・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

出力

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

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。



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。

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]

・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。

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

もっと拡大

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。
 

これを高解像度と低解像度で表した場合

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。

・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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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

平行平面板アリの時

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。

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。