[nikomat:03327] Re: cameras on the air

[HIURA Shinsaku <shinsaku@vision.kuee.kyoto-u.ac.jp>]

ひうらです。

> そのつもりでした．CCDにはもともと白黒しかないのだから，カラーバランス
> の問題は議論しようがないと思ったわけです．
> 
> 3色分解して撮影しても，合成の時にいくらでも色調は調整できると聞いてい
> ます．

意外なことなんですけれど、CCD ってフィルムよりもダイナミックレンジ
（というか、ラチチュード）が大きいんですよね。テレビ技術で言うとこ
ろのビデオ信号 (NTSC) が悪くてダイナミックレンジやノイズ性能をスポ
イルしてます。これは昨今のデジカメの画像をPCに取り込んで見てみたら
実感しますよね。

いわゆる実験用や科学用の CCD は、各画素 12bit で量子化するものが主
流です。ですから、ある程度アンダー・オーバーは吸収できます。
これはカラーでいうところのバランス調整にも効いてくるわけです。フィ
ルムと違って非線形性も少ないですし。

> > >>CCDの場合には光量にのみ依存すると思うので，カラー撮影の場合には，
> > >>フィルターをかけて3色分解するのではないでしょうか?

そうですね。

> カラー用のCCDというのは，カラー液晶と同じように，各セルの前面にRGBのフィ
> ルターが焼き付け?られているのだと思います．高級なCCDビデオでは，RGB用に
> CCDを三つ用意してあると聞いたことがあります．

いわゆる 3CCD 方式のカメラですね。これに用いる色分解プリズムは干渉
フィルタですので、光エネルギーが無駄になりません。それに較べて、普
通の 1CCD カメラでは、フィルタで必要な色以外の光をカットしてしまう
ので、光が無駄になるわけです。

ですから、解像度が３倍で面積が同じCCD に画素フィルタをかぶせた 1CCD
方式に較べて、3CCD は感度が高いという利点もあります。

> デジタルカメラの場合の画素数というのは，RGB用の数の合計なのでしょうか?
> とすると解像度は実際には1/3となりますよね．

そうです。画素数の合計です。でも解像度は単純に 1/3 にはなりません。
というのは、色が変化するところではたいてい明度も変化する、などの
仮定が成り立つので、それを用いて演算をすることによって解像度を稼い
でいます。偽の解像度、ではあるのですが。

3CCD のカメラでも同様に、各画素の位置を完全にあわせるのではなく、
1/2 画素程度ずらすことによって、各 CCD から得られる信号をわずかに
ずらして解像度を稼ぐことができます。ソニーのデジタルハンディカム
初代機は40万画素 * 3 程度なのにくらべて、パナソニックのデジカムは
27万画素 * 3 とスペックでは劣るのですが、ちゃんと画素ずらしされて
いて解像度を確保しています。その分１画素の面積が増えるので感度や
ノイズの点で有利になります。

僕のように画像計測をするときには、画素ずらしはかえって処理のじゃま
になるので、計測用に「画素ずらしなし」という試用の 3CCD カメラを
用います。

では。