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2020年11月

2020年11月19日 (木)

正射投影と中心投影

正射投影と中心投影

Kenzan2

投影法とは、立体物をどのように2次元の図絵に落とし込むか?

その手法のことです。

風景写真や地図などは、投影法の事例です。

 

身近な投影法に、中心投影法と正射投影法があります。

 

1.中心投影 central projection

 

光の直線性を利用したピンホールカメラの原理です。

穴を通じて、被写体の像を1枚のフィルム上に納めることができます。

この時の2次元画像を中心投影画像、といいます。

 

カメラ撮影は、レンズを使いますが、投影法としてはピンホールカメラと等価で、中心投影画像となります。

 

近くのものは大きく、遠いものは小さく写ります。

作画手法の「パース」とは、この代表的な中心投影の作図手法です。

「最後の晩餐」などが有名です。

 

 

2.正射投影 orthographic projection

 

正射投影とは、立体像を無限遠からの平行光の投影画像として得る2次元画像のことです。

図面の基本である三面図(正面図・平面図・右側面図)は、正射投影の作図法です。

国土地理院の地図は、この正射投影図として作成されます。

英語表記の最初の文字 ortho を用いて、オルソ画像とも呼ばれます。

 

 

3.正射投影と中心投影の合いの子

 

一般的な縮小系のイメージスキャナの画像は、センサ配列方向が中心投影画像です。

また、機械的にセンサが移動してスキャンする方向が、正射投影画像となります。

試しに、腕時計や卓球のボールなどをスキャンしてみてください。

円形になる筈のスキャン画像が、楕円になります。

機械的にセンサが移動してスキャンする方向が、被写体の正確な寸法です。

49

上の写真では、上下方向が、正射投影、左右方向が中心投影です。
地球儀ビー玉部分を拡大してみましょう。

20201120-140517

※上下方向に対して、左右方向が数パーセント縮んでいることが見て取れます。
 近づいた所(日本)は大きく、遠いところ(アフリカ)は小さくなります。
 そのため、例えば凹凸がある掛け軸などを撮影すると、
 左右の輪郭が波を打ったり、原図では直線であるはずが、波を打ったように写ります。

4.正射投影画像を得られる撮影装置

 

非常に薄型のUSB電源で駆動する密着センサ(CIS式)を使ったイメージスキャナは、正射投影画像を生成します。

しかし、焦点深度がわずか0.2mmなので、書類スキャナとして使えますが非接触スキャナとしては利用できません。

Faxの読み取り部にも、これと同じ結像レンズ系が用いられています。

 

一方、テレセントリックレンズを使ったオルソスキャナも、正射投影画像となります。

かつ、非接触式の大型イメージスキャナに搭載可能です。

 

以上の投影法の特徴を実際に撮影する被写体の特性毎にまとめると表の様になります。

20201119-160830

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2020年11月17日 (火)

風景写真が斜めってる写真にならないポイント

Rot_left15deg
[photo : akira_pch ]

風景写真が斜めってる写真にならないポイント

元の写真をこのように、左に1.5度くらい回転すると丁度良い感じかな。

 

原理は、

1)レンズ光軸中心(画面の中央)を通る上下方向は歪んでいない。

2)建築物の上下方向は鉛直(重力)方向に伸びている。

 

このことから、

画面中央を通過する上下方向と、建物の上下方向が一致するように留意してからシャッターを押す。

 

そうすると 写真に安定感が出る。

 

写真が斜めっている感じがしない。

 

次、写真の水平を取るのは難しい。

 

建物のベランダや窓枠などを基準にすると失敗する。

 

一般的にレンズの結像は中心投影像(ピンホールと同じ)であって「パース」という現象がある。

 

あえて水平の目安として建物のラインを使うとすれば、「自分の目の高さと同じ高さの水平線」だけ。

 

このビルでいえば、1階の道路と2階の勝男の文字の下のあたり。

ここは、水平になるはずなので、写真撮影時の参考にする。

以上

2020年11月 9日 (月)

