オルソ・スキャナ

2017年10月17日 (火)

オルソスキャナで写真撮影した昆虫標本の高精細画像の特徴 〜 深度合成 フォーカスブラケットの実際 〜

Photo

オルソスキャナで写真撮影した昆虫標本の高精細画像の特徴

◇ 常に正確な寸法(定規)が表示されます。

◇ 昆虫標本の箱をガラス板を外さずに丸ごと撮影。

   貴重な標本に全く非接触で撮影が可能。

◇ 学名の解説シートと標本と全域(高低差62mm)にピントの合った画像。

◇ 2億画素の画像。

◇ 髪の毛の半分(32マイクロメートル)を分解した(800ppiの)画像。

◆デジタルギャラリー:

http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery.html

◆アゲハ蝶 昆虫標本画像:

http://www.imeasure.co.jp/ortho/viewer/viewer.html?img=dzi/ageha&reso=800

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2017年10月 2日 (月)

六本木ヒルズで開催された 池田学(いけだまなぶ)vs 三潴末雄(みづますえお)トークイベントに参加した

先週 六本木ヒルズで開催された 池田学(いけだまなぶ)vs 三潴末雄(みづますえお)トークイベントに参加した。
来週月曜日(10/9)まで、日本橋高島屋で彼の作品を見ることができる。(800円) ]
彼の作品の製作手法は非常にユニークで、ペンを使って描く。下絵は描かない。
色表現のためにアクリル絵の具を使うが、あくまで線画のみで色表現を行う。
そのため、1日に10cmx10cmしか描けない。
彼の才能を見いだした Mizuma Art Gallery
の三潴氏は、彼に巨大な作品を描くようにけしかけた。
やがて、カナダから巨大なスタジオ(アトリエ)と3年の時間を与えられ招待される。
その直後に311が起きる。
彼がその体験を経て産み出した作品は、3mx4mものサイズ。
「1日に10cmx10cmしか描けない。」ため、結果的に、3年と3ヶ月の歳月を費やした。
その最新作 『誕生』が今、東京に来ている。
・・・
彼はトークショーで言った。
「高さ3mの作品は、通常の展示では、作品を鑑賞する者の目には見えない。」
「それなのに何故、3m上の部分にまで、緻密な絵を描くのか?」
と良く聞かれる。
それに対して、池田は言う。
「恐らく、見えるように誰かがやってくれる。」
・・・
まさに、その見えるようにしてしまったのが今回のイベントだった。
3x4mの作品を30億画素にして任意の場所を拡大して閲覧できるようにしてしまったのである。
トークイベントでは、1日限りの30億画素の無料閲覧が行なわれた。
トークイベントで作者が手元のiPad(パッド)を使って、拡大してプロジェクターで映し出し、解説するデジタル画像を、会場に立ち会った参加者は、スマホやパットで自分の手元でも拡大して鑑賞するという、(おそらくこの世界では初の)イベントが行われた。
すごい時代が来たもんだ。
・・・
池田氏の才能を見出し世界への扉を開き池田の強力な後押しをした三瀦(ミヅマ)氏は言う。
「ブリューゲルのバベルの塔は450年を経て私達に作品を通して感動を伝えてくれる。」
「池田学の作品は50年、100年経ってもなお後世の人達に、人の手が生み出した作品である事に驚きと感動を伝えるでしょう。」
現場を目撃し生き証人になりましょう。
・・・
トークイベントでは、最後に手を挙げて三瀦さんに直接質問した。

Ikeda_mizuma2

の照明にかけたコストは半端ではなかった。
テンポラリーの無料展示に何と百万円かけたとの事。
だって作品に対する愛情が溢れ出てると感じたものそのライティングは。
この作品を購入した佐賀県は、是非この作品展示の照明にこだわって欲しい。

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2017年9月23日 (土)

毛割の密度を計測する

画像にスケールがあるとどんなことができるのか?
浮世絵の毛割(美人画の髪の毛の生え際の密度)を測ってみましょう(^^)

(1)スケール入りの浮世絵の画像を表示する。
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery.html
Blog1

