書類をデジカメで接写してTVに表示する

file:shorui.html

●　書類をデジカメで接写してTVに表示する

[1999.5.6]

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◆質問：

【Ｂ５の書類をデジカメで撮って、それを、ＴＶ画面に出力したときに、
　９ｐｔは無理でも、もうすこし大きい文字を、認識するには、
　どれぐらいの、レベルの、カメラが必要なのでしょうか？】

　※この質問は、"kazukazu"さんから寄せられた質問です。

◆結論：
　【１２ポイント・以上・の文字で書いたＢ５原稿であれば、
　　９７万画素・以上・のデジカメを使って、ＴＶにＢ５全域表示できる。】

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　この質問に回答するために、いくつかの質問＆回答に分離しました。

　Ｑ１：「スキャナで漢字を見分けるために必要な画素数は？」
　Ｑ２：「200万画素デジカメの場合は？」
　Ｑ３：「ＴＶの有効画素数は？」
　Ｑ４：「ＴＶにＢ５原稿を表示した時、認識できるポイント数は？」
　Ｑ５：「ＴＶ表示するために必要最小限のデジカメ画素数は？」
　Ｑ６：「B5に9 ポイントで印刷した文字を読めるデジカメは？」
　Ｑ７：「ＴＶに表示できる９ポイント文字の最大原稿サイズは？」

　Ａ１：イメージスキャナなら1文字あたり９pixel あれば読める。
　Ａ２：デジカメHQモードにて、1文字あたり18.8 pixel必要。
　Ａ３：ＴＶの有効表示画素数は、２２万画素。
　Ａ４：１２ポイント以上。
　Ａ５：ＴＶに文字を表示する場合、最低９７万画素のデジカメが必要。
　Ａ６：172万画素のデジカメ。
　Ａ７：7.5 inch。Ｂ６(7.2 inch)だいじょぶ、Ａ５(8.5 inch)はつらい。

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【公式集】
　g = [{(72/p) * 9 * q * h }^2] / 1.33 ・・・・・・・・式１
　h = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q } ・・・・・・・・式２
　L = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q }*25.4 * f/36 ・・式３

g : デジカメ画素数 [pixel]
h : 撮影する書籍の長さ [inch]
L : 接写距離
p : 文字のポイント数
q : デジカメ補正係数 (C-2000 ZOOM,HQモードにて 2.1)
f : レンズの焦点距離 [mm] (35mm フィルム換算)

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◆実験１【Ｑ１：スキャナで漢字を見分けるために必要な画素数は？】

方法：
　1) 600ppi/フルカラーで新聞をスキャン。
inch あたり、10文字の新聞(7.2point)
カラーイメージスキャナ　GT-9500
　2) Photoshopを使って縮小。(Bi-Cubic)
600ppiの画像を、160/120/90/80ppiの解像度に
リサンプリングして等倍表示。
　3) １文字あたり、何ピクセルまで小さくしても読めるのか調べる。

結果：
　160ppi←余裕。
　120ppi←余裕。
　 90ppi←かなりきついけど、読める。
　 80ppi←漢字は、読めない。

計算：
　90ppiにて、１文字あたり、何ピクセルか計算。
　インチあたり10文字の字の大きさをインチあたり90pixel(90ppi)の細かさで表示。
　→１文字あたり、9 pixel。

結論：1文字あたり、9 pixel あれば読める。

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◆実験２【Ｑ２：200万画素デジカメの場合は？】
〜　200万画素デジカメの解像能力　〜

　さて、次の実験は、スキャナとデジカメの比較。

方法：
1) 200万画素デジカメで、取り込み寸法を変えて新聞を接写する。
フレーミングサイズ　A4縦、B5縦、A5縦をランドスケープ一杯。
デジタルカメラ　 OLYMPUS C-2000 ZOOM
ＨＱモード（JPEG高い圧縮　1200x1600pixel 15frame/8MB）

2) デジカメの液晶画面にpixel等倍表示して、可読性を判定する。
x3まで拡大表示して、LCDにて判断。

結果：
　A4縦：想像力が無いと読めない。
　B5縦：どうにか読めるが、知らない漢字があると字画が解らない。
　A5縦：かなりきついけど、読める。

結論：
　A5縦→8.5inch→85文字に1600pixelを費やしている。
　1600/85 = 18.8 pixel必要。

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ここまでの結論
　[1]漢字を読むには、１文字あたり最低でも 9pixel必要。
　[2]デジカメのHQモードにて、１文字あたり18.8pixel必要。
→デジカメ補正係数　2.1

