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2016年2月

2016年2月28日 (日)

・キヤノンのBR光学素子とは

この記事を読む前に
以下の記事を読むことをおすすめします。

・二枚レンズによる色消しの仕組み

・二枚レンズによる色消しの限界

二枚レンズによる色消しの限界を超えるために
BR光学素子が使われています。

BRとは[Blue Spectrum Refractive Optics]
のことらしいです。
青い光を曲げる、という意味。
普通のガラスに比べて、青い光の部分の屈折率が高くなっています。

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二枚レンズによる色消しの限界の記事で、
アッベ数だけではF線より紫外側の
青い光を補正することができません。
ガラスの特性が変化するg線(435.8nm)とF線(486.1nm)の
間の青い光の分散比をθ(gF)とします。

縦軸をθ(gF)、横軸をアッベ数νdとした時のグラフが以下です。
緑の点が既存の硝材を表しています。

7

この硝材の中から、色収差を無くすための
二枚のレンズのガラスを選ぶにはどうしたらいいのか。
二枚レンズによる色消しの仕組みの記事で
正のレンズはアッベ数の小さいものを、
負のレンズではアッベ数が大きい物にする、
と書きました。
グラフで言うと、横軸が離れているものを組み合わせることになります。

8_2

このように選ぶと、縦軸のθ(gF)に差が出てしまいます。
図の中の赤い矢印の部分です。
θ(gF)に差がでると、青の収差補正が充分でないことになります。

差を小さくするには
下の図のような選び方になります。

9

この図での正レンズは蛍石です。
高価な硝材が必要になります。
それでもゼロにすることができません。

そこで青い光の屈折率が特に大きい
BR光学素子を用いることでθ(gF)をゼロにすることが可能です。

10

ピント位置と波長の図を見るとこのようになっています。
6

ほぼすべての可視光線の領域で
良好に色収差が補正されます。
フリンジをほぼ無くすことが可能です。

BR光学素子を使ったレンズ

CP+2016のキヤノンブースで
このBR光学素子が実際に展示されていたので
写真を撮ってきました。

Reseize152581

凸レンズと凹レンズの間に挟まれている部分が
BR光学素子です。

2016年2月27日 (土)

・二枚レンズによる色消しの限界

前回の記事
ダブレットによる色消しの仕組みを書きました。
今回は、その方法での限界を書きます。

正のレンズと負のレンズを合わせることで
軸上色収差を補正できます。
しかし、普通のガラスは、F線(486.1nm)より
紫外側の青い光は屈折率が大きく変わってしまいます。
下の図のように、青い波長の領域は十分に色消しができません。

8

またこの図だと赤い色も補正できないので、
両方が合わさります。
赤と青を合わせると、紫です。
パープルフリンジになります。
ピント位置がマイナスだと青緑の光が残っているので
グリーンのフリンジになります。

Reseize152575

拡大
Reseize152576
前側が紫のフリンジ、後ろ側が青緑のフリンジが出ている。

この色消しをガラスの種類や曲率を変えて
d線をピント位置として青と赤の光を無くすのは
非常に困難です。

分散を表すアッベ数は下のような式になっています。

Dabret_2

ndとかはd線での屈折率を表します。
式の要素を見てみると、
屈折率はF線(486nm)より赤外側しかありません。

つまりアッベ数と屈折率だけ見て
色収差を無くす最適な組み合わせを見つけても、
F線からC線までの間の光しか補正できません。
青い光は無視することになります。

これがダブレットでの限界です。

2016年2月26日 (金)

・二枚レンズによる色消しの仕組み

以前に色収差を光学的に無くす方法の記事を書きました。

この記事での凸レンズと凹レンズを使った
色消しの仕組みをもう少し詳しく書きます。

光学ガラスはいろいろな種類がありますが、
光の色によって屈折率が異なります。
Dable_1

赤は屈折率が低く、
青は屈折率が高く、これによって
プリズムでは光が虹色に分かれます。

光学材料として有名な蛍石は
色によって屈折率が殆ど変わりません。
また屈折率自体もとても低い硝材です。
横軸を波長、縦軸を屈折率にしたグラフは
下のようになります。
Dable_2

