スキャナ応用事例

2019年6月12日 (水)

イメージスキャナは濃度計になるか? その5 ICCプロファイルを作る編

ICCプロファイルを作る

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イメージスキャナを濃度計(反射/透過)として使うためのアプリ。
iMeasureScan (あいめじゃーすきゃん)入門版。


市販のイメージスキャナを使って、反射率/透過率を16bit(65535階調)で数字を得ます。そのために最も基本的な機能として「ガンマ1.0」で動かすためのアプリです。ガンマ1.0でスキャナを動作させることで、センサが捉えた光量に比例した値を16bitで得ることが可能となります。


 
その昔 印刷用のスキャナがアナログ式で、
スキャンした値から直接印刷用の網点を作っていた時代、
そのシステムはひとかたまりの コピー装置だった。
 
〜〜〜
やがて、A/Dコンバータや、メモリーが安価となったことで、
一旦スキャンしたデジタルデータを保持できるようになると、
ディスプレイや、プリンタや、電送先の別の装置に、画像データを渡せるようになる。
 
〜〜〜
そうすると、色分解した Red Green Blue のデジタルデータとは何なのかが問題となる。(厳密にはCMYKでしたよね。当時の印刷用のドラムスキャナ)
 
これはテレビジョン放送時代には全く問題にされなかった議論だった。
 
何故なら、リアルタイムの放送規格は、スタジオ撮影カメラのガンマ特性と蛍光体の色特性のみを決めれば、
それに合わせて受像機を作るだけのことだったからね。(NTSCやSECAMなどがそれだ。)
 
〜〜〜
でもスキャナの場合は、一旦デジタルデータで置く際に、何らかの標準が必要になった。
 
1931年に、人間の目を定量化した。それがCIE1931で、
色は、XYZという直交座標系の点として表現できると仮定された。
そこで、スキャナのデジタルデータも、一旦この、絶対色(XYZ)に置き換える方法が考え出された。
個別のスキャナが得るRGBは、ある意味、方言だ。
その方言を、標準語である(XYZ)に置き換える、インタープリター(翻訳機)とも言える。
そうすれば、
スキャナRGB<>XYZ<>ディスプレイRGB
とか、
スキャナRGB<>XYZ<>プリンタCMYK
とか、
【色】変換が容易だ。
 
この考えを最初に発明したのが、ドイツの印刷会社 ライノタイプヘル(現在ハイデルベルグ)
そして、その考え方をOSに採用したのが、AppleのMacintosh
当時、Color Sync.
Adobe のPhotoshopもVersion 5.0.2くらいからこのプロファイルの考え方をシステムに組み込み、利用が始まった。
現在は、WindowsOSと共通化されていて、デバイス固有の方言色記述ファイルのことを ICCプロファイル(アイシーシープロファイル)と呼ばれる。
色再現システム全体の機能を、カラーマネージメントと呼ぶ。
〜〜〜
 
さて、イメージスキャナを使って、色彩色度計や、濃度計に使おうという話だ。
 
このスキャナ個別のICCプロファイルを作ってしまえば、そのスキャナを使って濃度計、色彩色度計になる、ってことになる。
 
でも、困るのは、テストチャートと、正確に計測された XYZの値の計測値。
これが無いと、ICCプロファイルは作れない。
そこで、当時は、ICCプロファイルメーカー、というキットが発売された。
モナコカラーから当時3万円ほどだった。
中身は、プロファイル作成プログラムと、現物のカラーテストチャート(反射/透過)とそれらの計測値データだ。
 
〜〜〜
最近は驚くことに、イメージスキャナを購入すると、この一式が標準で付いてくる。
 
EPSON GT-X980
A4サイズの透過フィルムもスキャンできるモデルだ。
 
 
さっそくやってみた。
 
ところが、が〜ん。こんな感じ。
 
まだ、X-RiteのWebサービスが、EPSONのGT-X980の最新モデルに添付されるチャートデータに追いついて居ないようだ。
 
2017.12.1が最新。
スキャナに添付されていたチャートは、2018.9.1
とほほ。

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2019年5月25日 (土)

スキャナは濃度計になるか? その4

以前、スキャナは濃度計になるか? というテーマで

反射率、透過率の検証をしたことがあります。

久々に今回はその続き、 その4 です。

 

スキャナは濃度計になるか? 

