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    デジカメの仕組み
    金星探査機「あかつき」の金星軌道投入失敗に続いて
    ふたご座流星群の極大と
    天文関係の話題が続いていて
    放置状態でしたが
    ステライメージ6のお勉強を再開しようと思います☆


    えーっと、
    前回までのまとめをすると、
    光の三原色(RGB)によって表現された画素(ピクセル)を
    タテヨコに配列して物の形や姿を表現したものを「画像」と呼び、
    R・G・B各色の輝度(明るさ)を8ビット(256階調)で組み合わせる事で
    16,777,216色(24ビット)表現できる。

    と言うことでした。
    353_KARA-.jpg


    では、
    この画像を得るための装置、
    「カメラ(デジカメ)」の仕組みはどうなっているのでしょうか?


    デジタルカメラには、
    「CCD」とか「CMOS」と呼ばれる「イメージセンサー」が組み込んであります。
    370_IMG_8438.jpg
    (CANON EOS KISS DIGITALのCMOSセンサー)

    このイメージセンサーにカメラレンズを通して景色が写し出される事で
    画像が作られるのですが、
    このイメージセンサーは小さい受光素子がたくさん集まる事によって出来ています。
    371_ベイヤー白黒

    この受光素子の一つ一つはシリコン単結晶の半導体で出来ていて、
    受ける光の強弱に比例して「電子」を放出します。(光電効果)

    光の強弱によって放出された電子は
    「フォトダイオード」に蓄積され、
    その蓄積された電子の量をかぞえる事によって
    光の強弱(輝度)を信号(デジタル化)にする事が出来るのです。
    374_フォトダイオード
    ボクの持っているCANON EOS40Dは、
    光の強弱(輝度)を14ビット(16,384階調)に表現する事が出来ます。


    ところで、
    この受光素子は光の強弱を数値化する事しか出来なくて、
    色を認識する事が出来ません。
    352_sirokuro.jpg


    そこで、
    それぞれの受光素子に光の三原色R・G・Bそれぞれの色を通過させる
    フィルターを設置する事で
    R(赤)の輝度
    G(緑)の輝度
    B(青)の輝度
    を、それぞれ得る事が出来るようになっています。
    375_フィルター
    372_ベイヤーカラー
    373_CMOS.jpg

    このように、
    R・G・Bフィルターを受光素子に交互に設置し、
    隣り合う受光素子を合成・補間する事で
    カラー画像を得ています。
    このR・G・Bフィルターの配列を
    ベイヤー配列と呼んでいます。

    ベイヤー配列を良く見てもらうと、
    G(緑)がRやBに比べて2倍フィルターが使われています。
    これは、
    人間の視覚が緑色に対して感度が高く
    画像の解像度を高める効果があるためだと言われています。
    (緑色が可視光線の中間の色であるため
     感度が高いと言われている。)


    受光素子一つ一つの輝度情報を確保したデータファイル形式を
    「RAWデータ」と呼び、
    各色フィルターごとの輝度情報を互いに合成・補間してカラー画像化することを
    「デジタル現像」と呼んでいます。


    天体写真はじめよう | 23:45:44 | トラックバック(0) | コメント(0)
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    まとめ

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