(2)毛割のところを拡大する。

Blog2


(3)スクリーンショットを撮って保存する。

Blog3


(4)保存した画像を ImageJ で開く。

Blog4

(5)スケールを□(矩形)ツールで囲む。
Blog5_5mm
ImageJのツールバーの数字を読む。
w=236 (w : width幅 , h : hight 高さ)
これで、開いた画像は、画像に書かれた5mmのスケールが、
画素数で、236ピクセルであることが判った。

(6)ImageJのスケールを校正する。
・SetScaleを開く。
ImageJ:Analyze > Set Scale
Set_scale
Distance in pixels: 236
Known distance:5
Pixel aspect ratio: 1.0 ←これは触らない。
Unit of length: mm

(7)まずは、即席の定規の精度をチェックする。
5mmのスケールを矩形ツールで囲む。
w=5.00
(6)で校正したので、当然、ImageJのツールバーには、5.00[mm]と表示される。Blog6_5mm

(8)いよいよ毛割を測る。

Blog7_1_3mm5


5本分の幅は、1.29mmであることが判る。

(9)計算機で毛割密度を求める。
5本/1.29mm = 3.8 本/mm

3_8_mm


結論:この美人画の浮世絵の毛割は、3.8本/mm。
以上

歌麿の毛割は、なんと、5.6本/mmでした、流石ですね。

2017年9月 7日 (木)

高精細画像の写真撮影とレプリカの制作


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対応寸法:最大2mx1mまで。対応寸法表
オルソスキャナによるサービスの特徴]
(1)作品を傷めません(非接触式、上向設置)
(2)凹凸物も全焦点撮影可能(〜127mm)
(3)高い光学解像度(800ppi=0.032mm)
(4)高い色再現性(ICCプロファイル)
(5)大きな作品も対応可(2mx1m)
(6)比類無き寸法精度(±0.06%)
(7)クラス1万のクリーンルーム
(8)出張スキャンも対応可能(@16万円〜)

まずは、サンプル画像集[ digital garelly ]をご覧ください。


作品のスキャニング作業が終了した。

800ppi で複数回スキャンした。
作品は凹凸が激しく、2焦点位置で撮影し全焦点画像を生成した。
また、有効スキャン範囲を超えているため、左右2回に分けてスキャンし、合成した。

この作業を通じて感じたことをちょっとメモします。

今回は、塵(ちり)のことと画像接合の話題です。

 塵(ちり)のこと。

スキャン解像度が800ppiともなると、1画素で32マイクロメートルを分解する。

ちなみに、髪の毛の直径は、70マイクロメートルなので、作品の上に埃や髪の毛が乗ってしまうとはっきりとそれと判ってしまう。そのため、画像をパソコンで開いてからが、大変な作業になる。

(じつは先月、日本刀のスキャニングワークショップに合わせてクリーンベンチを導入したのだ。)

作品の中に毛筆の毛こそ見つかったが、室内の空間から落下したと思われる埃や髪の毛は幸いにして検出されず、後処理は非常に楽だった。

ほっとした。

800ppi ましてや 1200ppi ともなると、クリーンベンチは必須です。

ちなみに、クラス1万というクリーンベンチのスペックは、1フィート立方空間中に、0.5マイクロメートル以上の塵が、1万個未満であること。

 画像接合の話。

最近のPhotoshopは、メモリーさえ積んでおけば、ギガピクセル(10億画素)画像だろうと、さくさく動く。

今、弊社で頻繁に使うのが、レイヤー合成機能とフォトマージ機能(Photomerge)だ。

レイヤー合成機能は、パンフォーカス画像の生成に非常に有効だ。

パンフォーカス画像とは、被写体に奥行きが有る場合でも、前後方向全域にピントの合った画像のこと。

通常は、撮影光学系の被写界深度(ピントの合う範囲)があるため、解像度を上げる程、パンフォーカス画像は得られない。

そこで、被写界深度よりも、対象物の奥行きが大きい時は、カメラごと前後させて複数枚の画像を得て、その複数枚の画像から最適ピント画像を合成する。(*1)

