微細構造の撮影に有効な背景画像 照明方法など

 

　前回Upした微細構造を際立たせる手法に関してブログでは文末に「明日以降、　原因調査を実施し、　自分の意志で光り輝く状態やその反対の状態を撮影出来る様になりたいと考えています。」と記しました。　今日はその続きとなる実験内容と、　そこで得られた知見について書いてみます。

 

　繰り返しになりますが、Top写真では雪の結晶のダミーとなるプラスチック片にアイスピックを押し当てて出来たヒビ割れの様子です。　アイスピックを押し当てて出来た凹み部分を境にして左側の筋は白く光、　右側の筋は黒く見えます。　これは意図して撮影出来た物では無く、　自作した背面照射光源ユニットに光源反射タイプの赤色背景画像（折り紙）を置いて撮影した結果です。

 

 

青色の背景画像を背にしたダミー雪片の中に見られる白い筋状に見える微細構造

 

　そもそもヒビ割れの筋が何故白く見えたり黒く見える様に写るのでしょうか？

 

　微細なヒビ割れ構造を際立たせた写真にするために広範囲の視野の中からダミー雪片部分だけをトリミングしてしているために気が付きませんが、　ダミー雪片に照射される光は主要な２つの光源（背面照射ランプと表面照射ランプ）の他に撮影ユニット周辺に差し込む屋外からの光や室内照明ランプに依る光も影響しているのです。

　そこで実験的に主要光源以外からの光が無視出来る様に室外からの光は遮光カーテンで遮断、　室内照明器具のスイッチはOffして撮影してみました。　そうした場合でも微細なヒビ割れ部分が白い筋として撮影出来てしまう状態が発生します。　よくよく観察すると、　背面照射光源ランプからの光や表面照射光源ランプの光線の当てかたに依って種々の表情を見せてくれると判りました。

 

つづいてご覧頂く写真に使ったダミーの雪片の代用品は

　　メーカー　３M社製

　　インクジェットプリンタ専用　A-One　品番 51181

　　ミシン目が入れられたプラスチック素材の印刷用紙　です

 

その印刷用紙を用い、　照射光による表情の違いをご覧頂きましょう。　なを点線状に並ぶ構造は印刷用紙に施されたミシン目の凹みです。

 

表面照射光源　OFF

 

表面照射光源　ON、　白色LED　カラーフィルター　無し

 

表面照射光源　ON、　白色LED　＋　カラーフィルター（Blue）

 

　以上の三枚の写真から．ヒビ割れなどの微細構造部分に当たった

光の性質（ 明度、色相）　などが写真には反映されて写真に記録されると言えるでしょう。

 

ミシン目とヒビ割れ構造の太さの対比

 

　しかしまた、　ヒビ割れの幅が極めて狭い場合、　人の目はそこに在る色情報よりも、　明暗差の方だけが強く意識されて、　「黒い線と白い線」の様に判断される可能性が有りそうだ・・・とも想いますが間違っているだろうか？

 

　そうだとすれば背景画像が二つの色で描かれていた場合、　雪の結晶の内部における断面の変化（厚みの違い）はレンズ作用を生じ、カメラに届く結晶方向から届く光の性質は単純な背後の位置からの光とは言えず、　想定外の位置から発せられる拡散光の特徴（色相や明度）を持ってカメラに到達すると考えるのが合理的と言えるでしょう。

 

　その事は以前からこのブログで頻繁に紹介しているおむすび型した結晶写真の色づきによって意識していた事でもあります。

 

　とまあとりとめなく書き綴ってきたが結論は、　まもなくやって来るシーズンには表面照射光源ランプの従前以上の活用、　特に表面照射ランプ前面に置くカラーフィルター（透明フィルムに油性マジックインキで色を塗っただけ）の準備をして置く事にします。

 

 

参考画像　：　色紙のカラー画像（色相差）と白黒画像（明度差）　

 

　　

 

　　

 