グラフの中のg線とかd線とかは
光学設計時によく使われる波長です。
特にd線を基準として設計することが多いです。
(d線での解像力が一番重視される)

このグラフをレンズのイメージ図にしてみます。
Dable_3
ピント位置は緑の線(d線)を基準として記載しています。
以前の「色収差を表す図」で記載した図は
このd線をピント位置として書いています。

同じ座標で普通のガラスと蛍石を書くと
下のようになります。
縦軸が先ほどの図とは違うので注意。
Dable_4

以上のように、レンズ一枚だけではどうしても色収差が消せません。
色収差を消すためには2枚以上のレンズを組み合わせる必要があります。
凸レンズ(正レンズ)と凹レンズ(負レンズ)を組み合わせるのが簡単です。
Dable_6

ただし、正レンズと負レンズがまるっきり同じ
パワーを持っていると、レンズの役割を果たさなくなってしまいます。
Dable_5
結像しない…。

なので、正レンズのほうが屈折率を高くする必要があります。
そして、正レンズは分散の低い(色が分かれにくい)ガラスを、
負レンズは、分散が高い(色が分かれやすい)
種類のガラスを選ぶ必要があります。

この凸レンズと凹レンズを組み合わせたものをダブレットと呼びます。

次回:二枚レンズによる色消しの限界

2016年2月25日 (木)

CP+2016 初日

カメラの祭典、CP+に行ってきました。
Reseize152562
今日は各ブースで言いたいことを言う日…。
マルミのH&YのハーフNDフィルター
Reseize152570_2
H&Yというメーカが作っていて、マルミが代理店です。
メーカーはリバースタイプのハーフNDを作っていますが、
マルミは取り扱っていない。
取り扱うように!
あと、撥水コートがされていないので、マルミの強みである
撥水コートもしてほしい。

ベルボンのUT-43Qという三脚。


去年のCP+でカーボン製を作って欲しいと要望をしましたが
まだ出ていないので、再度お願いをしました。
出たら買います。
出なかったらGITZOに浮気してしまいそうです。
最新のトラベラー三脚のナットが締めやすかったので欲しい…。
Reseize152571
あとは、ツァイスディスタゴンのKマウント復活して欲しい。
Reseize152571_2
小型の超広角単焦点がほしいのです。

そして本命、ペンタックスフルサイズ。
ちょうど行った時に、田中希美男氏が
DAレンズだけどフルサイズで使えるレンズを紹介していました。
Reseize152572
DA35macroは本当に使えるのだろうか…。
恒例カットモデル。
Reseize152573
プリズムが大きい…。

2016年2月23日 (火)

・ストロボは発光量によって色が違う

カメラのストロボはキセノン管を閃光発光させる道具です。
この光によって、被写体に適正な光を与えて
露光します。

このストロボは、最近のカメラでは
自動的に発光の強さを調整してくれます。
有名なものがTTL調光です。
被写体が近くの場合は、強く発光すると真っ白になってしまうので
微小発光します。
遠くの時は光を届かせるためにフル発光します。

ストロボの色温度は大体5500K~6500Kです。
ただし、同じストロボでも、
発光量によって色温度が若干変化するので注意。

下の写真は、白い壁に向かって、
ストロボの発光量をフル発光から微小発光まで変化させたときです。
発光量を変えていますが、
露出が同じになるように、絞りとISO感度を調整しています。

使ったストロボ
AF360FGZII

フル発光
Reseize152559

1/16
Reseize152558

微小発光
Reseize152560

それぞれ微妙に色が異なっています。
物撮りなどで、多灯ストロボを使い
厳密な色合わせをする際は
よく注意する必要があります。

2016年2月22日 (月)

