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2023年12月 3日 (日)

・ミラーレスレンズをマウントアダプターで使う場合の注意

ミラーレス機が主流になり、
各社のマウントもミラーレス用になりました。

昔からマウントアダプターを用いて、ほかのメーカのレンズを使うということはあったのですが
ミラーレス用レンズを別メーカのカメラで使うときは注意が必要です。


レンズアダプターも進化していて、ほかのメーカのレンズでもAFが使えたり
レンズのF値や焦点距離も読み込んで手振れ補正や露出も合わせてくれます。
純正と似たような使用感覚になるのですがそこが落とし穴。


ニコンZマウントにソニーEマウントレンズをつけた場合を考えます。
レンズはE18-135mm用いてソニー機で撮影

Resezed185275

ニコン機で撮影
Resezed185274


絵作りの差で、色味やコントラストがだいぶ違いますが、ここでは割愛。

ミラーレスでは一眼レフと違って、レンズを通ってきた光を直接見ることはありません。
EVFか背面モニターには画像処理された画像が表示されます。
この画像処理にはレンズの収差補正も含まれています。
(一眼レフだとファインダー除いた時に収差も見える)
詳しくはこの記事

他社メーカーのレンズをマウントアダプターを使用して使うと、
レンズの収差補正データを持っていないので収差が残ったままの画像が見えます(保存される)

左:ソニーレンズソニー機 右ソニーレンズニコン機
Dsc02590_all

このレンズは、ニコンだと四隅にケラレが見られます。
ソニーだとケラレはない。
ソニーとニコンでセンサーサイズが違うなどはありません。
これは歪曲収差補正の影響が見えています。

ソニーだと歪曲収差補正前提でレンズが使われます。
そのため四隅は補正によって引き伸ばされるので、このケラレの部分が使われません。
13_2
このレンズはセンササイズよりもわずかに小さいイメージサークルしか持たないということ。

左:ソニーレンズソニー機 右ソニーレンズニコン機
Dsc02590_all1
このマンションの部分は、ニコンでは歪曲収差補正が行われていないため、
曲線になっていることがわかります。


このように他社機でミラーレスレンズを使うときは注意が必要。
ただ、RAWで撮影しておけば、現像時にレンズ補正データを当ててあげることで、この問題は回避できます。

 

2023年11月14日 (火)

・グローバルシャッターって何が凄いの

α9IIIでついに一眼でグローバルシャッターが搭載されました。

afi
そもそもグローバルシャッターって何なの、ということですが
遥か昔に書いたこの記事が参考になります。
・全画素読み出し、夢のグローバルシャッター

上記の記事は2015年の1月に書いたものなので9年弱でようやく世の中に製品が。

9年たつとさすがに世の中の状況が変わります。

 

まず、高速読み出し可能な積層型センサーが出てきました。
そのため、ニコンZ9のようなプロ用機種でも
メカシャッターの無い電子シャッター機種が出ました。
これによって読み出し速度が
フォーカルプレーンシャッターの幕速にだいぶ近くなりました。
なので、蛍光灯などの50Hzや60Hzではほとんどフリッカーが見えない。

ただし照明環境もだいぶ変わってきています。

 

2015年では蛍光灯が一般的な光源でしたが
現在はLEDが主流。
LEDだとフリッカーが非常に激しく出ます。
また、調光可能なLEDだとフリッカーの周期が1000Hzとかかなり高かったりする。
そうすると高速読み出しのセンサーでもフリッカーが見えます。

高速読み出しのZ8の電子シャッターによるLEDのフリッカー
Resezed185244

暗いところと明るいところがある。

 

この問題はグローバルシャッターであれば発生しません。
(ただし面間フリッカーは発生)
Menkan


あとはやはりグローバルシャッターで特に大きいのが
ストロボの全速同調。
メカシャッターでもストロボ同調速度1/180などがあり、
それ以上のシャッター速度になるとスリット走行になるため
変な写真が撮れてしまいます。

