hirax.net::Keywords::「偏光フィルタ」のブログ

■「スマホで簡単３次元計測」MS論文を簡単に試してみよう!?　

　『スマホの赤外線カットフィルタ取り外して、赤外線投光器取り付けて、距離と輝度の関係（とあと適当な機械学習で）、スマホを簡易３D形状センサにしちゃう』という話（論文、ビデオ）が面白かったので、簡単な実験してみました。１００円ショップのライト前面にピンホールと拡散板を組み合わせてた点光源作り（箸で穴開けた紙にティッシュ貼り付けただけ、とも言う）、立体メガネから取り外した回転偏光フィルタで表面反射光を除去した上で、なるべく光源とレンズを近づけた配置にして（影ができてるけど＝光源と撮像系が一致してないけど）、デジカメで撮影した画像から３次元形状の復元をしてみました。

　ピンポン玉を撮影したり、カメラに向かって広げた指を撮影して、その画像から簡易に３次元形状を復元してみたのが下に貼り付けた画像です。…まぁ、こんなところでしょうか。

　点光源と撮像系位置を一致させれば、遮蔽による影や対象物の法線分布を無視できる系になるでしょうから（件の論文にはそうしたことは書かれていませんが）、今度は透明シートをハーフミラーの代わりにでも使って、そうした簡易実験でもしてみようかと思います。

■夏休みの自由工作・自由研究「超テカリ・超サラサラな画像を作ってみよう!?」　

　野辺山に行く前後、昨日早朝と今夜に作ってみた夏休みの宿題的工作が超原始的な右のガラクタです。自動回転偏光フィルタを備えたカメラです。（試しに使ってる様子と撮影した動画例）。…夏休みの自由工作課題や自由研究を全然やってない！もう夏休みの終わりも近いのに！というありがちコドモがいたら、「宿題引き受け株式会社」的にセールスして回ってみたくなります。

　もちろん、夏休みの自由工作・自由研究的には、何か「調べて見た的要素」が必要でしょうから、たとえば、この超原始的装置で撮影した動画を使って作り出した「表面反射成分を取り除いた色画像・表面反射のみ画像・表面反射を誇張した超テカリ画像」を作り出してみた結果が、下に貼り付けたものになります。表面反射における偏光具合の違いを使い、表面反射成分を取り除いています（生画像と表面反射除去後画像の例はたとえばこのような具合です）。こうした使用例とか考察とかサンプルコード付きで夏休みの自由課題・自由研究「宿題引き受け株式会社」営業中です！（ウソ）

■回転する偏光フィルタ越しに撮影するカメラで表面法線分布を算出してみよう!?　

　昨日は、回転する偏光フィルタ越しに撮影するデジカメを作り、表面反射光と（比較的等方に広がる）拡散色を識別する装置を作ってみました（夏休みの自由工作・自由研究「超テカリ・超サラサラな画像を作ってみよう!?」）。…というわけで、今日は、そんな回転する偏光フィルタ越しに撮影するカメラを使って、表面反射による偏光方向の偏りをもとに表面法線分布を算出するコードを書いてみました。その結果が、下に貼り付けた画像です。左から「撮影画像」「表面反射画像」「主偏光方向（≒法線方向）」です。

■偏光カメラで床越しの反射光を撮影したら、床面下１６０ｃｍから見たスカートの中が見えるかも!?　

　下に貼り付けた写真は、自動回転する偏光フィルタを取り付けたデジタルカメラで、物体自身の色と反射光が分離した写真です。たとえば、左下の画像は物体自身の色を主に写し取った写真で、右下の写真は物体表面での反射光を協調した写真です。

　こんな写真を撮りながら、脳内実験で考えます。もｍしも、街中で写真を撮り、床面での反射光だけを分離抽出したら､一体どんな画像が得られるものでしょうか？
　床面で反射する光は床面の凹凸を反映して、かなりボケてしまうものです。しかし、ボケてしまうイコール高周波が失われてしまうとはいえ、反射光をある程度抽出することはできます。そして、床面からの反射光で見る世界は、私たちの視点を床平面を基準にして逆さにしたあたりの位置、つまり、床面のさらに下部１６０ｃｍくらいからのごく低い場所から眺めた時の映像です。

　もしかしたら、街中で自動回転する偏光フィルタを取り付けたデジタルカメラを使った撮影をしたならば、地面の遙か下、床下約２メートルから眺めた場合にだけ見ることができる「スカートの中」とかが見えたりするかも。

■手の上に乗る「クリムトの絵画」を作ってみよう!?　

　フィラデルフィア美術館所蔵のゴッホ「ひまわり」をタブレット上で再現してみよう!?と同じく、手作りの自動回転偏光フィルタ付きデジカメで撮影したフィラデルフィア美術館所蔵のクリムト（Klimto ）"Frauenbildnis"を、iPad mini上で作り出してみました。実物は高さ２メートルを超えるような大きな絵画ですが、それを掌の上で小さくミニチュアで再現して眺めてみるのも、結構楽しいものです。