デジタル周辺機器の基礎知識


 最近はデジタル技術が発展し、様々なデジタル機器が登場してきました。今まで個人では手に入りにくかったデジタル入力機器も入手することができるようになりました。このページでは、スキャナやデジタルカメラ、プリンターなどの機器についての基礎的事項を記載しています。     


 ○スキャナのはなし

 アナログデータのフィルムを、デジタルに置き換えるスキャナは、銀塩派にとっては重要なデジタル機器です。
 しかし一口にスキャナと言っても、1万円で買える物から1000万円クラスの物まで幅広く販売されています。一般家庭への普及率も増えて、人気家電製品の一つになりつつあるスキャナですが、あまり構造やシステムまで踏み込んだ記載は見かけません。ここではスキャナの基本的な構造を示し、スキャナを購入する上での参考になる内容を記載しています。

1.スキャナの種類

 私達が手に入れることができるスキャナは、大きく分けて2種類あります。フラットベッドタイプのものとフィルム専用タイプの製品です。業務用のものでは、大型のドラムタイプのスキャナもありますが、あまり一般的ではないでしょう。

CanoScan9900F NikonCoolScan SG8060MarkII
フラットベッド型スキャナ

私も使っている9900F

フィルムスキャナ

ニコンクールスキャン

業務用ドラムスキャナ

現在世界最高品質のSG8060

一般向けフラットベッドタイプ(CanoScan9900Fなど)

 原稿の種類を選ばないのがこのタイプ。書籍でも開いて載せればスキャンできます。透過オプションを取り付ければフィルムもスキャンできます。今、最も手に入れやすいスキャナです。3万円程度の出費で、高解像度のものを手に入れることができます。

業務用フラットベッドタイプ(EPSON ES-8500など)

 現在世界的に最もよく出ているクラスのスキャナで、多くの種類が出ています。SOHOで使われることが多く、一般向けと比べると価格が上がります。10万円以上から手に入れることができるクラスです。数が多い分、機種による品質格差も大きいので自分の意図と合うものを選ぶことが重要です。

一般用フィルムスキャナ(Nikon CoolScanEDなど)

 フィルム専用のスキャナです。フラットヘッドのような透過スクリーンがないフィルム専用だけあってシャープな像を結びます。ただ比較的値段が高いのが難点で、ラージフォーマットを読める機種は非常に高価です。一般向けフラットヘッドの性能アップと普及により、注目度が下がってきたスキャナです。ラボでPhotoCDを焼くために使っているのは、このクラスのスキャナです。

業務用フィルムスキャナ(imacon Flextight PHOTOなど)

 ハイエンドのフィルムスキャナで、フィルムに限るとドラムスキャナ並の能力を発揮する機種です。ただ非常に高価で、最高の製品と言われるimacon社のものは100万円以上の価格です。プロラボでブローニーサイズのスキャンを頼むと、このクラスのスキャナを使ってスキャンしてくれます。

ドラムスキャナ(大日本スクリーン SG8060など)

 現在最も高品質な画像を提供してくれるスキャナです。1000万円はする価格帯なので一般人が持つのはほとんど不可能です。ドラムに原稿を巻き付けてスキャンするので、スキャンする原稿はドラムの回転で飛ばないことが条件となります。また油張りという特殊な技能を必要とするので、専門技術者の育成が必要なスキャナです。プロラボで「ドラムで超高精度スキャンお願いします」と依頼すればスキャンしてくれますが、スキャン料金も非常に高額です。

 上記のようにいろいろ種類があるスキャナですが、一般的には家電量販店で売られているもので十分でしょう。このクラスの製品でも10年前では、百万円くらいした製品と同じくらいの性能があります。あまり高いスキャナを買い求めるよりも、そのスキャナを有効活用した方がよいと思います。

2.スキャナの構造

 普段何気なく使っているスキャナ。カタログには、いろいろなスペックが書かれていますが、あまりよくわからないものばかりです。ここでは基本的なスキャナの構造と、大切な部分の説明を記載しています。

フラットヘッドスキャナの構造

 上図は一般的なフラットベッド型スキャナの構造図です。黒縁の上の透過ガラス越しに読み取り原稿を置き、下から光源を移動させることで全面をスキャンします。読み取りのCCDは大型化するとコスト高に繋がるので、前面に集束レンズを置き、光源から反射された光を集めて読み取ります。一般のフィルムスキャナも同じような構造で「EDレンズを用いた・・・」と書いてあるのは、このレンズに色消しレンズを用いたということです。CCDが図のように一つの場合は、CCD前面にRGBフィルターを置き3回露光(スリーパス)することでRGBそれぞれの色情報を読み取ります。

 市販されている一般向けフラットベッド型スキャナは、ほとんどが図のような構造です。このように光源が動くタイプのスキャナは「光学移動式」と呼ばれています。できれば光学系は動かない方が精度が高くなるので、業務用の高額なスキャナでは「原稿移動式」のスキャナも存在しています(光源が動くと原稿周辺部で収差が出やすくなります)。フィルムスキャナにも光源が移動するものと、原稿が移動するものの2種類が存在します。もしこれからスキャナを選ばれるのなら、この辺りも気にされてみてはいかがでしょう。