カレンダーから画像切抜 反射タイプ背景画像で試用

海辺の風景・カレンダー

 

　このところ、僕のブログへの訪問者数は減少傾向が続いている。　「だからどうした？」と言うことも無いのだが・・・　記事の中身が「背景画像」なんてタイトルで、　雪の結晶写真撮影を趣味にしている僕にとっては楽しい作業だが、　「なんじゃ、そりゃー」の人々にとっては読む気もしないんでしょうね。　　と言った分析なんぞ何の影響も無く、　今日もまた背景画像の話題です。

 

　自分の行う作業は「画像を描く」と言うよりも、　出来合いの画像（今回はTop写真のような外国の風光明媚な風景写真を集めた来年のカレンダー）から手にした絵筆ならぬ、ハサミでチョキチョキ切り抜いた画像を背景画像ととして試用してみた結果のお話です。

 

　今まで雪の無い季節に行っている背景画像のテストではメインの被写体としては薄いプラスチック片を六角形に小さく切り、その内部に小さな細かなひび割れを発生させた物（ダミーの雪）を使っていました。　　今回は背景画像を透過する光では無く、　背景画像から表面反射する（通常の絵画鑑賞する際と同じ）光をダミーの雪の背後に置いて撮影してみました。　この方法での試写は以前から何回か実行したことは有ったのですが、　今回は得られた画像に興味を引く状態が得られたました。

 

　それは一体どんな画像かと言うと・・・

　ダミーの雪片内部に発生させた傷が従来は鉛筆で描いた如く黒い筋の集合体であったものが、　今回は何故か明るく光り輝く感じの筋の集合体に変化した画像が得られたのです。　この違いが実際の雪の結晶を撮影した場合にどうなるのか？、　今回何故そのような写真が撮影出来たのか？　これから理由を調べる予定ですが、　興味深々です。

山と海の夕景・カレンダー

 

ダミー雪片の中に在る　光輝くひび割れた筋

 

背景画像の中のダミー雪片

 

 

 

従来見慣れたダミー雪片の中の黒いひび割れの筋

 

黒いヒビ割れ画像が撮影された時の背景画像の様子

 

　光輝くヒビ割れの筋が撮影された原因は複数考えられるのですが・・・

１．　背景画像の絵柄。

２．　今回初めての背景照射光源　２個の LED 使用の影響。

 

　明日以降、　原因調査を実施し、　自分の意志で光り輝く状態やその反対の状態を撮影出来る様になりたいと考えています。

 

２個の LEDを組み込んだ背景照射ランプユニット

撮影カメラレンズ側から見た様子

海辺の風景・カレンダー

 

　このところ、僕のブログへの訪問者数は減少傾向が続いている。　「だからどうした？」と言うことも無いのだが・・・　記事の中身が「背景画像」なんてタイトルで、　雪の結晶写真撮影を趣味にしている僕にとっては楽しい作業だが、　「なんじゃ、そりゃー」の人々にとっては読む気もしないんでしょうね。　　と言った分析なんぞ何の影響も無く、　今日もまた背景画像の話題です。

 

　自分の行う作業は「画像を描く」と言うよりも、　出来合いの画像（今回はTop写真のような外国の風光明媚な風景写真を集めた来年のカレンダー）から手にした絵筆ならぬ、ハサミでチョキチョキ切り抜いた画像を背景画像ととして試用してみた結果のお話です。

 

　今まで雪の無い季節に行っている背景画像のテストではメインの被写体としては薄いプラスチック片を六角形に小さく切り、その内部に小さな細かなひび割れを発生させた物（ダミーの雪）を使っていました。　　今回は背景画像を透過する光では無く、　背景画像から表面反射する（通常の絵画鑑賞する際と同じ）光をダミーの雪の背後に置いて撮影してみました。　この方法での試写は以前から何回か実行したことは有ったのですが、　今回は得られた画像に興味を引く状態が得られたました。

 