スカイツリーと河津桜

日曜日、スカイツリーの下にある河津桜が満開との情報を得て、
撮影してきました。

Reseize152551

雲がいい感じだったので、押上駐輪場に移動。
Reseize152553

サムヤンの14mmは周辺でも色収差が全く無くてすごい。
星専用にしてしまっているので、後玉にソフトフィルターをつけています。

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春二番で風が非常に強い日だったので、あえてぶらして動感表現。

Reseize152552
梅とイルミネーション。
外付けストロボを使用しています。


2016年2月19日 (金)

・ついにペンタックス35mm判一眼レフ正式発表

長年待ち続けた、ペンタックスのフルサイズが
遂に発売します。


フルサイズ用のDFAレンズも同時に買いたいところですが、
そこまでの余裕がない。
すでにある程度持っているフルサイズレンズで対応できそうです。

持っているレンズ

FA limited 31mm
FA 50mm F1.4
DFA 100mm macro
DA★ 300mm
Samyang 14mm F2.8
SIGMA 70mm Macro
SIGMA 70-200mm F2.8
SIGMA 15mm Fisheye

とりあえずは十分じゃないかな。
ちょっと心配なのが、アイカップMを付けたら
稼働液晶と干渉しそう。
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2016年2月17日 (水)

・D5「私のISO感度は3280000です」

ニコンのフラグシップ機種D5が発表されましたが、
そのケタ違いのスペックが恐ろしいです。
153点AFや連写バッファもすごいですが
フリーザ的な桁違いなのがISO感度。
30万ではなく300万です。


APS-CのD500もISO164万です。
ですがもちろん拡張感度で
あなたと戦う気はありませんからご心配なく…


撮像素子技術にブレイクスルーが起きたとしか
考えられません。
ソニーセンサだと思いますが、
高感度時のみ読み出しモードを変えるとか?

ちょっと調べてみて気になった特許
http://www.j-tokkyo.com/2008/H04N/JP2008-011284.shtml
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、従来の動作においては、熱雑音等による白色雑音の重畳により暗時等のS/N(Signal/Noise)比が低いときに画像が砂嵐の様にざらつく原因になっていた。
AD変換時において符号化する電圧値に熱雑音等による白色雑音が重畳するが、この白色雑音がAD変換時の1bit当りの電位差(以下、1LSBという)より多いと、符号化値にノイズ成分として残る。この雑音は時間によって変わるので、経時変化の無い同一輝度においても各ピクセルがフレーム毎にちらつき、暗時の画像が砂嵐の様にざらつく原因となっている。近年、高解像度化と高画質化の要求により、1ピクセル当りの信号は減少するが分解能は高まる傾向にあるためS/N比は悪化する傾向にある。特にS/N比の低い暗時の画像でこの問題は顕著になっている。
【0010】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、雑音(ノイズ)の低減を図ることができる画像処理回路、撮像回路および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明では上記課題を解決するために、画素信号を読み出す固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像回路に用いる画像処理回路において、前記固体撮像素子のリセット時の前記画素信号と露光後の前記画素信号との電位差を取り出すCDS回路と、前記電位差をAD変換する回路と、前記AD変換を複数回繰り返して得られた複数のデジタルコード値に対して加算平均化処理を施す処理手段とを有するAD変換回路と、を備えることを特徴とする画像処理回路が提供される。
【0012】
このような画像処理回路によれば、CDS回路により、固体撮像素子のリセット時の画素信号と露光後の画素信号との電位差とが取り出される。そして、AD変換する回路により、取り出された電位差がAD変換される。また、処理手段により、AD変換を複数回繰り返して得られた複数のデジタルコード値に対して加算平均化処理が施される。

(以上引用)

複数回撮影した画像を合成してノイズを減らす方法は
天体撮影などでコンポジットとしてよく知られていますが、
撮像素子内で一回の撮影でそれを行ってしまうということなのか?
よくわからない。