それよりも早いシャッター速度でストロボを使うためには
ハイスピードシンクロをする必要があります。
ハイスピードシンクロの場合は
ストロボを連続発光させるため、発光できる光量が下がってしまう。
(上の図が普通の発光、下の図がハイスピードシンクロ時の発光)
7_20231114104701
グローバルシャッターだと、ストロボが一番強く光った瞬間で撮影できるので
(上の図で言うと、発光量がピークの瞬間)
日中にストロボを使った場合、昼間なのに空を暗くなるような不思議な写真が撮れたりする。


2023年10月30日 (月)

・写真に枠を付けて正方形にするプログラム

インスタグラムに写真を投稿する際、
縦位置で撮影した写真(3:2のもの)は一部が切られてしまうという問題があります。
なので、いつも正方形になるように枠を付けていたのですが、
フォトショップとかでやると面倒くさい。

無いならばそういうソフトを作ってしまえばいいじゃない。
フォルダ内の画像を一括処理できるようになれば楽。

ゼロからコードを書くのは面倒なのでここはチャットGPTの力を借りる。

ディレクトリを指定すると、その中にある画像を処理するプログラム。
処理内容は画像の長辺を1辺とする正方形の(0,0,0)で塗りつぶされた画像を作成、
その画像の中央に元の画像を配置して、保存する。

入力
Resezed184778

出力

Resezed184778_20231030230101

どうせなら画像の周りに枠を付けて額っぽくしたい。
画像の外側に(64,64,64)で太さが20pixelの枠も付けたい。

出力
Resezed184778_20231030230201

全体がグレーになっている。
違います、画像を中心に配置し、その外側20pixelが(64,64,64)でさらに外側は(0,0,0)になるようにします。
額のイメージです。

Resezed184778_20231030230401

ちがう、そうじゃない…。
違います。画像を囲むように20pixelを(64,64,64)にします。それ以外の部分を(0,0,0)にしてください。


Resezed184778_20231030230501

 

結局何回やってもできなかったので、自分でコードを書き換えました。
AIに仕様を正確に伝えるのは難しい…。

ダウンロード - square.py

上記が最終的に作成したpythonスクリプトです。

コマンドは以下の形式で入力。引数が入力ディレクトリパス。
python square.py [入力画像のあるディレクトリ]

 

2023年10月11日 (水)

・レンズ光学性能とセンサー解像度

iPhone15のメインカメラの画素数は4800万画素。
中華系スマホだと1.5億画素などもあります。

ところで、
ニコンD850(フルサイズ4575万画素)といった高画素一眼カメラが出てきたときには
おススメレンズ一覧が公開されました。
これは高解像度センサーでも十分能力が発揮する解像性能のレンズをピックアップしたものです。
古いレンズだと、十分に高解像度のセンサーの性能が出せないため。

また、小絞りボケ(回折限界)も問題になります
一眼カメラのセンサの画素ピッチだと、F8より絞ると回折現象で
像が甘くなると言われる話です。

この回折限界ですが、スマホのセンサーサイズで、画素数が多いと
非常に画素ピッチが狭くなるため(1.2umとか)回折限界もF2.0を切ります。
スマホのレンズのF値はF1.6-F2.0位が多いですが、このF値でも小絞りボケが起きます。


じゃあ、スマホのカメラはこんなにも高画素にしても意味ないのか?


実験条件
画素数が1600万画素と2400万画素のカメラで解像度に違いがあるのかをチェック。
ただし、レンズ光学性能が足りていない状態で比較。

光学性能が足りていない条件は小絞りボケが発生するF22で撮影することとします。
_raw_dsc02237_all

F8.0ではしっかり細かい部分が描写されていますが、
F22にすると像全体が甘くなりセンサの性能が十分に出せていないことがわかります。
同じレンズを用いて、画素数の異なる2つのカメラでの比較。


結果
16m_all

もっと拡大
16m_all1

これを見ると、光学性能が足りなくても
センサ解像度が高いほうが細かい部分まで映っています。

この結果を見ると、スマホカメラのレンズの性能が十分じゃなくても
センサを高解像度化することである程度恩恵があることがわかります
(センサの本来の解像度は出せないけど)


