ブラウン管の例から分かるように、光の三原色は赤、青、緑です。そして、画像データのRGB値は、それぞれ赤色、青色、緑色の大きさを表しています。R値が255[-]、G値が255[-]、B値が255[-]のとき、PCの画面は白く見えます。
ただし、RGB値が全て255[-]だからといって、赤色、青色、緑色の大きさが同じという保証はありません。図5に示したように、白く見えるための大きさの比があると思います。PCのディスプレイは、白く見えるようにうまいこと調整されているのです。
RGB値が0〜255までということは、R値は8bit、つまり1バイトで表現されています。R、G、Bの3つがあるので、24bit必要です。というわけで、24bitのビットマップ形式となります。ちなみに、筆者が最初に買ったPCは、RGB値を16bitで表現していました。R値は5bit(0〜31)でした。それでも十分なカラー表示ができたと記憶しております。
人間の目は、色(色相)の見分けには鈍感で、明暗(明度)には敏感です。人類が狩猟時代だったころは、明暗に頼って危険を回避していたのだと推測しています。
ブラウン管と絵具を使って、光の足し算と引き算を説明します。まずは絵具から説明します。青色の絵具と黄色の絵具を混ぜると緑色になりますが、それに赤色を加えると灰色になります。混ぜる色を増やすと、どうやっても鮮やかな色にはならず、ぼやけた灰色になりますね。絵具は色の引き算なのです。
では、ブラウン管ではどうなるのでしょうか。赤と緑を光らせると黄色になります。緑と青を光らせると水色に、赤と青を光らせるとショッキングピンク(マゼンタ色)になります。そして、赤、青、緑の大きさを組み合わせることで、人が見える範囲には限定されますが、さまざまな色を表現できます。ブラウン管は光の足し算なのです。絵具のように、ぼやけた灰色にはなりません。
繰り返しとなりますが、RGB値を全て255[-]にすると白になります。
図6に、感圧紙による測定例を示します。これをスキャナーで読み込み、RGB値を取得しました。ここで、R値(赤色成分)を頼りに圧力を数値化すると、失敗事例となってしまいます。
色見本(これは紙に印刷されたものでした)のRGB値をグラフにしたものを図7に示します。
まず、圧力がない場合を考えましょう。新品の感圧紙は白色です。つまり、RGB値は(255,255,255)ですね。次に、小さな圧力値を測定した場合(色見本の0.1[-]です)は薄いピンク色になります。薄いピンク色のRGB値は、(250,230,230)くらいでしょう。一方、大きな圧力を測定した場合(色見本の1.3[-]です)は真っ赤になります。RGB値は(230,50,30)くらいだったと記憶しております。
表にまとめてみましょう。表1になります。
真っ赤な色のR値は230[-]と、白色のR値255[-]とほとんど変わりません。そうでないと赤色にはなり得ませんね。一方、真っ赤な色のG値とB値はゼロに近くなります。というわけで、大きな圧力を測定した場合(色見本の1.3[-]です)のG値は50[-]、B値は30[-]とゼロに近い値になります。緑色成分よりも、青色成分の変化の方が大きかったと記憶しております。大きな圧力を測定した場合、R値は255[-]から230[-]へとほとんど変化しないのに対し、B値は255[-]から30[-]へと大きく変化します。
圧力を数値化するときは、R値を見るのではなく、G値かB値を見る必要があります。ここがポイントです。
図8に圧力分布の測定例を示します。
これなら、圧力のバラつきが何パスカルなのかが分かりますね。
あと、感圧紙画像が真っ赤ではなく、ピンク色になっていること(圧力がサチュレートしていないこと)もポイントです。そうなるように、プレスの圧力を調整するか、感圧紙のグレードを変更します。
圧力の数値化作業は以下のようになります。プログラミングが必要です。
この作業を「Excel」で行うことはお勧めしません。というのは、圧力分布を等高線表示することになるのですが、512×512セルのデータを等高線表示すると、動作がとても重くなるからです。他のプログラミング言語で実施することを推奨します。
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