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デジカメの復習 その3
RAWのまえにPCなどで扱われる各画像形式の違いです。
カラーにするとややこしくなるので、グレースケールの
16階調と32階調にてテストします。
注)TIFFファイルはブラウザによって閲覧できません。


BMP ファイル 856KB

JPEG ファイル 54.8KB

PNG ファイル 7KB

TIFF ファイル 856KB

各ファイルの特徴などは検索して下さい。
ここでは、画像形式によるファイルサイズの違いと階調の変化を
確認できるかを試してみました。

次は256色のカラーパレットです。

JPEG ファイル 164KB


PNG ファイル 537KB


TIFF ファイル 1370MB

さて、画像形式によってファイルサイズは大きく違いますが
その差がPCのモニターで視認可能なのでしょうか?
ファイルサイズ大=必ずしも高画質ではありません。
但し、PNG形式は写真よりCGなど輪郭がはっきりした画像や
サムネイルなどに向いています。

次回は、写真を使ってJPEGの圧縮率による違いを試します。




| http://rabit26.dip.jp/index.php?e=684 |
| 写真関連 | 10:10 AM | comments (0) | trackback (0) |
デジカメの復習 その2
Bitを振り返る前に撮像素子(CMOS)で受光する光の
強弱は(電圧の変化)アナログですから、デジタルに変換を
しなければ演算ができません。

AD(アナログ・デジタル)変換の一例です。
CMOSは光の強さによって抵抗値が変化しますから、この
特性を利用して、R1~Rxの抵抗によって分圧をし、基準
電圧と比較して、信号の有無(所謂デジタル)信号を取り
だします。(実際の回路を簡略化しています)
この分圧抵抗の数が幾つあるか?がBit数になります。

横道に逸れました・・・・ 本題のBitです。

表1はBit数と10進数の対応です。
この10進数で表される数値がカメラの階調(白~グレー~黒)
になります。
人間の目で認識できるのは10Bit(1024)階調だと言われて
います。
老いぼれの野良には無理だと思いますが・・・・

表2は光の三原色を16進数で表した数値で階調により、
00~FF(所謂8Bitカラー)で表されます。
何故に00~FFかと言えばコンピュータで扱うデジタル信号線の
数=8Bit CPU(Intl 80系4本)がもとになり、LSI技術の進歩に
より、現在は16Bit(x86)になり64Bitのデータを扱えるように
なりました。
要するに1本の信号線ではDataの有無(0,1)の2つしか扱え
ませんが4本にすることにより、256(8Bit)のデータを表すことが
可能になります。

表3は1~19までの10進数と16進数の対応です。
デジタル信号を扱う場合の表記は10進数でも「0x」のように2桁で
表すようにします。
10進数では 「09」の次が桁上がりをして「10」となりますが、16進
数では「15(0F)」の次が「10」に桁上がりをします。
お絵描きソフトなどで、色を作る場合は両方を使う事がありますから
要注意です。
16進数だと明確にするために[$]fffff や ffff[h]などと表現することも
あります。

で、デジカメの話に戻ります。
RAWで扱われるDataは12~14Bitの階調になります。
10Bit以上は視覚が認識できませんから無駄かも?
当初は8Bit(256色)でも綺麗なカラーだと思っていたのですが
近年はLCDの進歩により24Bitカラー8Bitx3(RGB)が表示できます。
そのカラー数は16,777,216色になります。

まとめ
Bitは、扱えるData線の本数(N)であり、扱えるDataは2のN乗に
なります。
単純に多ければ良いと言うわけではありません。
Bit数が多くなれば、処理に時間が掛かるし、Dataを収納するメモリ
(引き出し)も沢山必要になります。
8BitのCPUから始まったPCも現在は32(64)Bitのコアが一つのLSIに
複数つくられ、メモリはGBになり、HDDはTBになってしまいました。

次は、RAW/JPEGなどのファイル形式の復習をしようと思います。




| http://rabit26.dip.jp/index.php?e=683 |
| 雑記 | 10:00 AM | comments (0) | trackback (0) |
デジカメの復習 その1
デジカメで撮影したファイル形式はRAWに限る!
いいやJPEGで十分だ! などなど よく分からなくなって
しまったので、昔を思い出して復習をしようと思います。