簡単な説明のためにこの意図的にじませた文字で考えてみます。
Resezed184742  

これを高解像度と低解像度で表した場合
Resezed184743 Resezed184744

 

もともとぼけてしまった部分は復活しませんが、
やはり解像度が高いほうがより正確に情報を表せています。

もっとも、カメラの場合は画素ピッチが狭くなると
ダイナミックレンジが狭くなったりノイズが多くなったりするので、単純に比較はできません。
ただ最近のスマホは重ね合わせなどでそこをカバーしているので、
解像度をある程度上げても許容できるのかもしれない。

 

2023年10月 5日 (木)

・フィルターに最適なガラス素材は?

保護フィルターやNDフィルターなどに使われているガラスの種類。
殆どの人は気にしないと思いますがほとんどはB270という種類のガラスが使用されています。

マルミの最高位保護フィルターはS-BSL7を使用と記載。

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PRIME-レンズプロテクト-A58 マルミ PRIME レンズプロテクト 58mm
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保護フィルターではガラスの平面性やコーティングをアピールしていて、
それも大事ですがガラスの種類も大事になります。

フィルターは平行平面板ですが、以前の記事で
平行平面版が入るだけで光学的には像が劣化することを記載しました。

平行平面板無しの時
Grass-3

平行平面板アリの時
Grass-2

かなり強調して書いていますがガラスの平面性やコーティングが理想的な場合でも
ガラス板の屈折率や分散によって像が劣化しています。
そうすると、なるべく屈折率が小さく、分散も小さいガラス素材が良いということになります。

ガラスマップで言うと左下のほうのガラスのほうです。
Grass-1

この図で見るとB270よりもS-BSL7のほうが分散が小さい。
S-BSL7はBK7ともいわれており、
ガラスペンタプリズムや写真レンズで一般的に使われているガラス硝材です。

もちろん、加工のしやすさ、屈折率の均一性、透明性、割れにくさ、値段なども大事です。
とくに角型フィルタは割れにくさと価格が大事。

 

2023年9月21日 (木)

・コンピュテーショナルフォトグラフとは

最近はAIの技術で、単に「合成写真」とは言えないレベルの写真が撮れるようになってきました。
StableDffusionが最もたるものですが、
最近のスマホで搭載されているナイトモードなんかもコンピュテーショナルフォトです。


写真を英語にするとフォトグラフ。
光の画という意味で、カメラの仕組みを正しく表しています。
レンズを通った光が、フィルムや撮像素子に結像する。それを保存したものがフォトグラフ、写真です。
コンピュテーショナルフォトではそこに様々処理を加えます。


コンピュテーショナルフォトをすごく活用してるのがスマホ。
先日発表されたiPhone15の広告の一つ。
Iphone
細部を美しくとらえ、現実に近い色を再現し、暗い場所での性能を向上させました。

この一文でかなり様々なことをやっていることがわかります。
スマホでは1回のシャッターボタン押したときに実際には10枚以上の写真を連写している。
動いている被写体や手振れによる時間方向のずれは瞬時に位置合わせをして重ねられます。
2_20230921155601


なぜこんなことをするのか?
まずひとつ目に重ね合わせによってノイズを除去するためです。

二つ目にHDRです。
HDRとはハイダイナミックレンジの略で
露出を変えた複数枚の写真を合成することで
白飛びや黒潰れを抑えた写真にする技術です。
Hdr

こういった技術を駆使してナイトモードを実現しています。
Resezed184704


さらにこういった処理に加え、ポートレートモードでのボケは
スマホならではの複眼(カメラが2個、3個以上ついている)
で同時撮影して視差情報から深度マップの作製、
それに加えAIによる深度情報の作成を組み合わせて
背景にソフトウェア的なボカシを入れます。
Dsc_0089
Resezed184705

そのほかにも消しゴムマジックや、
プロンプトによる生成もコンピュテーショナルフォトです。

Prompt

Resezed184706

 

こういった単なるRAW現像に限らない高度な画像処理を施した写真がコンピュテーショナルフォトです。
そういう意味だと、昔からありますが天体写真なんかはコンピュテーショナルフォトともいえる。