 また、読み取りCCD(センサー)の数によってもスキャナの性能は変わってきます。上のスキャナは1枚センサータイプですが、高級な製品になると、RGBそれぞれに一つずつセンサーが設置されたものもあります。いわゆる3ライン型のセンサーです。3ラインになるとRGBを一気に読み取ることができるので、スキャン時間は高速です。ただ3ラインに置かれているCCDの特性にばらつきがあると、品質の悪化を招くため嫌う人もいます。時間がかかってもよい方は、1ライン型の方が安くてお勧めかもしれません。
※細かくスペックを見ると、1ライン型でも上図のように3色フィルターを用いるものと、RGB光を発光して読み取るものがあります。色の特性はフィルタタイプの方が優れているようなので、こだわる方はチェックされた方がよろしいでしょう。

3.デジタルよりアナログなハイエンドの世界

 デジタル全盛の時代ですが、スキャナのハイエンドの世界ではまだまだアナログ機器の支配が続いています。超高精細の画像を読み取るには、非常に微弱な光信号を読み取ることが必要です。その光を確実に読み取るには、現在のCCDセンサーではまだ不十分で、未だに真空管のような構造をした光電子倍増管(フォトマルチプライヤー(通称:フォトマル))が使われています。

フォトマルチプライヤー

 フォトマルは上のような構造をしており、光が当たると電子が発生する物理現象を利用したアナログデバイスです。電子レベルでの電流を検出できるため、CCDでは識別できない信号を捉えることができます。ただ、高品質のものを量産するのは極めて難しいため、大変高価な機器となってしまいます。現在では大型のドラムスキャナや、一部の業務用フラットベッドスキャナに用いられているにすぎません。


○モニタのはなし

 画像処理で重要な位置を占める機器の一つは「モニタ(ディスプレイ)」です。意外に軽視されがちですが、モニタで表示される画像を見て「ここはこうしよう。ここの彩度は上げて・・・」という具合に画像加工することを思えば、モニタの重要性もわかってくるものです。ここからは、簡単にモニタの種類について書いています。

1.モニタの種類

 私達が手に入れることができるモニタには、CRT式のものとLCD(液晶)式のものの2種類があります。最近は設置スペースも少なくてすむLCD式が人気です。ただどちらも一長一短があるので、画像処理用モニタとして選ぶには注意が必要と思います。

Studio Display
ナナオT-566
Apple社純正LCD Display

私も使っている17inch Studio Display

色再現にこだわるナナオのCRTモニタ

T-566ブラックタイプ

LCD(液晶)モニタ
 電磁界などの物性を利用しているCRTに比べて、時間による色変化が少ないと言われています。当初は、輝度の低さが問題にされていましたが、最近は高輝度のものが出てきており、その不安はなくなりつつあります。ただ液晶は光の偏光作用を利用して光らせているので、見る角度によって多少明るさや色が変化してしまうのが弱点です。

CRTモニタ
 昔からある歴史あるモニタ。歴史が長いこともあり、色の特性がコントロールしやすく安定した性能を発揮します。また、表面が発光するためどの位置、角度からも画面が見やすい特徴があります。しかし構造上、電子銃などを使ったアナログデバイスであるので、電圧の変化や外部磁界の影響を受けやすい欠点があります。そして最大の弱点は、大きくて重たいことです。狭い日本には不向きなモニタかもしれません(笑)。

2.モニタを選ぶこつ

 これからモニタを買うなら、LCDタイプのモニタをお勧めします。一番のお勧め要因は、表示画像の安定性が優れていることです。特にコンセントが少ない一般家庭では、アナログデバイスであるCRTモニタを使うと、電圧変動により安定した表示が保てないという心配があります。その点LCDモニタは安心です。またCRTに対して、輝度のムラが少ないという優れた点も見逃せません(CRTに対して暗部の表現が優れています)。最近のデジタル接続できるLCDならば、輝度の管理もパソコン側が管理してくれるものもあり、最高の画面を提供してくれます。

 そうは言ってもLCDモニタを買うに当たって注意する点もあります。もともと視野角が狭いデバイスなので、なるべく広い視野角を持った製品を購入することです。最近は広視野角をうたった製品もありますのでお勧めです。
できれば現物を確認された方がよいと思います。私がお勧めする確認方法は、同じ画像を中央と上部、そして左右に置きます。そしてその画像を見比べてみることです。よいモニタならば、どれも同じような色合いに見えます。しかし粗悪なモニタですと、それぞれ色の調子が異なって見えます(案外違います)。また、余裕があるならキャリブレーション対応モニタを買うのもよい方法だと思います。

トップページへ

このページは天体写真の世界に移動しました
天体写真 販売