まず、撮像素子ですが CCDは殆ど使われなくなり、殆どが
CMOSだと思います。
で、CMOSって何でしょう?
MOS FET マニアックになりますが、バイポーラトランジスタの
欠点を補う形で登場した電界効果トランジスタです。
FETはバイポーラと比較すると入力抵抗がけた違いに高く、高速
トランジスタが作れます。
CPUやメモリなど現在のLSIなど殆どがMOSになります。
当初は、パルス(デジタル)用の演算回路として、TTLに比較して
低速でしたが消費電力が少ない素子として誕生しました。

これは、NOT(論理否定回路)の等価図です。
このようにNとP チャンネルFETにて構成されています。
CMOSセンサー(撮像素子)は、黄色い矢印(ゲート)に電気信号
ではなく、光を当てます。
光も電圧と同様にトランジスタの内部抵抗を変化させるので、
変化量を電圧(信号)として取り出します。


カメラのセンサーからRAW/JPEGのデジタルデータはどうやって
作られるのでしょう
レンズから入った光はマイクロレンズにて、再集光されR/G/Bの
フィルター(ベイヤー配列)を通過して、CMOSのセンサーに当たります。
センサーは色別が出来ませんので、3原色に分離して光の強さを
電圧に変換します。
入口は、デジタルではなくアナログなのです。

次にアナログ信号をADコンバータにてデジタルに変換します。
このADコンバーターの分解能が、12Bitだ14Bitだ 多い方が良い云々
になります。
ここで、返還された12/14Bitのデーターに撮影情報を負荷したデータが
RAWとしてファイルされます。~完全な生情報ではありません。
一方JPEGはカメラ内でRGB各8Bit(8x3=24Bit)のデジタルカラーデータ
として、ファイルされます。
このJPEGデータの生成を担うのが画像処理エンジンになります。

次は、Bitを復習しようと思います。

蛇足
今、世間を騒がせている東芝半導体 WDやアップルが何故に獲得を
したいのでしょうか?
真空管から始まった電子時代、基礎特許やノウハウを持っているのが
東芝なんですよね
そうそうSDカードなどの不揮発メモリの基礎も東芝ですから、アメリカも
他陣営に東芝半導体の技術やノウハウが紅組に流出することは如何
しても阻止しなければならないようです。


真空管とトランジスタが同居し、民生用のICが開発された当時の東芝の
ハンドブックです。(捨てられずに残ていました)
既にFET(電界効果トランジスタ)も商品化されており目新しい技術では
ありません。(低周波用 2SK30 高周波用 2SK19をよく使いました)
この後 TAxxxxアナログICに続いてTCxxxx TTLに続いてTDxxxxx
デジタルICが開発されCPUやメモリとして発展します。
このTH9013/9014が開発されたことによって、配線不要のオーディオ
アンプが簡単に作れるようになりました。
とても懐かしく、感動した若いころを思い出します。





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| 雑記 | 10:00 AM | comments (2) | trackback (0) |
春の渡り
4月も中旬になり、シギチの渡りも本格的になった?
三番瀬と谷津干潟の様子を見てきました。


三番瀬は、潮干狩りが始まっており、干潟の大部分が
フェンスで仕切られ、大勢の人!
沖をハマシギ? 群れが飛ぶも干潟にはおりません。
人が多いせいか? サギやウミネコも見られませんでした。


谷津干潟に廻ってみると、三番瀬のハマシギの群れかな?
干潟の真ん中に降りてしまい、撮影可能な距離ではありません。


こちらは、オオソリハシシギの群れです。


コサギは冠羽が伸び、夏羽になりました。


セイタカシギは淡水池でまったとしていました。
まだ種類が少なく本格的な渡りはこれからかなぁ~

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| 野鳥 | 10:00 AM | comments (0) | trackback (0) |
ヒメウ
夏羽に変わる頃は姿を消してしまいますが
今季は近くにて観察できました。








真っ黒に見える羽も光の当たり具合で、もっと綺麗なのかも?

| http://rabit26.dip.jp/index.php?e=680 |
| 野鳥 | 10:00 AM | comments (0) | trackback (0) |

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