 

その3 2010年8月23日 (月)

http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2010/08/--ta.html

 

その2 2009年1月17日 (土)

http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2009/01/2-96f1.html

 

その1 2009年1月17日 (土)

http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2009/01/post-c1f3.html

 

ISO等で濃度の計測法が定義されています。

45度円錐の照明にて垂直反射光を計測する。

垂直照射光にて、45度円錐反射を計測する。

垂直照明光にて、透過光を積分球で捉えて計測する。

など照明とセンサの幾何学的な配置が定義されています。

 

イメージスキャナはこのいずれの幾何学配置にも属しません。

ただ、濃度計と同等の、黒基準、白基準補正のキャリブレーションを内蔵しています。

イメージスキャナでは、この機能をシェーディング補正と呼んでいます。

 

シェーディング補正機能を持たない、カメラ撮影では以下の変動要因があり、測定値に誤差が生じます。

 

(1)光源の照射強度

(2)レンズの絞り、カメラの感度、シャッター速度

(3)光源の照明ムラ(場所による)

(4)レンズの周辺減光

(5)センサの画素毎の感度ムラ

 

~~~

 一般的に濃度計は、その計測法の原理から、1点のみを計測する仕組みです。そのため、濃度ムラを面状に解析したいとき、点群として計測表示する以外なく、細かく観察したいときには、膨大な計測時間がかかります。

 その点、イメージスキャナは、高い光学解像度にて、一度に面状のムラを可視化することが可能です。ただし、濃度計と異なる「癖」を留意して使う必要があります。

〜〜〜

今回は、白の中に黒がある場合。(雪の中のカラス)

もしくは、真っ黒の中に、白がある場合。(闇夜の白うさぎ)

で生じる現象(問題点)を考えます。

今回の考察は、ガラス表面で生じる表面反射の影響です。

図をご覧ください。(詳しい解説は後ほど改めて。)

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2018年9月13日 (木)

PDFで配布されている申請・届出様式をWord画面で直接書きこむ方法

PDFで配布されている申請・届出様式をWord画面で直接書きこむ方法


Web上でPDF形式で配布されている申請書類ひな型に必要事項を書き込んで提出するという時、ひな型がWORD形式でも開示されていれば良いのですが、PDFのみの時。

業務なら、Acrobatを使うところでしょうが、Acrobatを買う程でもない。

そんな時、手書きせずに、テキストをWORDで入力したい。

さて、 どうするか。


以下、イメージスキャナを使う簡単な方法です。


(1)印刷。

(2)スキャン。

(3)Wordの背景に「ヘッダーとフッター」画面で画像を呼び出し配置。

 画像を右クリックして:文字列の折り返し>テキストの背面へ移動


「ヘッダーとフッター」画面を終了。

(4)申請書類の必要箇所にテキストを打ち込む。

(5)上下の行間隔の位置を微調整する。

  線と段落の間隔>行間のオプション>行間固定値:設定値[ ]point

  ここを0.1ポイント単位で微調整する。

(6)左右の位置だしは、タブとスペースで調整する。


以上です。

ーーー

【補足】

スキャン解像度はひな型をきれいに出力したいなら、200dpi以上、欲言うと300dpi。保存は容量を最小にするなら、2値画像のTIFF形式。

もし、最新の4Kディスプレイを使っている人なら、スクリーンショットを使って画像を作成するのでもokです。

[計算]

A4サイズの印刷物は、8.5x11.7インチなので、200dpiでスキャンした画素数は、1700 x 2340 pixel  です。

つまり縦が2K(二千画素)以上欲しいので、横長のディスプレイをお使いなら、4Kディスプレイが必要となります。

挿入する雛形がちょっとボケてていいなら、2Kディスプレイでも十分いけますね。

~~~~

Wordを使うのは私は実はなるべく避けていてあまり習熟していないのですが

(かつてあったAldusのPageMakerが超快適でした。)

背景に画像を挿入して、テキスト入力時に画像が邪魔にならない方法を探していて、やっと(今更かよ)見つけました。「ヘッダーとフッター」で良いのですね!

