dcrawによるSD14の画像の現像について
nrt
29 Mar 03:19

はじめまして。
SD14のタイミングでFoveonに興味を持ちまして、よくフォビオン掲示板を読ませて頂いています。

maroさんのカラー版の市松模様について、赤とマジェンタの分離が悪い件で、センサーと現像ソフトのどちらに原因があるのか話題になっていたと思います。
これをきっかけに、dcraw を使ってみたところ、いろいろ分かりましたので、ご報告いたします。
(dcraw についてはこちら → http://cybercom.net/~dcoffin/dcraw/ )
以下、画像の利用についてはmaroさんから承諾を頂きました。

まず、生データ(dcraw -d で抽出)を見てみると、白黒は綺麗に解像していますが、カラー版は、赤とマジェンタの組み合わせで、すでに解像していないようです。
http://www.geocities.jp/nxfield/sd14/raw.html
# よく見ると、なぜか一ヶ所だけ解像しているようです。よく頑張った! (赤とマジェンタの左上隅の一個下です。)

ここから dcraw の現像の話になります。
まず、そのままではうまく動作しませんでした。動作に必須だった変更点は次の2点です。

(1) ハフマン符号化されたコードのパディングの有無
一行分が32ビットバウンダリで終わる場合に、SD10以前はパディングがあるようですが、SD14には無いようです。(よく分かりませんが、ファイルのどこかに区別できる条件があるのかもしれません)

(2) foveon_avg() 内のゼロ除算
range[1] - range[0] == 1 の場合があります。(正式な直し方は分かりませんが、ひとまずゼロ除算を避けるようにしました)

さらに、以下のような気になる点がありましたので、少し修正して、いくらか改善してみました。

(3) 最初、気がついたのは、棚の金属が強く反射している部分にマジェンタや緑や青の偽色(?)が出ることでした。
http://www.geocities.jp/nxfield/sd14/false.html
maroさんのアップされたオリジナルの画像を見ると、私が指摘しているような部分で、うっすらと白く塗り潰されている部分があるようです。SPP3も対策しているのかと思います。

(4) 次に気がついたのは、画面のいたるところに見える、緑とマジェンタの斑模様です。当初、dcrawが悪いのかと思いましたが、後で気がついたのですが、ポラロイドx530の画像のノイズとよく似ていることから、これはFoveon特有のノイズなのかなと思っています。
(x530の記事、港の写真など → http://dc.watch.impress.co.jp/cda/review/2005/04/28/1476.html )

そう思って maroさんの白黒市松の画像を見ると、綺麗にノイズが取れて、市松の部分が見事な白黒になっています。これは SPP3 だから除去できるのか、それ以前の SPP でも除去できるのか知りたいところです。
(さらにSD14とSD10のノイズの比較状況も知りたいところです。)

一方、dcrawでは周辺の画素の色のスムージングでノイズを取り除いているようです。その影響で、色が少し滲(にじ)んで見えます。それでもノイズを取り切れていません。。。

参考までに、以上4点の修正を加えた dcraw で現像した結果は次のようになります。
修正したソースのパッチも置いておきます。
http://www.geocities.jp/nxfield/sd14/result.html

以上、dcraw による SD14 の画像の現像の話でした。今後、いくつかの疑問が解決することと、あとは、IDKさんの dcx3 の改良に役立てば幸いです。
以上、何かご意見、ご指摘などございましたらよろしくお願いします。

Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
nrt
29 Mar 03:26

ところで、「SD14はジャギーが目立つ。レタッチしても自然に直らないのでは」というような話題があったと思いますが、dcraw で現像すると、スムージングのおかげ(?)で、意外と綺麗になるかもしれません。