 

2023年9月 1日 (金)

・星景写真をより高画質に

最近星景写真を撮った後の画像処理が
以前よりもかなり時間がかかるようになってしまいました。
それはより高画質(低ノイズ)を目指してはじめたためです。

これまでは星景写真を撮影するときには
・星を追尾撮影
・地上を固定撮影
二枚を撮影してそれを1枚の画像にしていました。


星空撮影ではどうしても高感度撮影or長秒撮影になりがちなので
どうしてもノイズが増えます。
ノイズを軽減する手法は最近のAIによる手法と複数枚の画像の重ね合わせを併用します。

 

・星空部分の処理
Resezed_raw_imgp8534dng_dxo_deepprime

星空部分は専用のソフトでスタック(重ね合わせ処理)を行います。
専用ソフトを使うと、赤い星雲などがかなり浮かび上がる。
この星空部分の追尾撮影が一番画像枚数が多い。
(ただし、アストロトレーサーを使用した場合は、枚数は10-20枚くらい)

撮影してきたら、一番最初にAIを使ってノイズ処理をしておきます。
Pureraw
星空の部分のAI処理はPureRAW3が一番良い。

このAIの処理にとにかく時間がかかる。。。
(高性能なグラボが必要)

出力されたDNGファイルを、PhotoshopでRAW現像します。
この段階でそれぞれの画像はそれなりに見栄えがする画像になるように。
Cameraraw
16bitのtiff形式で保存しておく。

このTiffデータをsequatorで読み込んでスタック処理をします。
「光害を減らす」のパラメータは変えるとかなり仕上がりに違いが出るので、
いくつか作っておきます。
左から二番目の強さで、「積極的な抑制」をONとOFFにしたものをそれぞれ作成。
また、左から3番目か四番目の設定、積極的な抑制OFFで1枚。
合計で3枚作成しました。

強さ2積極的な抑制ON
Resezed22

強さ2積極的な抑制OFF
Resezed21

強さ3積極的な抑制OFF
Resezed31

積極的な抑制をONにすると、地上と空の境界付近が明るく浮くことがなくなります。
ただし、不自然に暗くなるときもあるので、両方作っておきます。
上記の例では明るく浮く現象は発生していませんが、明るく浮いた場合は、
その領域だけ「積極的な抑制」をonにした画像を使うことでうまくごまかせます。

 

・地上部分の処理
地上部分は単純に長秒露光でISO感度を下げてノイズを少なく撮れればそれでもかまいません。
ただし、夏に撮影するなどで気温が高いと、
長秒露光の熱ノイズが目立ってきます。
そのため、30秒x10枚など、複数枚を重ねることでノイズ低減をします。
重ね合わせは画像の平均で算出します。
フォトショップで平均画像を作るのは面倒くさいので、
ChatGPTを使って平均を出すスクリプトを作成しました。

平均を使って消せるノイズはランダムノイズだけです。
そのため、平均処理をする前にAIによるデノイズ処理をしてしまうと
平均でのノイズ処理がうまくいかなくなるので、AI処理は平均化の後に行います。

RAW現像した画像
Resezed_raw_imgp8570

平均化した画像
Resezedresult

ダウンロード - heikin.py

Pythonで記載されています。
引数の指定は python heikin.py [画像が入ってるフォルダ名]
です。

こうして出力した平均画像をそのまま使ってもいいのですが
固定の位置に出現するノイズが残ってる可能性があります。
その場合はPhotoshopの
フィルター⇒ノイズ⇒ダスト&スクラッチ
半径は1-2pix
閾値は0レベルでよい。
あまり半径を大きくしすぎると、ノイズも消える代わりに解像も犠牲になります。
Dastscrach