これは、顕微鏡の場合に良く行われる手法で、光学写真で立体物の全焦点画像は、こうした方法で得て居る。ちなみに、顕微鏡のレンズは殆どが、テレセントリックレンズである。

デジカメの場合(最高級業務用一眼レフも同じ)はこうはいかない。

近づくと被写体は大きくなる、遠ざかると小さくなる。

いわゆる、パース(ペクティブ、遠近法のこと)が発生して、前後のピントの合った画像の自動合成では、どうしても歪みが発生する。

単純計算で、1メートル離して撮影した場合で、1mm近付けば、相手は1000mmに対して、1mm大きくなってしまう。

10cm対象であれば、端で0.1mm程度、つまり800ppiであれば、3ピクセル分は歪みが発生する。

だから、画像接合はそう簡単な話ではない。

オルソスキャナは、テレセントリックレンズを採用した。

その結果、被写体の凹凸に合わせて、ピント位置を変えてレンズを丸ごと前後させて得た画像は、寸法歪みが無いため、素直に合成することが可能となった。顕微鏡と同じ原理だ。

こうして、レイヤー合成機能を使って、お任せでパンフォーカス画像が(ほぼ)自動生成される。

・・・

次に、フォトマージ機能。

こちらは、パノラマ写真を作るために産まれた機能だ。

イメージスキャナでも、大きな被写体を何回かに分けてスキャンして合成する際に使用できる。

Photoshopが、画像を見比べて、マスクを自動生成して、複数画像を合成する。

2回に分けて撮影した画像の接合部を32マイクロメートルの歪み無く、撮影することはデジカメでは不可能だ。でもPhotoshopが、うまい具合に接合してくれる。。はずだが、そうはいかない。

地図など線画の被写体の場合は、鉄道が繋がらず、道路が繋がらず、河川が繋がらず、自動合成は無理だと判る。

ではどうするか。メッシュ(網の目)歪み補正の機能(ワープ)を使う。

しかし、この作業は、ゴミ取り作業よりも更にきつい。

オルソスキャナではどうか。接合部でのスキャン精度は、1メートル長で、±0.1mmの絶対精度を達成した。Photoshopのフォトマージ機能にお任せで、ほぼ問題が無い。

ラクチンなのである。

もし、あなたがこの記事を読んでいて、もし、日夜、根性で画像を繋いでいるようなら、ぜひ一度、オルソスキャナの実力を試してみて欲しい。

http://www.imeasure.co.jp/ortho/

・・・

オリジナル作品が劣化して、頻繁に大衆の目に触れることの出来なくなる作品が存在する。

だからこそ、高精細レプリカを作成して、それを展示する。

管理環境の整っていないギャラリーにも気軽に貸し出し、作品の認知度を上げる。

A.オリジナル作品は大事に保管する。 

B.作品をより多くの人の目に触れてもらい価値を伝える。

この相反する需要を同時に叶えるために高精細レプリカの価値がある。

そんな時代が到来した。

(初出:アイメジャー公式フェイスブック)

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2017年8月29日 (火)

デジタルアーカイブに 刀工 髙見國一氏の日本刀作品 三振り を追加しました。

刀工 髙見國一氏にご協力いただきデジタルギャラリーに日本刀三振りを追加しました。髙見氏の美しい作品をぜひデジタル画面で御覧ください。
#日本刀 #オルソスキャナ #写真撮影 #zoomify #デジタルアーカイブ

Intetsu_scr

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2017年8月 3日 (木)