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2018年9月 1日 (土)

台湾 中央研究院 IR-6000による成果物

http://www2.ihp.sinica.edu.tw/en/publish11Print.php?TM=5&M=1&pid=1003

台湾 中央研究院 IR-6000による成果物

Wooden Slips 木簡

Photo

2018年8月17日 (金)

イメージスキャナでタイムラプス その2 氷の融ける様子を連続スキャンしてみる

イメージスキャナでタイムラプス その2

先日、農業大学の先生のリクエストで最新版の廉価版スキャナ EPSON GT-S650 を使って タイムラプススキャンの実験をした。

A4サイズ 300ppi 24bitカラーで、1分毎にスキャンをするという。そのままの状態で、屋外に24時間放置する。1440枚の27MBのファイルが生成される。

何に使うのか伺った。ほぉなるほど。しかし、、食事中の方、趣味が合わない方は、想像するだけでもダメだと判り、事例紹介は辞めることにしました。(^^;)

・・・

せっかくなので、久々に実験君をしています。

■準備するもの

1.ES-10000Gの透過原稿ユニットの付いたモデル。

(ヤフオクで3~4万円で入手できます。ES-2200なら、2千円くらい。)

 必要に応じて防滴加工をしてください。

 プラテンガラス面を水浸しにすると故障の原因になります。

2.スキャナ駆動ソフトウェア iMeasure Scan Full 

http://www.imeasure.co.jp/product/imeasurescan.html

(ネット直販 Vector はLiteバージョンのためタイムラプス不可です。)

3.偏光板 2枚。

(液晶ディスプレイを分解すると、表と裏に2枚貼ってあります。)

私はエドモンドオプティクスで購入しました。

■被写体

まずは、氷ですよね。

冷蔵庫の氷を出して、偏光板で挟んで、

透過原稿ユニットを浮かせて、

(※透過原稿ユニットオープンエラーが出ますので、テープで開閉センサの棒を押さえて警告を消します。)

スキャン。

■得られた画像サンプル。

20180817_160804

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2018年7月11日 (水)

イメージスキャナでタイムラプス

http://www.imeasure.co.jp/product/imeasurescan.html

イメージスキャナでタイムラプス。

昔(1988年)、セミプロ向けのビデオカメラを使って、山の上にかかる雲の様子を撮影し、(当時、インターバル撮影、と言っていました。)感動したことがありました。

デジカメが登場してからは、同様に「インターバル撮影」をして、Appleのソフトウェアを使って動画にして、PC画面で高精細なタイムラプス画像を鑑賞していました。

4K,8K動画が登場するずっと前です。

そんなこともあり、イメージスキャナを使って、タイムラプスする人が居るのではないかと考えて、10年ほどまえに、この機能を搭載しました。

「連続(インターバル)スキャン、時分秒単位で指定可能」

最近、この機能の問い合わせがありました。(^^)

一体なにに使うのだろうか。

もしかして、大学の研究者の方なので、

プラテンガラスにシャーレを載せてバクテリアの繁殖を動画にするのだろうか。今度聞いてみます。

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2018年6月13日 (水)

REALPIXEL Viewer に 新たに 86インチモデルが加わりました。

REALPIXEL Viewer に 新たに 86インチモデルが加わりました。

[2018-6-13~15まで DSJ2018(幕張メッセ)で展示中。BOEジャパン ブースにて。]

http://imeasure.cocolog-nifty.com/info/2018/06/dsj-2018-ad30.html

17億画素の 河鍋暁斎 肉筆画 慈母観音図 に触れに来て下さい。

製品名:RPV-B86

86インチ・4K・表示画素密度 51.47ppi

表示倍率:1554% (800ppi スキャン時)

○ 掛け軸を等倍のまま姿全体を鑑賞可能

表示寸法:189.5cm×106.6cm です。

例えば、

江戸時代~明治絵師の絵師 河鍋曉斎肉筆画 慈母観音図

(本紙寸法: 116.8cm×73.6cm)

を等倍表示のまま 作品全体を鑑賞することが可能 です。

 15倍に拡大してリアルに観察

画素密度は 51.47ppiです。

例えば、800ppiでスキャンした画像は、1554%に拡大表示可能です。

(800ppi/51.47ppi=15.54) 