試しに SPP3 のテスト用にアップされていた画像を dcrawで現像してみました。
(dcraw はオフィシャルな現像ソフトではありませんので、この現像結果には、いろいろ不具合があるかと思いますが、ここでは深く追求しないようにお願いします。ノイズの件も含めて、あくまで参考程度に)

http://www.geocities.jp/nxfield/sd14/samples.html

元のX3Fに埋め込まれていたjpeg画像(dcraw -e で抽出)と比べると、少し滑らかになってジャギーが軽減されているように見えます。そうだとすると、ジャギーの問題は少しは現像ソフトで対策できるということになります。(まだよく検証できていませんので、本当かどうか分かりませんが、SPP3 にジャギー軽減 on/offのスイッチを付けるなどして)

Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
IDK
29 Mar 08:12

最新dcrawの情報ありがとうございます。
こちらでも生データを昨夜抽出成功したばかりだったです (^_^;)
市松試験ではカラー版がやはりRAW段階で解像不良となっており、ショック受けていたところです。

dcrawでは適当にデータを圧縮するようで、生データで帽子の一部が白トビしているように見えます。
実際のRAWデータでは白トビしていません。
生データーの段階で他に分かったことは、

1)彗星ノイズは無くなった
 見事に改善されています。片側シャープネスも不用で、真にシャープネス皆無の自然な画像が得られるようになりました。

2)三層のレベル差が無くなった
 旧センサーでは中層だけ1割ほどダイナミックレンジが広く、白トビ寸前は色再現が困難でした。しかし新センサーはダイナミックレンジが揃い、高輝度部分の描写が改善するはずです。

 旧センサーでマトモな絵を出すために細かな工夫をあれこれやったかなりの処理が不用となり、気持ちよく現像出来そうです。ただしまだ未確認ながら色ノイズは苦労しそうです。
 そもそもRAW段階で左下のカラー市松が解像出来ていないのが謎で、センサーの問題なのかRAWと称しつつ何か手を加えた後に記録しているのか・・・後者だとすればDP1でも同じ現象になるのかならないのか?

Re: Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
nrt
29 Mar 19:21

こんばんは。

IDKさんWrote:
> こちらでも生データを昨夜抽出成功したばかりだったです (^_^;)

そうでしたか、同時進行でしたか。
何かお手伝いができればと思っていましたが、心配するまでもなく、すでに分析も進んでいるようで、あとはIDKさんがノウハウをお持ちだと思いますので、今後の情報を楽しみにしています。

dcrawを触った感想としては、現像ソフトって面白いですね。
それと、今むしょうにFoveonセンサーのカメラが欲しいです。
うぅ。。。

Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
yos@tokyo
30 Mar 20:02

こちらもはじめまして。yosといいます。

nrtさんご指摘の(1)の部分に関しては、データセクションの最後に各rowに対応したエンコードデータ
のオフセットテーブルがあると公式資料に書いています。

よって、自分は下記のような方法でこの部分の修正を行っています。

1. RAWデータのセクションの長さを格納するためのグローバル変数の追加
 例)int rawdata_seclen;

2. 上記変数に代入:関数parse_foveon()内にrawデータのオフセット(data_offset)に代入している部分が
あるので、その直後に追加。
 例)rawdata_seclen = len;

3. 各rowをデコードする際、適切な読み込み開始位置をテーブルから読み、ファイルポインタを移動
下記の2行の記述を「for(row=0;row<height;row++){」のループ内の最初の位置に挿入する。
 例)fseek( ifp, data_offset - 24 + rawdata_seclen - 4*(height-row), SEEK_SET );
   fseek( ifp, data_offset + 4 + 2*1024 + 4* 1024 + get4(), SEEK_SET );

4. テーブル使用で読み出し位置の問題はなくなるので、下記の1行を消す。場所は上記のループ内。
 削除する部分)if (!bit && !fixed) get4();

dcrawがSD14への未対応の件、dpreviewでも話題になっていましたが、指摘していいものかどうかと迷っていま
した。まずは、DaveCoffin氏にメールを送って、とか...。ただ、ソースの中にFOVEONに関する部分はrestricted
となっており、わざと修正していない線もあるのかと思います。公式の資料に書かれているテーブルの存在を無視
するとは思えないからです。