2016年2月15日 (月)

・宙玉使用時は手ぶれ補正機能をオフにする

宙玉についての記事

今まで気にしていなかったのですが、
宙玉を手ブレ補正機能付きのカメラで使用する際は
手ぶれ補正をオフにする必要があります。

ペンタックスとオリンパス、
ソニーα7IIは手ぶれ補正がボディについているので
オフにします。

今回の例ではペンタックスの35mmのレンズと
宙玉を用いました。


全体像
Reseize152542_2

宙玉部分拡大
手ぶれ補正ON
On

手ぶれ補正OFF
Off

手ぶれ補正オンにするとぶれているのが分かります。
コレは手ぶれ補正の効果が35mmの焦点距離のレンズに
最適化されて動いているのが原因です。

宙玉のガラス球部分は
周囲まで移り込む超広角レンズのような働きをしています。
そのため、元のレンズにあわせて手ぶれ補正をすると
逆にブレてしまうのです。

私も今まで気づかずに使っていました。

2016年2月13日 (土)

・CIE色度図と人間の眼の特性

CIE(国際照明委員会)という機関が定めた
色のマップは非常にいろいろなところで使われています。
しかし、実際の人間の眼の特性とはかけ離れています。

下の図はCIEのx-y色度図です。
Ciexy

色度図上で同じ距離だけ離れている色は
人間の眼にもその分違って見えるはずですが、
そうなっていません。

図の中の楕円内は、
人間の眼には色の差が識別できないといわれています。
(実際の10倍の大きさで楕円を書いています)

図の中で、青紫系の色は
ちょっとでも違うとすぐに分かりますが、
緑系の色はかなり離れていても同じ色と認識されてしまいます。
この楕円をマクアダムの楕円とよびます。

色度図としては、どの位置も半径が同じ円になるのが理想ですが
そういった理想的な色度図は現状ではありません。

2016年2月12日 (金)

・宙玉花火で比較明合成

宙玉についての使い方コツです。



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宙玉で花火を撮る際は、なるべく打ち上げ場所に近づいたほうが良いです。
そのほうが花火が大きく写る。
基本は花火の撮り方と一緒です。
絞りやシャッタースピードなど。

宙玉花火の結果。
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なんかちょっと寂しい。
そこで、比較明合成の裏技をやります。

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かなり豪華になりました。

せっかくイルミネーションと一緒に撮影できるシチュエーションだったので
イルミネーションも入れていました。
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カメラ2台持って行ったので、
宙玉無しバージョンも撮っています。
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2016年2月11日 (木)

「ほのか」で撮影散歩

ペンタックスのカスタムイメージ、ほのか縛りで
撮影散歩しました。

バスの定期券があると割と色々いけます。
実はレインボーブリッジは徒歩で渡ることが可能です。
台場⇔田町付近が移動できます。

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2016年2月 9日 (火)

・ペンタックスの防水リモコンの電池交換

タイトルの件を試みました。

PENTAX リモートコントロール O-RC1

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ペンタックスの純正リモコンは
電池が無くなったら新しいのかってね、
というスタンスです。
ただ、リモコンだけで2000円くらいするので
コスパ悪い。

電池自体は100均で売っています。
型番はCR-2025。

防水じゃないリモコン、
リモートコントロールFは簡単に電池交換ができます。
防水リモコンも簡単だろうと思っていた…。

まず裏蓋の、ネジ4箇所を取ります。
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さて、これで中が見れるのかと思いきや、、
両面テープでがっちり固定されているらしく、
外れません。
壊れる勢いで外しました。

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ボタンの裏側にびっしり両面テープが張ってあります。
ボタンのちょうど裏側に金属箔が貼ってあり、
ボタンを押すと基板の回路が通電して動く仕組みのようです。

電池が奥まったところに入っています。
基板も小さいネジが二つで固定されているのではずしました。

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黄色の絶縁テープが張ってあるのが電池です。

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これも基板に両面テープでがっちり固定されている。
無理やりはがして、
新しい電池に交換。