　それは一体どんな画像かと言うと・・・

　ダミーの雪片内部に発生させた傷が従来は鉛筆で描いた如く黒い筋の集合体であったものが、　今回は何故か明るく光り輝く感じの筋の集合体に変化した画像が得られたのです。　この違いが実際の雪の結晶を撮影した場合にどうなるのか？、　今回何故そのような写真が撮影出来たのか？　これから理由を調べる予定ですが、　興味深々です。

山と海の夕景・カレンダー

 

ダミー雪片の中に在る　光輝くひび割れた筋

 

背景画像の中のダミー雪片

 

 

 

従来見慣れたダミー雪片の中の黒いひび割れの筋

 

黒いヒビ割れ画像が撮影された時の背景画像の様子

 

　光輝くヒビ割れの筋が撮影された原因は複数考えられるのですが・・・

１．　背景画像の絵柄。

２．　今回初めての背景照射光源　２個の LED 使用の影響。

 

　明日以降、　原因調査を実施し、　自分の意志で光り輝く状態やその反対の状態を撮影出来る様になりたいと考えています。

 

２個の LEDを組み込んだ背景照射ランプユニット

撮影カメラレンズ側から見た様子

背景画像の素材 ポリエステル製縫い糸を試用

　昨日のブログでは下記タイトルの記事をUpした。

　　　　背景画像　広告写真の切り抜き利用

 

　今日は百均・Can Do　で購入した直径１０mmΦほどの紙製の筒に巻かれたポリエステル素材の縫い糸（Top写真）を背景画像として使ってみました。

 

　「何故そんな物を試して見ようと思ったか？！」　店頭で見かけたその商品の色・艶に僕の心が「これは使える！」と反応したからです。

 

　白・黒・赤・の他にライトブルーや淡いラクダ色など、とりまとめて１０色セット、前述した様に直径１０mmほどの紙ボビンに捲かれています。　背景画像として使う際には丸いボビンを万力で咥えて押しつぶし丸い形状を平板型形状に変化させて２色を隣り合わせに並べて背景としてみました。

 

 

　　　　

　

 

 

　主役たる雪は本物では無く、　PET素材のプラスチック板です。　今回は反射光タイプの背景画像からの光線で主役の持つ微細な構造・形状の情報がクッキリと写真として捉える事が出来るか？　その事に対して危惧を感じていた 点を *1 ハッキリさせる目的で、　ダミーの雪にはアイスピックを押し付けた時に発生する微細なヒビ割れ加工を付け加えて確認しました。

　結果は僕が実現したいと考えていた色合いの背景写真が撮れました。　これで、１０月下旬から熱中していた新たな背景画像の製作はほぼ完成です。　降雪シーズン本番前に新しい道具の準備が出来てホッとしています。

 

*1　雪の結晶の微細な形状を際立たせるためには照明用（背面照射）ランプは「点光源」と見做せる物が望ましいと僕は感じています、　それは結晶撮影にトライし始めた初期の経験ですが、デジカメモニター画像を背景画像＆背面照射光源として試用した場合に雪の結晶の形がクッキリした姿で撮影出来なかった事への反省です。　その事に対して布の表面の如き特性と思われる物体からの反射光は「点光源としての特徴を失っているかも知れない」そんな恐れを感じていたのです。

背景画像 広告写真の切り抜き利用

　表面反射を用いた背景画像の画像として新聞に折込配達されるカラー印刷された宣伝写真を切り抜いた画像を試用してみた。　Top写真がその切り抜いた画像を並べたものです。

 

　そして以下に並べた画像は広告写真を切り抜いた画像の中の好ましく感じるエリアをダミー雪片の背後に位置させて撮影したものです。

 

 

 

 

 

 

　どの画像の撮影に際して、どの写真を使って撮影したものか？　まだ１時間も経過していないのに、一部を除いて記憶に残っていません。

 

　だから、今後は切り抜いて利用した広告画像のどのエリアを使用したか判る様、　試し撮りした直後に四角い枠を書き加える様にするつもりです。

 

