なんだか面倒になってきたーーー
無駄にテンションあげるぅぅぅぅぅぅぅぅーーー
●ccdカメラ
このまえは撮像装置として
撮像感の種類を順々に上げていったけど
今回は個体撮像素子としてccdを調べてみる。
●ccdとは
ccdっていうのは電荷結合素子の略。
撮像感と同じように撮像装置の一種だけど、撮像管とはちがった
働きによってそれを読み取るらしい。
撮像管とは違い
走査が電子ビームではなく画素ごとのフォトダイオードで読み取る。
感度がいいのに、小型で消費電力が少ないので
最近では撮像管の役目を受け継いでいる。
●ccdの基本原理
レンズに光が照射され、
画素数に応じたフォトダイオードが光電効果を起こす。
光の強弱によってフォトダイオードが生み出す電荷の量も変わってきて
その電荷は一旦しかるべき場所で蓄積される。
蓄積された電荷は信号として取り出さなければいけないのだけど
このままでは微弱すぎるので利用できない。つまりアンプで増幅する必要がある。
このときすべてのフォトダイオードからアンプまで一度に転送できればいいのだけど
小型すぎるフォトダイオードでしかも多数（画素数とフォトダイオードの数は一致している。）
のフォトダイオードにひとつひとつ配線をつなげるのは不可能。
なのでccdの特徴を生かし、電荷をアンプまで運ぶ。
簡単な原理は以下に詳しく記述されています。
http://aska-sg.net/shikumi/005-20050309.html#02
とりあえずそれでアンプまで行き、変換できる量の電荷にしてもらう。
そして映像信号に早変わりするということらしい。
●ccdの構成
ccdと一口に言ってもいくつかの種類に分かれている。
大きく分けるとIT-CCDと FIT-CCDの二つ。
二つの違いは電荷を運ぶ転送方式に大きな違いが見受けられる。
●●IT-CCD
構造が簡単で安価。だけど転送時に他の電荷が他の画素
に混入してしまい白い縦線が現れてしまう現象（スミア）が起きてしまう。
●●FIT-CCD
スミアを減少する目的のために作られたが、
構造が複雑な反面コストも割高という難点もある。
今日はこれくらい。そうそう
今までの映像信号とは白黒のみのことでカラーCCDというものもあるけど
それはどうやら感光部において特殊な作りをもって入射光を三つの
光に分解するという構造が追加されているみたい。
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ネタがないときに限るこの記事。
まだ授業の続き。やっとこささわりに入った程度
●画像システム
スキャナとか、テレビとかにいえることだけど目の前にある画像を
画像信号に変換して伝送系、記憶系、処理系、制御系などいろいろな
ところに通し、最終的に別の画像に出力するという概念には違いがない……はず。
一気にではなくそのなかの一つ一つを調べてみる。
●撮像装置
走査の概念だとか、画像センサの分類だとか話しているときりがない。
ということなのでまずは光電変換と走査の機能を持ち画像入力に対して
映像信号を出力する装置に焦点を当ててみる。
その装置のことを撮像装置だとか言うのだけど大きく分けて二つの
種類に別れている。走査にも蓄積方式だとか非蓄積方式とかある。
まぁ簡単に言うと走査を受けてから次の走査を受けるまでに入った光の量を
電化としコンデンサに蓄えることで高感度になる方式のことを蓄積方式と
呼ぶらしい。手持ちの資料にはそううかいてある。
方式はこれくらいにして撮像管と固体撮像素子の二つの種類について。
●●撮像管
撮像管とはまぁ歴史がある撮像装置でいいのかな？撮像装置で述べたように画像を
映像信号にするための装置であり、電子ビームによる走査を行う真空管といったもの。
高解像度を要求される分野では優秀な性能を誇るらしい。
これがテレビカメラの基本となる部品の一つ。
●●解像管
一番最初に実用化されたのがこれ。1931年にアメリカのフィロ・ファーンズワース
という方が作成した。光電効果とは大きく分けて二種類あり、金属に光をあてると
帯電している電子が抜けていく外部光電効果と
金属に当てる光を強くすると金属内の伝導率が増すという内部光電効果の二つ。
解像管は内部光電効果を利用しているらしい。
走査された瞬間による光強度が得られるという長所がある一方日蓄積型のため
感度は悪いという欠点もある。
●●アイコノスコープ
ツヴォルキンという方が1933年に開発したのがこれ。解像管と違う点は
走査が蓄積型な所。これにより高感度で屋外の風景などを撮影可能とした。
実用的な撮像管としてはこれが初めて。
あらかじめ光電面の表面に銀粒子を振っておき、裏には金属被膜がある。
それがコンデンサを形成するわけ。
銀粒子が光強度に応じて光電子を放出するので、結果として正に帯電される。
走査用の電子ビームが銀粒子に当たると正の電荷が中和される。つまり帯電していた
電化に相当する電流が得られるということになる。
後は電子ビームを走査して映像信号を得られればいい。
●●イメージオルシコン
アイコノスコープは電子ビームが画像面に45度の角度で当たっているので