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不用意に接触しそうな部分(写真で言うと、電池の左側)
を絶縁しておきました。

両面テープを無理やり剥がした時に、
電池を押さえる金属片が曲がってしまったので、
テープで固定。
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この状態で、念のため動作するのかどうか確認してみました。
赤外線改造Qで撮影。
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目では見えませんが、信号が出ているようです。
元通り組みなおして完了。

実は最初の分解では、失敗して
新しいのを購入しました。
新しい正常のものを見ながらやり直したら、成功。

分解しちゃいけないことになっているので、
自己責任でお願いします。

2016年2月 7日 (日)

・フッ素コートが良い!

Kenkoから出している
ナノテクスーパーコート
という製品を何気なく買ってみました。

それほど期待しているわけでなかったのですが、
スマホの液晶に塗ると
指紋がつきにくくなります。
更に、滑りも良くなってゲームやるにも良い。

ホコリも付きにくくなり、
ついてもブロアで簡単に吹き飛ばせます。
宙玉に塗ると良い。

宙玉で、背景もある程度形を残そうとして
絞り込むと、フィルター面についたほこりが
映り込んでしまいます。

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光のつぶつぶがたくさん写り込んでいます。
これが写り込んだホコリです。

これに、フッ素コート液を塗ると

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映り込みません!

これはいいアイテムだ!

2016年2月 5日 (金)

・リニアバリアブルフィルター

リニアバリアブルフィルターという光学製品の
存在を知りました。

Reseize152355

こういったガラスにコーティングされたプレートです。
これを太陽の光に向けると…

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スペクトルを見ることができます。
仕組みを簡単に説明すると、
くさび状に厚さを変えたコートがされています。
ニュートンリングと同じような原理により
薄膜の厚さによって透過する色が決まります。

シャボン玉は石鹸水の膜の厚さが場所によって違うので
虹色模様に見えますが、
それと同じ原理で、コーティングの厚みを
綺麗な線形にすることで実現しています。
Photo

パソコンのモニタにかざすと、RGBの三色の
輝線だけが見えます。
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モニタは1600万色を表示できますが、
この光の三原色を合成して作りだしているためです。

青色LEDは当然青の波長の光しか出していません。
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街灯は光源の種類が分かりませんが
何本もの輝線が出ているようです。
見た目は白ですが。
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蛍光灯は
青い部分と緑の部分に強いピークが出ています。
また、黄色からオレンジにかけても光を出しているようです。
三波長型でしょうか。
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iPhone6の液晶は、
RGBの画素で構成されていますが、
それぞれの画素の発する波長帯域は意外と広いようです。
Reseize152352

と、ここまで説明した所ですが、
デジカメで撮影すると
RGBのベイヤから色を作るため
グリーンとレッドの間のイエローとか波長の部分が
目で見た感じと同じような再現ができないですね。

2016年2月 1日 (月)

・薄膜コーティングの方法

ARコートなどのコーティング方法にはいくつか方法があります。
写真を撮る際には全く必要ない知識ですが…。


・真空蒸着
一番一般的。
真空にした場所で、コーティング素材を熱して
蒸発させてコーティングします。
熱で化学特性が変わってしまう場合などもあります。
その場合は、ガスを注入したりして
特性が変化しないようにしたりする方法もあります。
イオンビームアシストなどもあります。
イオンビームを基板に照射して膜の密度などを安定化させます。


・スパッタ
コーティング素材に衝撃を与えて
はじき出された素材を基板に退席させる方法です。
イオンビームを用いたり、プラズマを用いたりします。


・ディップ
ミスタードーナツのハニーディップのように
コーティング素材溶液に
基板を漬ける方法です。
液だれや溜まったりしないようにする必要があります。


・スピン
基板を回転させ、そこにコーティング素材を垂らして
遠心力で広げます。

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