　今後は広告写真が使えるとなれば、「プリンターのインクの消耗を気にする必要も無くなり、　専用の光を透過する印刷用紙を購入する必要もなく、随分と安上がり遊べるぞ！」と想ったりしています。

 

　もっとも紙に印刷した宣伝広告写真、　雪が付着したら、しわくちゃになったり、破けたりしてメンテナンスに気を使う必要が出て来る恐れが有りますがね・・・

反射光を使用した背景画像

　先週はブログの投稿を３回も休んでしまった。　ハテ？　その理由はと想い返してみたら・・・　午前中だけで無く、夕食を済ませた後も反射光を使用した背景画像を使える様な仮の光源ユニットを作り、　プラスチック片で作ったダミーの雪片を相手に色々と試すのが楽しくて、　ブログを書くのをサボっていたからだと気がついた。

 

　今日は「反射光を使用した背景画像」とはどんな物か。　そしてそれを使うためにでっち上げた光源ユニットの事を書いてみます。

 

　今まで僕の撮影システムでは光を透過する素材を用いて作った画像を「背景画像」と呼び、　撮影対象の雪の結晶の背後にそれを置き、　更にその背後に背景照射光源を置く。　そんな構成の装置となっていた。

　今年、　そんな従来の背景画像作りに取り掛かっていたのだが、　百均で売っていたグラデーションカラーの並んだ折り紙用紙を「綺麗だな！」と感じて購入して来たものの、それは用紙の背後ろには光の透過性の無いアルミ蒸着膜が作られた光の透過性が極めて小さな用紙であった。

 

　それを知った時は「ムムムｯ　１１０円を無駄にしたか」と放おっておいたのだが、　従来の背景画像作りに飽きて、　放おって置いた折り紙用紙を背景に使用できる光源ユニット作りに精を出すことになりました。

 

　早速、　ダミーの雪を相手に新たな背景を使って試写してみました。　その画像の内の何枚かでGIF動画に仕立てた物が今日のTop写真です。

　この新たに作った光源ユニット、　　表面反射タイプの画像を置かなければそこは鏡になっているので白色LEDが発射する光は全反射し、　従来の背景照射光源の役割を果たして呉れるのです。

 

日没直後の夕景の中を舞い落ちる雪と見立てた背景です

　一応従来タイプの光透過タイプの背景画像を使って撮影した画像も撮ってみました。　

背景画像 製作再開 その手順

　背景画像の製作準備　なる記事を投稿したのは１０月２８日、　あれから既に５日経過した。　それなのに作った背景画像は１枚だけ、　　我が家の２台のWindowsPC（Desktop、　Laptop）で印刷を試みたが、　何故か EPSON製プリンターとの接続が正常に行えず、　プリンターのドライバーソフトの再セットアップ作業が必要で手間取っていたのです。

 

　作る背景画像は僕が憧れる雪の結晶写真撮影に取り組んでいるロシアのAlexey Kljatov氏の写真です。　その数々の写真の中から取り敢えず、　あっさりした背景の中に結晶の美しさを際立たせた写真（Real snowflake - 05-Feb-2018 - 4 alt）を手本にしてみました。

 

　背景色は２色で一方は空色、　もう一方は何色と呼ぶのか判らない色。　それが左下から右上にかけて隣り合ったグラデーションを持ったものとなっています。　この様なグラデーションはクッキリした２色が隣り合う画像を作り、　背景に置いて撮影する際に、　結晶の背後から適当な距離に置く事でグラデーションをもった写真になります。（カメラの絞り：被写体深度も影響）

 

　そこで試しに、Windowsのペイント・アプリを使用。　２つ色はスポイト機能で選び取り、　背景画像に隣接した２色の画像を作りました。　その様子はTop写真を見て戴ければ判るでしょう。

 

　その画像をプラスチックフィルムの印刷用紙・３M社製に印刷した物と普通紙に印刷した物を重ね合わせて撮影するとこうなりました。

 

