スキャナーカメラ完成へのカギとは

最近、何人かの方から、このブログへ掲載した画像の解像はどのようにして出来るのかという、質問がありました。イタリアでスキャナーカメラを作っている方はDo you postprocess the photos or not?と尋ねてきました。（あなたの写真は何か後で加工しているの、いないの？）という意味でしょうか。もちろん特別な画像処理などは何も加えていません。私はraspyさんのブログを繰り返し何度も読ませていただいて、設計の精度目標を立てました。このタイプのスキャナーカメラは本来A4で使用されるように出来ています。それをカメラ化する都合で無理矢理1／5で使うことになります。それは、スキャナー製品の精度では不十分であり、5倍程度の精度が必要なことを意味しています。甘く見てはいけません。まさにこれが質問に対する私の答えです。考えてみれば、ほんの5cm程の中に28000pixelも入るのですから、相当の精度が必要な事は当然です。これは、かなり高い目標で、とても難しいことです。もちろん限界もあります。しかし、私はあくまで目標をそこに置いて製作しました。たとえば、2本のレールの平行精度はノギスで計っても違いは計測できません。おそらく誤差1／20mm以下になっています。左右の側板を重ねて固定して、垂直精度の正確なボール盤で同時に穴あけすれば、このぐらいの精度を出すのは可能です。その他、駆動に関わるところは慎重に精度を追求しています。raspyさんはブログのなかで、精度を徐々に改善して、それに伴って画像のクオリティーが増し、ついにはあの完成された画像をものにされたのです。それを見て私は駆動精度こそがが最大の目標であり、それが完成への近道だと知ったのです。おかげで、私のカメラは微調整なるものは最初から一度もやっていませんし、今のところメンテナンスフリー状態が続いています。この完成のための目標値が、今スキャナーカメラを作っている方、または、これから作ろうという方への参考になれは嬉しく思います。アマチュアの私に出来たのですから、精度に注意して丁寧に作ればきっと出来ると思います。
補足:S-620の場合のギアレシオは1／5のようですが。私のF-500はCCDが短いので、およそ1／6に近い比率になっています。

先日、いちのせさんのアドバイスで懸案の解像度テストをやってみました。今はレンズがどこまで解像するか興味を持っています。これはかなり過酷な実験です。前回テストの16倍の距離20.8mから、ハッセルプラナー80mmf2.8 で回折に注意してNDフィルターを使ってf4にしてテストしました。とにかく地震計なみに敏感なカメラですから、風の影響の少ない、道路から離れた倉庫跡で撮影しました。いずれ、いちのせさんから解像度の分析結果を教えていただけると思います。リンクの画像はそのテスト状況600dpiのものです。風は微風でしたが、チャートの横のススキが激しく揺れています。

その後、いちのせさんから解像度評価の結果を教えていただきました。今回は縦の解像度のみ解析しています。2400dpiの時、縦20400が、7534本。1200dpiの時、縦10200が、6714本。となりました。結果として2400dpiより1200dpiで使用するほうがレンズとのバランスが良いということです。ほぼ、想像通りの結果がでました。いずれ、いちのせさんのブログでまとめられるそうなので楽しみに待ちたいと思います。
いちのせさんのブログに掲載されました。http://imeasure.cocolog-nifty.com/blog/2010/03/post-92d4.html

そこで、ここではこのスキャナーカメラに対応できるレンズの性能とはどのぐらいのものなのか考えてみました。参考になるサイト（下記）を見つけたので、同じように計算してみます。私のカメラの2400dpi時の画像サイズは28079×20400です。そして、実サイズは49×38mmです。画素数の横、縦を実サイズの横、縦のサイズで割ると横28079÷49=537　縦20400÷38=536.8となります。これは撮像素子の画素ピッチが、ほぼ537画素／mmということです。しかし、CCDの場合はレンズの解像度の単位、537本／mmにはならず、黒い線と隙間の白によって本数が決まるので、この場合は1／2のほぼ268本／mmということになり、このスキャナーカメラには268本／mmの解像度を持ったレンズが必要になるということです。このサイトによるとコンデジの画素ピッチは500〜600／mmで半分の250〜300本/mmに達しているようですが、この場合ベイヤー配列ですから、3色分の画素が含まれるので、さらに半分として125〜150本/mm と見ているようです。しかし、スキャナーカメラではそのまま、268本／mmということになります。ハッセルのレンズは良くて150本/mm もいっていないので、ほぼ2倍の解像度のレンズが必要という計算になりました。この計算からも、この半分サイズの1200dpiでハッセルのレンズに適合することになり、いちのせさんの解像度分析と一致しました。35mm用レンズには200本／mmオーバーの優秀なレンズもあるので、そのうちテストしたいと思います。
http://homepage2.nifty.com/ttoyoshima/Digicam/LensRes.htm

（Google translate English）
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