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[nikomat 32460] Re: D100 sample

ひうらっす．

やぁりんさん：
>単純計算でどっと単位に白黒線を解像出来たとして、
>CCDの横幅23.7mmに対して1500本。
>1500(本)/23.7(mm)=63.291
>D100で綺麗に解像する絵を撮影するには、
>63本/ミリ以上で撮影しなければならない?

ですね，正確には，限界の解像度がそこにあるかどうかではなく，
63line/mm のコントラストが高いか低いかというのが問題になるとも
言えます．

しかし白黒ＣＣＤだと上記のとおりですが，実際には各画素はＲ，Ｇ，Ｂ
のどれかになっていますので，額面どおり画素きっちりの解像度はありません．
普通

ＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲ
ＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧ
ＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲ
ＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧ
ＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲＧＲ
ＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧ

という配列になっていますので，ＲとＢは半分の解像度です．
またＲ，Ｇ，Ｂに重なりが無いので，有名な光学ＬＰＦが必要になります．

例えば光学ＬＰＦが無い場合，限界解像度の縦縞

○●○●○●○●○●○●○●○●○●
○●○●○●○●○●○●○●○●○●
○●○●○●○●○●○●○●○●○●
○●○●○●○●○●○●○●○●○●

という絵が入力されると，これは

白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒
白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒
白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒
白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒白黒

という絵なのか，

空青空青空青空青空青空青空青空青空青
空青空青空青空青空青空青空青空青空青
空青空青空青空青空青空青空青空青空青
空青空青空青空青空青空青空青空青空青
（空＝シアン）

という絵なのか判断できなくなります．平均的には青っぽい色の絵と
いうことになってしまいます．

一見，レアケースに思われますが，例えばネクタイの縞とか，服地，
細かい文字とかですとこういうケースが局所的に発生します．
そのため，そういうところに色がついてしまいます．
ご想像のとおり上のように画素にピッタリと合うことはない為，
そのずれ加減により青になったり赤になったりして，カラーモアレ
という現象になります．上の Bayer 配列だとＧが多いので，
カラーモアレは赤と青の縞になります．

これを少しでも減らすため，光学ＬＰＦでぼかして，
隣のＲの画素にも明度情報が行き渡るようにします．
すると，白の縞の部分に含まれる赤成分がＲの画素で
捕らえられることになり，色づきは減ります．

この偽色と解像度の関係はトレードオフになっています．

逆に，対象物体が，例えばモノトーンで白と黒しかないと先に分かっていれば，
完全に解像度は保たれます．例えば上の例ですと，緑の画素では，
赤と青の明度は緑と同じと仮定し，他の色も同様にします．
すると白黒ＣＣＤと同じ解像度となります．
（色のついた被写体でも同じことが出来ます．ある小領域の平均として，
　Ｒ，Ｇ，Ｂの比率を出しておき，その比率に応じて各画素の明度値を
　推定すればよい）

ということで，色の解像度と明度の解像度もトレードオフです．
色解像度を０にすると輝度の解像度は白黒ＣＣＤに等しくなります．

テレビ放送・ビデオ信号などでも仮定されていることですが，
一般に色の解像度は輝度の解像度より低い（文字とかを考えれば分かる）
ということが言えます．そこで色の解像度を落して輝度の解像度を高くする
信号処理をすれば解像度は上がりますが，その仮定に反して色解像度が
高い場合はエッジに色づきが発生したりします．

サンプルを見ると，
シャープ感で定評のあるフジですが，このあたりはかなり攻めの
セッティングのようで，髪の毛のあたりにかなり強力な偽色が見られます．

D100 は逆に保守的設定で，偽色は出にくい．

D60 は，いい線ですね．
おそらく，普通の信号処理ではなく，判定を含むような非線形な処理を
工夫して仕込んでいるのでしょうね（どこもやっていそうですが）．

では

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　日浦 慎作  Shinsaku HIURA
　大阪大学大学院　基礎工学研究科
　システム人間系専攻　システム科学分野
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