　その様にして作った背景画像を用い、　プラスチック片をハサミで切って作ったダミーの雪片を撮影してみました。

 

　しかしこの絵からは美しさは感じませんね。　結局の所、　雪の結晶写真に美しさを感じるには「雪その物の構造がシャッキリと写し撮れたか？」　それが大事ってことを思い知らされます。

背景画像の秘密 中心部の灰色三角エリア

　Top写真で #35 #36 #40 の番号を付けた背景画像、　今日はそれらの画像が秘めた話を書いてみます。

　実は #36 の背景画像は、コンビニで売っている三角形のオムスビと似た形の角板型結晶を撮影した時に使用した画像です。　　撮影対象の雪は背景画像の中心部・灰色三角形の内側に余裕を持って収まってしまうサイズでした。

 

 

　オムスビの各頂点付近の色ですが、左下に青、　右下に赤、　頂点部は下辺の両サイドほどハッキリしませんが黄色系の色が見えています。　これは背景画像の周辺部で描かれた三色に相当しています。

　（撮影時の背景画像の表裏や角度の設定はTop画像の状態とは異なります）。

 

　実はこれらの色、　カメラから取り込んだ直後、　オリジナルの状態ではこれほど鮮やかに色付いては見えませんでした。　カメラ付属の画像処理機能を持つアプリ「OLYMPUS Viewer 」で彩度調整スライダーを最大方向に動かして得られた画像です。　さらに注意してみると、　頂点から右下に続く端辺部には左下に有る筈の黄色系の色が明確に見え、頂点から左下へと続く端辺部には左下に在る筈の黄色と右上に在る青が合成された緑色に見えているなど興味深く感じると同時に、角板型の雪の結晶の表面は完全な平坦では無い事が判り、「面白い！」と感じますね。

 

　ところで、　撮影対象の雪の結晶は背景画像の中心部に置かれています。　その背景画像の中心部は薄い灰色で描かれている事に気がついたでしょうか？　これは以前にも書いた事がありますが、　透明プラスチックを用いた名刺印刷用紙の光透過性の問題解決を目的とした小細工なのです。　印刷用紙の表面はインクの乗りを良くする目的で印刷面に微細な凹凸加工が施されているため、　インクが乗らない（白色）部分はそこで光が拡散します。　それに対してインクで描かれた他の部分は微細な凹凸がインクで埋められて平坦化されるために、　その部分では光の直進性が高まるのです。　そんな背景画像を使用してカメラで撮影した場合、　光の透過性が一番高いと勝手にイメージする白色部分（インクの染料が乗らない白色部分）の輝度が他よりも明らかに低くなる事にビックリするのです。　淡い灰色での描画は背景画像全体の輝度ムラを発生防止に役立つのです。

 

　Top写真の３つの背景画像、　オムスビ型した角板結晶の撮影で味をしめ、　種々のサイズの結晶に対応出来る様に背景画像のサイズも種々用意しましたが、　一番大柄な＃３５は今まで一度も撮影現場で使用した事が有りません。　とにかく降雪の中に見られる角板型の結晶は直径が０.８～２mm以下の小型なものがほとんどですからね。

 

補　足　：　Top画像で示した背景画像を描いた印刷用紙の横幅はおよそ４０mm、

　　　　　　結晶を置いた中央の灰色三角部分の辺の長さは７.５mm　です。

背景画像の製作準備

　PCのペイント系ソフトで背景画像を作画、　それをプリンター用紙に印刷する。　それが大まかな背景画像製作の流れとなる。　ところでPCで作画する場合、　どの様なサイズで作画したら、　印刷用紙のサイズに適合する状態に作画出来るか？　今回の準備の一つには３M社の印刷用紙には名刺サイズにミシン目が入っているので、　それに合致した位置に作画しないと不都合が生じます。　幸いな事に印刷用紙パッケージの中には原寸大の「テストプリント用紙」が同梱されて居ましたので、　最初にペイントソフトでA4用紙のサイズ内に当該ミシン目の枠が印刷出来る画像の作画を行いました。