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以上の結果から公式を求めます。(^^)
g : デジカメ画素数 [pixel]
p : 文字のポイント数。
q : デジカメ補正係数 HQモードにて　2.1
h : 撮影する書籍の長さ [inch]

g = [{(72/p) * 9 * q * h }^2] / 1.33 ・・・・式１

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◆計算１【Ｑ３：ＴＶの有効画素数は？】

＜飯田さんの結論＞
{ １３０万画素機の、FujiFilm FinePix700 での実験結果です。}
{ Ｂ５全体が丁度１画面に収まるようにマクロモードで撮影　　}
{ 10ポイントひらがなはほぼ読める漢字はつらい　　　　}
{ 12ポイントほぼ問題なく読める　　　　　　　　　　　　}
{ 16ポイント問題なく読める　　　　　　　　　　　　　　}

>12ポイントほぼ問題なく読める
が、実験１の90ppi結果、「かなりきついけど、読める。」
と同じと判断すると、

B5縦は10inch、文字数は(72/12)x10=60文字。
１文字9 pixelとして、540 pixel。
TVは、VGA(640x480 pixel)は無いのかもしれません。
(540^2)/1.33 = 22万画素相当。

結論：
　NTSC TVの有効表示画素数は、22万画素。

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◆計算２【Ｑ４：ＴＶにＢ５原稿を表示した時、認識できるポイント数は？】

まず、式１を変形します。

h = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q } ・・・・式２

h : 撮影可能な書籍の最大長さ [inch]
g : デジカメ画素数 [pixel]
p : 文字のポイント数。
q : デジカメ補正係数
HQモードにて　2.1

計算：
　式２を使って、h = 10.0 [inch](B5縦)となるように、
　pの数値を9pointよりも上げてゆきます。

h = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q }
　g = 220,000
q = 1
p = 12 point

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◆計算３【Ｑ５：ＴＶ表示するために必要最小限のデジカメ画素数】

　デジカメ係数を考慮すると、
　q : デジカメ補正係数 HQモードにて　2.1　として、
　
　(2.1^2) * 22万画素 = 約97万画素。

結論：
　NTSC TVに文字を表示する場合、最低97万画素のデジカメが必要。

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◆計算４【Ｑ６：B5に9 ポイントで印刷した文字を読めるデジカメは？】

計算例：
p=9 ポイント
h=10 (B5縦)
→　172万画素
結論：
　172万画素のデジカメ。実質的には、200万画素。

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◆計算５【Ｑ７：ＴＶに表示できる９ポイント文字の最大原稿サイズは？】

式２を使って、
h = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q }

h : 撮影可能な書籍の最大長さ [inch]
g : ＴＶ画素数　２２万画素。
p : 文字のポイント数。　9
q : デジカメ補正係数　1

h = 7.5 inch。
つまり、B6(7.2 inch)くらいが限界ですね。A5(8.5 inch)はつらい。

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◆計算６【接写距離の計算】

ついでに、、接写距離を計算しちゃいましょう。
200万画素デジカメを使って、新聞などを撮影するときに、
なるべく広い面積を撮影したいので。

まず、式２に変数を追加します。

f : レンズの焦点距離(35mm フィルム換算)
L : 接写距離
とすると、幾何光学から
f/36mm = L/h
になるので、
L = h * f/36mm

よって、

L = {sqr(g * 1.33)}/{(72/p) * 9 * q }*25.4 * f/36 ・・・・式３

L : 接写距離

g : デジカメ画素数 [pixel]
p : 文字のポイント数。
q : デジカメ補正係数 HQモードにて　2.1
f : レンズの焦点距離(35mm フィルム換算)

計算例：
　新聞を192万画素(1600x1200pixel)で撮影する。
　g : 1920,000 pixel
　p : 7.2 point
　q : 2.1
　f : 105mm

L = 626 mm

※時刻表などを接写される方は、式３をエクセルに
　入れておきましょう。(^^)
　文字のポイント数を見分ける練習をしておけば、後は、
　カメラ＝被写体の距離を一発で決定できます。
　自分の片腕の長さや、片手の手のひらの幅を
　あらかじめ知って置くと便利ですね。

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出典-----
Nifty-Serve (富士通系会社による商用電子会議室サービス)

FPHOTOD MES( 2):#15778 99/05/01 02:17　への投稿原稿から推敲

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