ビームを降らす角度が一定だと画像が歪んでしまうので逐一調節する必要がある
そのほかにアイコノスコープには欠点が多いらしい。それを改良したのがこれ。
アイコノスコープとの変更点は増幅部を二箇所に設置することで光電子増倍を増やしたこと。
それと画像面に電子ビームを直角に当てることでゆがみの補正をする操作を
する必要性をなくしたこと。などなど
●●ビジコン
1950年にウィルマーという方が作った。内部光電効果を利用している。
感度はイメージオルシコンより低いが構造が簡易で小型、取り扱いも簡単という強みがある。
内部光電効果により導電膜の抵抗が変化している。つまり電子ビームが当たった部分の抵抗に
反比例した電流が流れるので直接映像信号が電流の変化として取り出せる。
撮像管はこうしてテレビの撮像装置などに役立ったわけだが
1970年辺りから固体映像素子にバトンタッチすることになる。
今度はそれのことについて。眠い
アイコノスコープやイメージオルシコンなどの説明には下記を参考にしました。
ここには説明していないこと（特に画像など）があります。
ぶっちゃけこっちを見るほうが早い。
http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/index.htm
前回にこの話の内容を鵜呑みにしないでねと
言ってしまったけど、一応ここには僕がある程度調べて、正しいと
自信がもてることを書くことにします。
間違った情報をネットの中に流してしまうことは避けたいから。
んじゃ前回からの続き。
●RGB表色系
実在する光の三原色の混合比によって色を表すシステム。
光の三原色とは名前にもなっている赤、（R）緑（G）、青（B）のことで
赤の光、緑の光、青の光の混合で色を作るというもの。その三つの光をひっくるめて
三刺激と呼ぶ。
赤、緑、青の三つを混ぜると白となり、何も混ぜないと黒になる。このような混ぜれば混ぜるほど
明度が増していく混色を加法混色とも呼ぶようだ。
三刺激を軸とした三次元空間を考えると、組み合わせでできる色はベクトルとして
表すことができる。このとき、そのベクトルの長さが明るさ、方向が色相と彩度を表すことになるらしい。
手持ちの資料によるとそうなる。
RGB表色系は光の三原色を元に作っているのでこれで全ての色を作ることができると
思ったものの中には作れない色というものもできてしまった。厳密に言うと
全ての色を表現するには中にはマイナスの値を持つものまでできてしまったらしい。
●XYZ表色系
RGBは加法混色である以上、できるとはいえマイナスの値を持つことは都合が悪い。
ということでなんとかして負にならないような別の三刺激を用いることはできないだろうか？
というコンセプトの元できたのがXYZ表色系
これは元のRGBを数学的にごにょごにょしてできた別の三刺激（X、Y、Z）を用いてRGBと同じように
表す方法。RGBが現実にある色なのでtruecolorと呼ばれている一方、
XYZはfalsecolorと呼ばれている。
これで負の値がでないような三刺激値を定めることができる。RGBもXYZも三次元空間を用いて
いるが、簡略化のために二次元的に考えるのがもっぱらの主流でYxy表色系とも言われている。
これについてはちょっと長くなりそうなので省略。
●減法混色
RGBで加法混色が出てきたのにこっちについてはノータッチなのでちょっとだけ調べた。
減法混色とは元となる原色を混ぜれば混ぜるほど明度が落ちていく混色を減法混色と
呼ぶ。
有名なのがCMY表色系。
そもそもRGBとは色光の三原色でCMYは色料の三原色だ。
色光とは文字通り色のついた光のことで
色料は絵の具やインクの色の元となる色のことらしい。
簡単な言葉を使うと光の三原色と色の三原色ということ。
細かな違いについてはよく分からないのでここでは説明しません。
色光はどういうことに応用されているというとテレビやパソコンのモニターは色光にしたがっている
まぁ発光しているからね。
対照的にプリンタなどは色料を利用している。まぁ紙に色を塗るからね。
つまりこれの違いのせいでパソコンではこう見えた色が印刷したら違う色に見えたということが
あるかもしれない。まぁ大抵の画像処理ソフトはCMYに変換できるから大丈夫だけど。
パソコンで絵を書く人はなるべくCMYのほうがいいかもね。
続くというか、色についてはこれくらい。もともと色について学ぶ授業ではないので
ガビーン
受講している授業が僕の理解力を超えているので
そろそろ本格的に何とかしなくてはいけない。
ここに書くネタとしても利用できそうなので、
授業で出てきた単語の説明みたいなのをここで説明しておく。
読んでしまう人がいると困るから初めにことわっておくと
大半の情報はインターネットで独自に調べたものなので、
もしかしたらここに書くことに間違いがあるかもしれないから
鵜呑みにはしないでね。
それとあんまし深く掘り下げることはしない。さわりぐらいで終わらせておく。
●表色系とは
一口に「色」といっても人が感じる色というものはさまざまです。
ちなみに自分が感じている「赤」と他人が感じている「赤」というものは
同じであるという保証は一切ありません。哲学ではこのことを「クオリア」