作品の1cmの微細領域を子細に観察したい時、15.54cmすなわち 手のひらの大きさに拡大して微細な作家のタッチを間近で観察可能です。

【著作権について】

DSJ2018で使用した画像は、すべて作品の所有者である 日本浮世絵博物館 より展示会期間中の展示について許可を得て展示しました。著作権で保護された作品です。無断での転載、保存、再販を禁止します。

問い合わせ先:アイメジャー株式会社 (リアルピクセルビューアー担当) まで。

REALPIXEL Viewer リアルピクセルビューアー  とは。

アイメジャーオリジナルのタッチ式ディスプレイビューアー(画像閲覧装置)です。

オルソスキャナでスキャンした高精細なデジタル画像を画面に触ってスマートホンのように自由自在に高速閲覧するための閲覧装置(ビューアー)です。

しかも、特別な有料ソフトを使わずに、安価なPCや少ないメモリやハードディスク環境で動作します。

詳細:タッチパネルで高解像度画像を自由自在に高速閲覧。

http://www.imeasure.co.jp/product/realpixelviewer.html

■RPV-B86(新製品) 詳細仕様:

86インチ・4K・表示画素密度 51.47ppi

表示倍率:1554% (800ppi スキャン時)

詳細仕様

Pixel Density : 51.47 ppi

Pixel Pitch : 0.4935 mm

表示寸法:1895.04×1065.96mm

対角寸法:85.6 inch(2174.27mm)

Resolution : 3840 × 2160 pixel

コントラスト:1200:1

寿命:30,000時間

2018年5月29日 (火)

文化財の修復 紫外線蛍光画像 赤外線画像 X線画像

             

文化財の修復 紫外線蛍光画像 赤外線画像 X線画像 


■宣伝:

   

赤外線イメージスキャナのレンタル

   

紫外線蛍光イメージスキャナのレンタル

   

寸法正確なデジタル画像(1メートルに付き0.1mm未満の誤差)ならオルソスキャナ


   

http://www.bunkazai.or.jp/02bunkazai/03_03.html 

   

−−−−−

   

ミレー作《種をまく人》(山梨県立美術館が所蔵)の調査と修復 

   

X線写真:

   

画家の筆使いや、人物の細かな描きなおしが見える。 

   

紫外線蛍光写真:

   

紫外線をあてると旧修復の補彩跡や表面のワニスの状態が分かる。 

   

青木繁《自画像》(明治377月卒業制作品)の調査 

   

赤外線写真:

   

青木繁の伸びやかな筆触がよく判る。 

   

X線写真:

   

この画像から、自画像の下層には天地逆方向にうつむき加減の人物横顔が描かれていることが判った。 

   

紫外線蛍光写真:

   

全体に青白く蛍光しているのがワニス。

   

表面に塗られているワニスは、縦方向に筆で厚く塗布されている様子が判る。 

   

−−−−−

   
 

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2018年5月19日 (土)

古写真の解読 消えた文字の可視化

先日、1枚の古写真が持ち込まれた。

鶏卵紙(けいらんし)写真と呼ばれているらしい。

Photo

[photo-1A] Scanned Full Color Image 持ち込まれた古写真

松本市内在住の古写真研究者。

松本に関連する古写真を精力的に収集しているとのこと。

近年は、古写真がネットオークションでばら売りされているので、お宝物とおぼしき古写真を地道に収集しているのだとか。

この古写真もその収集した写真の1枚。

[1]まずは、フルカラーイメージスキャナ

光学解像度を400ppi

イメージタイプを48bitカラーにして、スキャン。

Photoshopを使って画像処理。

5

[Photo-1B] Retouched Full Color Scaned image.