クラス1万のクリーンベンチ(2台目)を導入しました

クラス1万のクリーンベンチ(2台目)を導入しました。

Img_9385_2

イメージスキャナを使ったスキャニング作業は、光学解像度が800ppiともなると1画素あたり32マイクロメートルの細かさで、スキャンします。 
髪の毛の太さは、70マイクロメートルと言われますので、髪の毛1本でも作品に落ちていると非常に目立つ画像となるばかりでなく、画像処理などの後処理で除去するにしても、ギコチナイ無茶な修正画像となります。
そこで、こうしたクリーンな空間が必要となってきます。
クラス1万とは、1辺が1フィート(約30cm)立方体の体積あたりに、0.5マイクロメートル以上の寸法の塵や埃が、1万個以下である、というランクです。
これでいよいよ 800ppiのスキャニング作業の効率があがります。
・・・
<仕様詳細>
クリーンベンチのサイズ:2mx3.3mxh2.1m
上に乗っているのが、ヘパフィルタです。
外気を吸い込んで、埃無き清浄な空気を層流にして
スキャナの真上に吐き出します。
空気は、クリーンベンチの下に開いた隙間から外部に吹き出します。
FFU (Fun Filter Unit) の排気能力は、 10m^3/min. とのこと。
簡単な計算すると、
2x3.3x2.1m^3なので、13.86 m^3
1時間あたりで、600m^3(=60min * 10m^3/min. )だから、
43.3回/時間 の換気回数となります。

2017年6月19日 (月)

デジタルギャラリーに土器の画像三点が加わりました。

デジタルギャラリー
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery.html

Doki

土器2
土器3
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery11.html

この画像は、株式会社 シン技術コンサル様に納入、稼働中の1号機を用いて得た画像です。
光学解像度:300ppi(11.8pixel/mm)
スタンド型であり、土器を撮影台に立てたままで非接触撮影することができます。
水平方向にレンズ+カメラユニットが前後して合焦(ピントが合う)します。

株式会社 シン技術コンサル様 オルソスキャナ仕様:
・光学解像度:512ppi(20pixel/mm) ※レンズの設計値
・被写体寸法:Φ50mm ×H1000mm

2017年5月29日 (月)

テレセントリックレンズに関する詳細な技術説明

テレセントリックレンズに関する詳細な説明

=====

映像情報インダストリアル 安藤幸司氏


http://www.anfoworld.com/LensMF.html

Telecentric1

■特殊なレンズ光学系

▲テレセントリック光学系(Telecentric Optics)

=====

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2017年5月27日 (土)

オルソ・スキャナ まとめ

[ アイメジャー株式会社 オルソ・スキャナ について ]

□製品ページ:
正射投影イメージスキャナ OrthoScan-IMAGER

http://www.imeasure.co.jp/ortho/

□デジタルギャラリー:
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery.html
地図:(79.5 x 108 cm , 800ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery7.html
昆虫標本: (41.8 x 52 cm 高さ 6cm , 800ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery8.html
浮世絵:(36 x 24 cm ,1200ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery2.html

○主な特徴:
(1)非接触で6億画素(800ppi時)のフルカラー画像を自動的に撮影します。

60cmx100cmの範囲を高い光学解像度(800dpi、または1200dpi)で撮影します。撮影時間は、5分(400ppi)、10分(800ppi時)、15分(1200ppi時)。非接触なのに高解像度。非接触撮影可能なカメラ方式と高解像度で撮影できるイメージスキャナ方式の双方の長所を兼ね備えています。

(2)得られた画像の寸法精度は、JIS規格の定規相当の精度です。

アーカイブ画像として残した場合、画像を使って被写体の寸法を計測することができます。基本性能は、±0.3mm/1m。これは定規のJIS2級に相当します。さらに、弊社オリジナルソフトウェアによる校正処理を行うことで、±0.1mm以下/1m を実現しました(実力値は、0.06mm未満です)。この寸法精度は、カメラ方式では実現不可能(*1)で、従来型のイメージスキャナ方式でも達成することは不可能な寸法精度です。

 

(3)階調再現性、色再現性に優れた画像を得ることができます。

カメラ方式と異なるイメージスキャナ方式ですので、被写体の反射率に準じた値を得ることを目的に自動キャリブレーション(校正)機能を搭載しています。その結果、ICCプロファイルと組み合わせることで、色差(Lab)の無いレプリカの作成が可能です。