と呼ぶ概念みたいです。
とまぁ単純な色でも他人と感じることが違うのだけどそれでは都合が悪いわけで、
そのために色を数値でも言葉でもいいから表す必要性というのがあるらしい。
ということである法則に基づいて色を数値や記号で系統的に表したものを
「表色系」と呼ぶらしい。
なんかこのへん文字コードの関係とちょっと似ている。同じ「あ」でも文字コードによって
さまざまな表し方があるあたり。
表色系はつまり「色を表す決まり」ということで、色というものが一意に定まらない以上
表色系にもさまざまな種類がある。元々あやふやな色の定義を明確にしようとしているのだから
多数に方法が分かれるのもなんとなくわかる。
まず表色系というのもは大きく分かれて顕色系と混色系に分けることができるらしい。
●顕色系と混色系
とりあえす顕色系から解説。顕色系とは
あらかじめ用意した色票を色の三属性に従って配列し、色の見え方の差が等間隔になるように調整した後、目盛り（尺度値）をつけて表す方法……らしい。よく分からん。
色の三属性（彩度、明度、色相）の三要素さえあれば任意の色を表現できるという考えで、
人間の近くよりの考え方をしている。
これに対し混色系
まず基本として何かしらの原色（どんな色を混ぜても作れない色）を設定、
それによる混色の原理に当てはめ、色を表す系というもの。
まぁ何かを何かを混ぜたら何かになるとかそんな感じでいいと思う。
顕色系も混色系もまだまだ大きな原理でしかないので、それらの二つを元に
まだ細分化されている。手持ちの資料で紹介されているのを元に一つ一つ調査してみる。
●マンセルの表色系
アメリカの美術教師だったマンセルさんが1905年に考えた表色系。顕色系に基づき
色の三属性を数値化して表す。
1943年に更なる改良が進み、今現在のマンセル表色系といったらさすのはこっち。
マンセル表色系では色の三属性を数値化しているわけだがどう表しているのかは
次に述べる。
●●色相
色相差が等間隔に見えるような5種類の色（R,Y、G、B,P）と
その中間色である五種類（YR,GY,BG,PB、RP）の色と計10色相を決める。
その色相内でも十間隔でメモリを設置する。これで実質100色相が定められたことになる。
そしてそれらの色相の端と端をつなぎ合わせると大きな輪となる。
これがマンセルの色相環となるらしい。
●●明度
0~10の範囲で指定し、白を10、黒を0とする。単純に明度が高くなると
明るくなり、小さくなると暗い色になる。
●●彩度
明度とほぼ同じで数値の高さが鮮やかさに依存する。
●●表示方法
これらの三つの数値と色票となる色の頭文字をとり、色を表現する。
5R5/14といったら「色相５の赤で、明度が5で彩度が14」といった感じ。
無彩色の場合は頭にNをつけ明度のみで表す。
長くなってきたからこれくらい。
ということで次はRGB表色系とXYZ表色系について
今回の記事を書くについて参考にしたサイトは以下のとおり。
http://snotra.info/
http://www.tanosi-na.com/mt1/
打ち上げの二次会にカラオケに行く予定だったのに
次の日にはなぜか自室で寝ていた件について。
畳の上ということはいい？よくないけど、
もっとよくないのは下着一枚だけだったということだった。
まぁいいや。
これで隣に同じ状態の異性がいたら大変だけど
そんなのを期待するぐらいだったら
豚にお手を教えさせたほうがまだいい。
しかしなぜ僕は帰ってしまったのだろう。
昨日の送信一覧にはちゃんと行くって送っているのに。
まぁそもそもそんなメールを送った記憶も無いけどね。てへっ
どうせ帰巣本能でしょ。
二日酔いで頭ががんがんするのはいいとして
胃がとてもむかむかする。それなのに腹は減るから
物を食べなくてはいけないのだけど
食べたら食べたで胃がそれを受け付けない。
食べる、胃が暴れる、それに苦しめられながらまた腹が減り、食べる。
この悪循環に悩まされながらなんとか部屋の掃除をするのだけれど、
そこで気づいてしまった。
鞄の中にいれておいたはずの眼鏡がなくなっている!!
なんということだ……
帰るときにはちゃんと入れてあったはずなのにどうして
家にいるときにはなくなっているんだ？まさか落とした？
最悪……
もう何もかも放り投げて今日はずっと寝ていようかと考えていたら
もっと重要なことに気づいてしまった。
今日はバイトだった。
oh……
学園祭が迫ってきているこういうときに
プリンタがおしゃかになってしまうわけの分からん事態が
おこっちゃうのね。
プリンタがないと何もできないので
会長が迅速に買ってきた。
まぁこれで学園祭企画の進行が滞りなく
進行するのね。忙しいのは嫌いだけど。
これから馬車馬のごとく働かなくてはいけないのかぁ～。
それにしても会長が好意で買ってきた
行動を、ネタだとはいえ悪かったかのようにちゃかす風習は
あんまなれへん。
いじられやすいキャラだとはいえあのときの言い方は
虫唾が走ったなぁ。笑って許す会長の器の大きさには頭が下がります。
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