高精細複製 花下遊楽図屏風

https://twitter.com/iMeasureInc/status/1325794062268444673

高精細複製 花下遊楽図屏風
 
11月一杯 東京国立博物館 平成館ロビーにてどなたでもご覧になれます。

弊社は、弊社オリジナル製品 

ガラス乾板専用イメージスキャナ RPS-4800 

を用いて ガラス乾板のスキャニングを担当致しました。

詳細は、ぶんかつブログをご覧ください。
https://cpcp.nich.go.jp/modules/rblog/index.php/1/2020/07/07/blog34/

右隻の第3第4扇が修復中に関東大震災にて焼失。
ガラス乾板写真が残っており、4800ppiスキャンデータを元に等倍高精細複製品として復元、根拠が明確な色のみを着色し色再現した。
また本館では、1年間の内1ヶ月のみ公開される国宝花下遊楽図屏風も併せて展示中です。

https://www.tnm.jp/modules/r_collection/index.php?controller=dtl&colid=A11530

 

更に、同時に特別展「桃山―天下人の100年」開催中です。

https://www.tnm.jp/modules/r_free_page/index.php?id=2043

国宝 長谷川等伯 松林図屏風 をご覧頂けます。

この機会にぜひご覧ください。

 

2020年11月 4日 (水)

にくいねえ 自然


以前は、「視力1の人は30cm先の291ppiを見分けてる。」
を公式のように普及させていました。


カメラ、プリンター、スキャナー、デジタル複写機の設計者グループにこの話をしたら大いにウケました。(*1)


最近はもう一つの「公式」を普及させたいと思っています。


「視力1の人は291マイクロラジアンを見分けてる。」です。


0.000 291 radian

は角度1度の1/60 つまり1分角のラジアン表記。

ラジアン表記が便利な理由は、
微小角度では
tanθ=sinθ=θ
全て同じ値になる特徴があるからです。


例えば1メートル離れた場所を視力1.0の人はどのくらいの細かさで見分ける事ができるのか?

の答えは、


0.000 291 × 1,000 mm
= 0.291mm


これを光学解像度で表すと
25.4/0.291= 87.3 ppi


(花見 Hanami )って私は覚えています。

でも、もっとも基本の数字、
291マイクロラジアン
を覚えていれば、応用が効きます。


ちなみに

「視力1の人は30cm先の291ppiを見分けてる。」
という公式と何故か有効数字三桁も 291 なのは
宇宙の偶然です。たまたま。


憎いねぇ 自然。

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2020年11月 2日 (月)

ディスプレイの「解像度」という言葉は誤解を生みやすいよね。

ディスプレイの「解像度」という言葉は誤解を生みやすいよね。

Pixel Density 画素密度という表現をもっと普及させた方がいいと思っている。

[ppi] つまり Pixel Per Inch。

スマートフォン等ではこの表記が必ず仕様にあるよね。


Pixel Density 画素密度 ってのは この数字が大きい程、文字の表示サイズが小さくなるってこと。

32インチディスプレイで4Kを表示すると、老眼には辛いですよ。

Pixel Density 画素密度=100ppi くらいが目安です。

 

 32インチ 4Kの Pixel Density 画素密度の計算方法。

32インチ/1.147= 27.9 インチ ←これが横幅のサイズになる。

4Kなら、

3840 pixel / 27.9 inch = 138 ppi

 

 21インチの2Kの Pixel Density 画素密度の計算方法。

今使っているのが、21インチの2K(1920pixel)なら、

21/1.147= 18.3 inch

1920/18.3= 105 ppi

 

例えばPhotoshopなど使っているソフトなどの画面のフォントやダイアログサイズは、 105/13876%に縮小される。

今と同じ Pixel Density  で使いたいなら、単純に、

21インチ → 42インチの4Kをお勧めする。 (^^)

~~~

ところで、

パソコンのディスプレイとして使える8Kのモデルって

あるのかな?

あったら教えてください。

YCrCb=4:4:4 がまともに出る8Kディスプレイをまだ見つけていない。

( SONYのZ9H https://www.sony.jp/bravia/products/KJ-Z9H/spec.html は現時点ではアウトでした。)

この文章は下記の記事をきっかけに書きました。

[4K・8K・フルHD パソコンのディスプレーはどう選ぶ] 2020/11/1

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO65072390W0A011C2000000/

 

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