自分は一応SD14ユーザになったばかりで、センサの吐き出すホントのRAWの情報が知りたくて、また、いつかは
オリジナルの現像ソフトも作れたら、と思って、dcrawにたどり着きました。

長文失礼しました。これを機によろしくお願い致します、nrtさん & 皆様。m(_ _)m

Re: Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
nrt
31 Mar 00:02

なるほど。私は、画像が斜めにズレていたので、適当にここら辺かなという感じで直していましたが、yosさんの仰る通り、各rowのバイトオフセットの値を利用するのがよろしいかと思います。(そんな便利な配列があるとは知りませんでした。)

また、変更点を作者や関心のある人たちに知らせてあげるのは良いことだと思います。私はIDKさんに伝えることだけ考えていたので、そこまで思いが及びませんでした。

いつかはオリジナルの現像ソフトを作れたらという思いは私もあこがれます。dcrawは良いスタート地点になるのではないでしょうか。今後も情報交換できれば幸いです。よろしくお願いします。

Re: Re: Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
yos@tokyo
06 Apr 18:47

nrtさん、レスありがとうございました。

> また、変更点を作者や関心のある人たちに知らせてあげるのは良いことだと思います。私はIDKさんに伝えることだけ考えていたので、そこまで思いが及びませんでした。

書き込みしようと思ったら、dpreviewは登録しないと発言できないようで、登録から始めます...

> いつかはオリジナルの現像ソフトを作れたらという思いは私もあこがれます。dcrawは良いスタート地点になるのではないでしょうか。今後も情報交換できれば幸いです。よろしくお願いします。

オリジナル現像ソフトへの道のりはかなり長そうですが、手始めにドラッグ&ドロップで使用できるX3F専用のデコーダを作ってみました。
dcrawのコードは美しすぎるので自分の理解に沿って一から書き直しました。SD9のデータが入手できませんでしたが、SD10/14の
データでは動作確認しています。

yos.the-ninja.jp ←ここからダウンロードできます。

もしお役に立てばお使い下さい。プロパティのテキストなんかも吐き出すようにしています。
まずはこれが吐き出すデータをいろんなソフトで一からいじくり回してSPPや他の現像ソフトの偉大さを学ぼうと思います。

こちらこそ情報交換など、今後もよろしくお願いします。

Re: Re: Re: Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
nrt
07 Apr 01:45

IDKさんと言い、yosさんと言い、素晴しいですね。

私の方は自分でX3Fのデータを作れるように、ひとまずx530の中古を購入することにしました。
評判悪いみたいですが、dcrawで頑張ればもう少し綺麗な絵になるのではないかと内心楽しみにしています。

Re: Re: Re: Re: Re: dcrawによるSD14の画像の現像について
yos@tokyo
07 Apr 14:50

nrtさんWrote:
> IDKさんと言い、yosさんと言い、素晴しいですね。

いえいえ、nrtさんもすごいです(^^)

> 私の方は自分でX3Fのデータを作れるように、ひとまずx530の中古を購入することにしました。
> 評判悪いみたいですが、dcrawで頑張ればもう少し綺麗な絵になるのではないかと内心楽しみにしています。

x530ですか、面白いですね。また、結果が出れば教えて下さい。

ところで、dcrawのデコードのエラー対処のテーブル使用の件、dpreviewに登録し、カキコしてみました。
やはり、デコードエラー修正のみならず、dcrawをちゃんと動くようにしたい人が多いらしく、nrtさん
ご指摘の部分も紹介しておきました。

http://forums.dpreview.com/forums/read.asp?forum=1027&message=22767514

自分も該当部分を見てみましたが、対処法は多分これでいいと思います。range[0]からrange[1]までの間の
平均(avg)を取りたいみたいですから。

では、また。

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