視点から、オルソ画像の意味が非常に分かりやすく具体的に解説されています。ぜひご覧下さい。

サンプル画像も２点ほど、掲載されていました。

ライン分光方式 その２

新しい、ライン分光方式が商品化されているのを見つけました。

日本では、アルゴが販売代理店をしています(%2)。

９種類のラインアップがあり、紫外 200nm ~ 赤外線 14μm(=14000nm)までの波長に対応可能となっているようです。

約５年前に登場した JFEテクノリサーチ株式会社が販売代理をしている方式(%1)と比較すると、反射式のグレーティングを使うので、光学系が明るくなりそうです。

http://www.argocorp.com/cam/special/HeadWall/how_it_works.html

カラースキャナ創世紀の素描

アナログ博物館

カラースキャナ創世紀の素描
印刷発明物語　（著者：馬渡 力）抜粋

カラースキャナのルーツ

失敗に終った優先発明

栄冠はタイム社の上に

出展：

○www.jagat.or.jp

○社団法人日本印刷技術協会（JAGAT）