 

　その作画したモニタ画面上に既に作成してある背景画像の実物を置いて撮影してみたもの、　それがTop写真です。

 

　ところで、　ペイントソフトで作画した背景画像が実際の雪の結晶の背景画像として適切か？　それは実際に撮影に使わないと判らない。　他の雪の結晶撮影を趣味とする方の映像を見ると「惚れ惚れする美しさ」を感じるものが有ります。それに似せる方法としては撮影後の画像処理のテクニックを駆使する方法も有るでしょうが、　どうせ暇な時間は沢山有るので事前に種々の背景画像を準備しておき、　撮影現場では、それをとっかえひっかえ使って撮影してみるツモリでいます。

 

　ところで背景画像としては画像としての形状面と色合いの面が有って、　その組み合わせの数を考えたら事前に準備シキレますか？　と言われそうですが・・・　当然撮影後の画像処理も考慮に入れましょう。

 

　ちなみに、　以下に並べた画像はオリジナル画像に対して、　画像処理ソフト（カメラに付属）で彩度と色相の変化を加えた画像の例です。

　オリジナル画像　　　　

 

　

　　　　　　　彩度変更　　　　　　　　　　　　　　　　　　色相変更

ダミーの雪片の製作 背景画像の製作準備

ダミー雪片　製作材料（上側）と　ハサミで切り出したダミー雪片

材料はプラスチック袋　封入口・溝付きタイプ

 

　いよいよ新しい背景画像の製作を開始するにあたり、　その下準備としてプラスチック片をハサミで六角形に切り出したダミーの雪片の製作を行い、　既成の背景画像を使って試写してみた。　これから１１月末までの期間は背景画像製作月間となる見込みです。

 

　ちなみに同一のダミー雪片を用いて「背景照射光源ランプの明るさと表面照射光源ランプの比率を変えると撮影された画像がどの様な見え味となるか？」　興味を持って頂くために試写した画像を並べて置きました。

 

背面照射のみ、　表面照射無し。

 

背面照射　＋　表面照射

画像ボケの発生と対策

ボケ（カメラブレ原因）の有る画像

 

　夏のヤナバ山荘滞在を終えて自宅に戻って以降、　雪の結晶撮影システムの改良に種々取り組んで来た。　総まとめの意味でプラスチック片を用いたダミー試料を用いて撮影テストを行って居る中で嫌な現象に出会ってしまった。　それは手動モードでフォーカス合わせを行い、　これで良しとしてシャッターを切って得られた記録画像の状態が全く別物の如きボケた画像（Top写真）になってしまう事でした。

 

　そこで、フォーカスボケの発生原因追求と対策を試して見ました。

 

 

フォーカスボケ　発生原因　：

　クイックシューを介してカメラをカメラユニット内部に固定を行っていますが、　種々の要因が重なり固定が甘くなっていた事が原因と判明しました。　カメラは　２Sec　のシャッター遅延モードに設定して有りましたが、　その遅延時間が過ぎて実際にシャッターが切れる際の「カシャ！」と言う小さな音・それさえもがカメラを振動させる原因になって居ました。

 

フォーカスボケ　対策　：

　　以下の　１.　　２.　項目の実施でほぼ満足する結果を得た。

 

１．　シャッターが動作する際の振動要因を減らす：

　　　カメラのシャッター設定を静音モードにする。

 

２．カメラの保持方法　改善　：

　　　　カメラ揺れへの対策は種々考えられますが９０mmマクロレンズ

　　　先端部分に発泡スチロール様の部材で枕の如き物を作り挿入する事で、

　　　カメラの微小な揺れを大きく軽減出来ました。

　　　この効果は手動フォーカス操作の際に、如実に体感出来た。

 

　対策後に得られた良好なフォーカス画像