ダスト&スクラッチ前後
Result_all

ここまで処理してもまだノイズや解像感が気になる場合は
TopazPhotoAIでノイズ処理をしてもいいかもしれない。
Topaz

これで地上部分が完成。


・地上部分と空部分の合成

Photoshopで作成した画像をレイヤーとして読み込みます。
Photoshop1

地上部分の画像から空領域を切り取ります。
Photoshop2
最近は、空を選択でいい感じに空部分だけを切り抜いてくれるので楽。
Photoshop3


次に星空の部分を整えていきます。
今回は、「積極的な抑制」をOFFにしたことで不自然な部分は無いので
ONにした画像は使いません。
光害抑制の強度3の画像に黒いマスクを全体かけた後、
ブラシツールでコントラストを強めたい部分だけ白で塗っていきます。

Photoshop4


あとはレイヤーを合成すれば完成
Resezeddone

どこまでこだわるかにもよりますが、どんどん撮影時間と処理時間が長くなってしまう…。

2023年8月16日 (水)

・生成系AIがあれば写真を撮影する必要はないのか?

最近は画像生成系のAIの技術向上が凄いです。
以前記事にも書いたように、大きなフォトコンでも優勝してしまっています。

良いGPUマシンをがあれば文章を入力するだけで簡単に写真のような画像を生成できます。

Beach-with-washboard-rocks-and-night-sky
上の写真?は画像生成系で有名なStable Difusionで作成しました。
入力したスクリプトは
「Beach with washboard rocks and night sky with Milky Way」
日本語にすると
「洗濯板岩のあるビーチと天の川のある夜空」
です。

こんなような写真を作れないか試してみた結果です。
Resezed184540

入力するスクリプトが十分精査されていないので
まだまだな部分がありますがインスタグラムとかで共有する分には
これくらいの画質でも十分な気がします。

ならば、頑張って星のきれいな場所に行ったり、
何時間も撮影を頑張ったりする必要はもうないのか?

インスタで海外旅行や高級料理の写真ばかりUPしている
承認欲求だけの人はそれでいいかもしれない。

Photo-of-a-hand-held-champagne-glass-tak

写真を撮るということは、過程を楽しむというのも大事な要素です。
星空の撮影でも、その場で一緒になった方と話をしたり、
自分の表現したい写真を撮影するための技術だったり。

また、証拠としての写真も大事な要素。
この場所でこんなものを見た、この人と一緒に行ったとか。


生成系AIは権利上の問題も発生する可能性があります。
現在のStableDifusionの学習はネット上をクロールして集めた画像を使っています。
そのため、現状では著作権上問題ないのですが、今後法律が変わるとどうなるかわかりません。
また、営利目的で使ってしまうと、
権利上問題なくとも、SNSなどで炎上したときの損失が考えられます。


学術上の問題としては、今後ネット上に生成された画像が大量にあふれると
それを収集して再度学習に使ってしまうため、どこかで性能が頭打ちになってしまいます。
それどころか、変な特徴を学んでしまい、
現実ではありえないような出力に収束してしまうかもしれません。
それを防ぐためにも生成物でない「写真」データを持っておくこと、撮影することは大事です。

2023年7月20日 (木)

・ホワイトミストフィルター×ヒメボタル

ヒメボタル撮影は単調になりがちなので
何かヒメボタルの玉ボケを面白く表現できないかを色々考えてきました。

星形や桜型のフィルターを使う
Resezed184279
 

ソフトフォーカスレンズを使う
Resezed184275

バブルボケのレンズを使う
Resezed184277

・ロシアの星ボケになるレンズ(indaster)を使う
 →これはF8くらいまで絞らないといけないので非常に難しい…。
Resezed184276


イルミネーションで活躍するソフト系のフィルターも試してみました。
ただし、モノによっては玉ボケの中にざらざら模様が発生してしまうので
注意が必要です。

今回はKANIのホワイトミストNo5を使いました。

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KANI ホワイトプレミアムミスト No5 82mm / ソフトフィルター
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ソフト効果がなるべく強く、かつざらざら模様が発生しないものを選択。
カメラ2台並べて比較撮影したものがこちら。
なるべく条件を合わせていますが、レンズが違うので厳密に合わせられない…。

フィルターなし
Resezed184282

ホワイトミストフィルター使用

Resezed184281
 

違いは思ったよりありませんが、ホワイトミストを使ったほうが
蛍の光が若干柔らかくなっています。
中心部分の光が集まってるあたりで色飽和しがちだったところが
光の重なりがわかるようになっています。