右端上部に何やらこの写真についての解説文が1行あるようだ。

この1行をどうしても解読できない。

[2]取り敢えず、赤外線でスキャン

同じく400ppi

Photo_2

[Photo-2A: Infra-Red image]
赤外線イメージスキャナは、過去にもさまざまなケースで活躍してきた。
 ○ 木簡の文字解読、

 ○ 線香で燻されて真っ黒になった位牌の墨書の解読、

 ○ 柿渋で黒茶になった伊勢型紙の墨判の解読、

相手が銀塩であれば、墨と同様に解読ができるはず。

先ほどと同じく、Photoshopで画像処理を行う。

5_2

[Photo-2B: retouched Infra-Red image]
うむ。。まだ 右端上部の解説文は解読できない。

[3]さらに、紫外線蛍光でスキャンを試みる

Photo_3

[Photo-3A] UV-Fluorescent image  紫外線蛍光画像

アイメジャーのFLSCANが生み出す紫外線蛍光画像は、

○ ブラックライトで光る蛍光インクの検査、

○ 消えてしまった蛍光ペンで書かれた「ファイト新聞」の復活

○ バチカン教皇庁図書館の羊皮紙の重記写本(パリンプセスト)解読、

などに活用されている。

先ほどと同じく、Photoshopで画像処理を行う。

5_3

[Photo-3B] retouched UV-Fluorescent image
お。可視光モードの画像よりも、何やらハイライト側が明らかにくっきりとしている。

右端上部の解説文字も何やらくっきりと見えてきた。

もう少し画像処理を試みる。

Photoshop で画像処理した画像の比較。

(クリックして拡大表示してみてください。)

左から、

[可視光/赤外線画像/紫外線蛍光画像]

・母屋の屋根に注目してみてください。

紫外線蛍光画像>可視光画像>赤外線画像

の順に、コントラストが高く、くっきりと見えていることが解ります。

さて,問題の右端上の解説文の拡大、

私には読めませんが、、これを見て依頼主は文字を判明できたとお喜びのご様子でした。

(後日談:残念ながら松本市の関連写真で無いことが判明しました。

 しかし、不明古写真の由来を判明できたことでお役に立ったようです。)

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2018年5月 7日 (月)

シリコンウェハーの検査 金箔・屏風の美術品撮影 高級車塗布膜の画像検査に オルソスキャナ

オルソスキャナが何故これらの撮影に威力を発揮するのか?
簡単な原理図です。
結論から言うと、
(1)カメラ方式では原理的に無理。場所による照明ムラが発生する。拡散照明装置を用意できたとしても、レンズの視線は撮影箇所により角度が付く。中心投影レンズの限界。
(2)高精細イメージスキャナ方式でも厳しい。副走査方向は、均一なライティングが可能となる、しかし、主走査方向(ラインセンサ長手方向)に、照明ムラが発生する。
(3)オルソスキャナ=テレセントリック光学系だからこそ可能な光学系。
主走査方向(ラインセンサ方向)、副走査ともに、全域で同一照明条件、同一視線となる。その結果、均一な金箔面は、均一な濃淡値となる。
結果、シリコン鏡面検査や高級塗装面検査においては、かすかな製造工程上のムラや、キズ、を簡単な画像処理で検出可能となる。
ということになります。もちろんこれは、可視光で成り立つだけでなく、赤外線光源でも成り立ちます。
なにはともあれ、まずは、お試しください。
オルソスキャナによる スキャニングサービス → http://www.imeasure.co.jp/ortho/
■図解
・Case-1:高精細デジタルカメラの場合

15_2

光軸中心(C)では、照明の鏡面反射(正反射)成分はレンズに来ません。

しかし、ポイントP1,P2では、鏡面反射が起こります。結果、均一な照明ができません。対策は、光源1,光源2側を全て完全拡散面にすることです。

しかし、レンズが、C,P1,P2のそれぞれで、見込む視線の角度が異なることは回避できないため、金箔表面の性状の均一な記録は困難となります。特に、高級塗装膜の検査では、この視線角度の差異が問題となります。

・Case-2:高精細イメージスキャナの場合

16_2

ラインセンサを使うため、光源の正反射光は、レンズ方向にやってきません。

17_2

しかし、ラインセンサの配列方向をみると、先ほどのデジタルカメラと同様に、中心投影レンズを用いているため、P1,P2にて反射された光が、レンズに届くコースは、光軸中心、Cと比較して、異なる視角、視線方向となります。結果、金箔表面の性状の均一な記録は困難となります。
・Case-3:オルソスキャナの場合(テレセントリック光学系)

18_2

こちらも、先ほどと同様に、ラインセンサを使うため、光源の正反射光は、レンズ方向にやってきません。

19_2

既存のイメージスキャナ式の高精細撮影装置との違いは、このテレセントリック光学系を採用した点です。
P1,C,P2全ての箇所で、全く同じ視角、視線方向となります。その結果、金箔表面の性状の均一な記録が可能となります。
以上

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