(4)照明装置を任意に配置するカスマイズが可能です。

被写体の凹凸を強調し、テクスチャー感豊かな画像を得たり、金箔などを含む文化財の撮影などにも対応可能です。

(5)更に大きな被写体は複数回に分けて分割スキャンし、極短時間に美しい非常に寸法正確な画像に仕上がります。

 従来手法のレンズを用いたカメラ方式や、イメージスキャナの場合、撮影したデジタル画像には必ず無視できない歪みが含まれています。そのため、例えば、4分割撮影した4枚の400ppi(相当の)画像を接合するために、専用の画像処理アプリケーションソフトを使って、 ディスプレイ画面上を目視で確認しながら、画像の繋ぎ目に沿って画像接合する作業を行います。例えば、4分割画像であれば、この画像接合作業のためにオペレータが半日もの間ディスプレイと睨めっこして画像編集作業に専念することも希では有りません。4分割撮影であれば、3回もの接合作業が発生します。結果的に実際に行っている作業は、画像を歪ませて、見た目のズレを目立たなくさせる処理を行わざるを得ません。

 一方、オルソ・スキャナは、特殊なレンズ(テレセントリックレンズ)を使用しているため分割して得た画像はそれぞれが非常に寸法精度の高い画像です。そのため寸法正確なまま簡単に画像接合ができます。具体的には、まず、スキャン後の画像の回転角度を調整し向きを正確に揃えます(弊社専用アプリにより最小回転角度θ=1/30000 ラジアンに対応します)。 次に、合成したい画像を専用ソフトに放り込み、自動合成します。寸法精度と画像向きが揃っているため人為的編集作業は不要で、一発で画像が結合します。人的エラー要因の入り込む余地が無く、かつ寸法精度の高い画像が合成されます。

 また、この簡単な自動画像接合プロセスは、400ppiの画像はもちろんのこと、800ppiのスキャン画像であっても全く同様に行う事が可能です。高精細で、大きな被写体を撮影でき、しかも、極短時間に仕上がる画像は、美しい非常に寸法正確な画像です。

地図のサンプル画像:(79.5 x 108 cm , 800ppi) をぜひご覧下さい。

もし、現物を裸眼にて直視できたとしても、ここまで高解像度に見分けることは困難です。新世代のデジタルアーカイブ画像は、光学解像度、800ppi以上であることを弊社では推奨しています。そして、貴重な原本は、一度スキャンしたら厳重に保管します。一般閲覧者や研究者に対して、必要十分な子細画像情報を提供することが可能となります。

(6)立体物(高さ125mmまで、オプションで350mm)であっても、800ppi(もしくは1200ppi)もの光学解像度で高さ方向全域にピントの合った画像を得ることができます。

昆虫標本のサンプル画像は、60mmの高さがあるため、5mm毎の高さピッチで13回スキャンし画像を自動合成しています。

□動画:
YouTube 動画 (日本語): https://youtu.be/gaIb6egcmIs (3分51秒)

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2017年5月24日 (水)

昆虫標本をオルソスキャナで800ppiスキャンして200%拡大ポスターを作ってみた

Dallvlyxgaa_rml

【写真:奧の小さいのが、オリジナルの昆虫標本(本物)、手前の大きいのが、オルソスキャナでスキャンした800ppi画像を200%拡大印刷してパネルに貼ったポスター。】

42x51cmの昆虫標本(奥行き6cm)を 200%拡大した ポスターを作ってみました。

なんと3日で手元に届きます。

オンデマンド印刷(恐らくインクジェット)で、パネルに貼って送料込みで6000円でした。

哀しかな、
・ネットで送付可能なファイル容量上限:150MB
・印刷解像度:250ppi
でしたので、圧縮率の高いJPEG画像です。

ちなみに、元データは、約 1.3万画素 x 1.6万画素 = 2億画素
なので、 200 M pixel * 24bit Color = 600MB です。
ネット上で閲覧可能な元画像(をタイルJPEGにした画像)は、これです。
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery8.html

ディスプレイで見えている高解像度な画像データを全てこの印刷物に乗せるためには、320%拡大印刷にする必要があります。
(計算: 800ppi / 250ppi  = 3.2 )
ただ、200%拡大でも、84x100cmなので、持ち運びしやすいパネルサイズとして、展示会用にはこれでヨシとします。
もし、320%拡大印刷するとなると、1.3x1.6mとなり、畳一枚くらいになるので、それはロール紙にして展示会の壁紙用にしようと想います。

#昆虫標本 #オルソスキャナ

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