もっとわかりやすい撮影ができたら、また記載したいと思います。

比較ではないが、ホワイトミストフィルターを使用して撮影した写真

Resezed184283

 

2023年6月30日 (金)

・ペンタックスからニコンZ8に乗り換え時の設定

ずっとペンタックス(ハイエンド機種)を使っていて
ニコンZ8に乗り換えたとき、
「あれ、ペンタだと簡単にできた切り替え、何処でやればいいの?」
とか、
この設定メニューのこんな奥にあるの?ってのを解決するために
いろいろいじっていたのでそのメモを記載しておきます。


・ISO感度切り替え
K-1だとISOボタンを押して後ろダイアルで感度変更
グリーンボタンでAUTOに切り替えができました。
Z1も割と似ていて、ISOボタンを「押しながら」後ろダイアルで感度切り替えです。
AUTOへの変更はISOボタンを押しながら前ダイアルを動かす、です。
前ダイアルが動かしにくい…。どこかのボタンに割り当てはできなそう。


・info画面のパネルのカスタマイズ
Resezed183613  
どこにあるのかかなり探しました
メニュー⇒カスタムメニュー⇒f1 iメニューのカスタマイズ
です


・ユーザモード登録
撮影メニューの管理がユーザモードに相当します。
メニュー⇒静止画撮影メニュー⇒撮影メニューの管理
Resezed183614
ここで現在の設定を記録しておけます。名前も付けられる。


・バルブモード
撮影モードにはPASMしかありません。
バルブはMモードでシャッター速度を長くしていくと最後にあります。
このままだと、バルブへの切り替えが面倒くさいので
私はSHOOT D にバルブを設定しておきました。
Resezed183615
infoパネルに割り当てておけばすぐに切り替えられます。
SHOOT Dの時は手振れ補正をオフ、MFにしました。


・AF補助光
カスタムメニューのa12でオフにできますが
タイマー撮影時は光ってしまいます。
ペンタックスではタイマー時なども光らなくできますがZ8はできません。
なので私は黒のマスキングテープで隠してしまいました。
Resezed183616


・アウトドアモニター
K-1だとアウトドアモニターが下ボタンに割り当てられていて
ボタン一発で液晶画面の輝度を変更できます。
Z8ではメニュー⇒セットアップメニューの中にモニターの明るさがあります。
Z8でボタン一発でモニターの輝度を変更するには
「マイメニュー」にモニターの明るさを登録。
Resezed183617
f2のカスタムボタンの機能割り当てでFn3ボタンを
「毎メニューのトップ項目へジャンプ」にすれば
Fn3ボタン一発で画面輝度変更に行けます。
Resezed183618  


・セルフタイマーonにしても自動で手振れ補正がオフにならない
三脚使用時などにこれは問題になります。
ペンタックスは自動でオフにしてくれて痒い所に手が届く。
これを解決するのに、USERモードを一つを三脚として登録しました。


・マウントアダプターでkマウントレンズ使用時のレンズ登録
ペンタックスでは電子接点のないレンズを使用するときは
電源on時にレンズ焦点距離が入力できます。
z8だとそれが無いので、あらかじめ登録したレンズを選択する必要があります。
Kマウントから乗り換えてすぐのころは、
マウントアダプターでKマウントレンズを使用することが多い。
メニューの深いところにいると不便なので録画撮影ボタンに割り当てました。
Resezed183611  


・カスタムイメージ
ニコンではピクチャーコントロールという名前。
ペンタだと一等地にボタンがありました。
なので、Z8でも割り当てています。
Resezed183612


・スターライトビューモード
アストロトレーサーを搭載しているペンタックスにこそ欲しい機能。
ライブビューのフレームレートを下げる(シャッター速度を上げる)ことで
すごい暗いシーンでも、ライブビューで映し出せます。
これによって星にピント合わせをしたり、
構図を決めることが容易になる。
私の場合はよく使うのでボタンに割り当てています。

 

とりあえずはこれで使ってみて、必要に応じて調整をしたりしてみます。

 

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