撮影後の写真から赤外線のみ抽出できますか？

赤外線カメラやサーモカメラには赤外線以外通さないフィルターや鏡のような物が付いていますが、カメラそのものは赤外線も含めてデータとして残っていると思います。
ということは、あとで、そこから、ソフトウェア的に赤外線以外全て取り除けば赤外線写真ができますか？
白黒写真からカラー写真を現像できる時代ですしできない物か不思議に思っています。
また、これを応用すれば、サーモカメラなしで、サーモカメラのように色温度も抽出できますか？

No.6 回答者： Postizos 回答日時： 2013/08/08 15:24

白黒写真をカラーにするのは自動ではなくて、簡単に言えば人間が決めた色をうまく塗るところでデジタル技術を使っているだけです。

コンピューターを使って色を塗っているだけなんです。
白黒フィルムの中には色を決める情報は残ってないのです。人間が元の色を推察できるからできることなのです。

確かに赤外線のカットが不十分で感光してしまうデジタルカメラはあります。
でも通常のカメラはＲＧＢの値しか記録しないので、あとから赤外線の値だけを抽出することは不可能です。

赤外線のカットが不十分なカメラの特性を生かして赤外線写真を撮るなら、撮影時に赤外線だけを通して可視光をカットするフィルターを付けないと無理でしょう。

赤外線サーモグラフィは普通の可視光用のカメラよりも長波長の赤外線に感光するようになっています。まず受光素子そのものが違うということ。最近は赤外線による熱を検出する素子が使われている物が多いようです。
次にレンズは普通のカメラのレンズでは長波長の赤外線を通さないので、長波長の赤外線を通して可視光を通さない物が使われています。
そしてサーモグラフィの像が温度によって違う色が見えるのは、単に露光量の違いで色をあとから替えているだけです。元は白黒画像で、それを露光量に基づいてポスタリゼーションというかトーンセパレーションのような加工をしているだけです。
http://www.thermo-lab.com/first/about/

以上のように普通のカメラをサーモグラフィのように使うことは不可能なのです。
ですがサーモグラフィのような画像を普通の画像を元にして疑似的に「作る」ことはできます。それは白黒写真に色をつけてカラーにするような人間の推測を元にした作業ですが。
また普通の写真をRGBの置き換えなどで疑似赤外写真にするテクニックもあるようです。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

そうですね。あとから赤外線の値だけを取り出すと言うよりも、RGBデータから赤外線部分を推測して復元するような感じになろうかと思います。
例えば、赤外線が強く発生するところでは、RGBデータがある特徴的な組み合わせで記録されるなどあれば、復元できるのではないかと思います。もっと他にも、数学的なテクニックや、大量のデータから推測する方法など、何かしらの方法はない物でしょうかね？

また、カットフィルターを付けると想像以上に廉価に簡単に取れる事については私も、びっくりしました。

ただ、今回は、撮る方法よりも、例えば、
http://freeride7.blog82.fc2.com/blog-entry-3440. …
な感じで、どう考えても今までの常識的では、復元できるはずのない画像や文字が、復元できた、面白い方法はない物かと思っています。おそらく、ここまで崩れた画像ですと、推論も入ると思いますので正しい画像という保証はできないと思いますが、それでもソフトウェアでここまでできるという非常に画期的な方法ではないかと思っています。

サーモカメラについても、あとから処理が加えられていることは一応分かっているのですが、それであれば、普通の写真にすごい処理を加えて、ソフトウェア的、擬似的に復元できない物かと思っています。

白黒写真の復元について、詳しくは知らないのですが、どこまでが人間の推測で、どこまでが元データからの復元なのか気になるところです。

今まで、絶対的に情報が足りないと思われていたデータ（超解像は不可能だと言われていた）が復元できる例を見ると、もしかすると、可能な方法はあるのではないかと思う時があります。

お礼日時：2013/08/08 16:36

No.5 回答者： bardfish 回答日時： 2013/08/07 13:01

サーモカメラはデジタルカメラとは別物ですよ。

色温度というのは熱の温度ではありません。

だからデジカメのイメージセンサーが赤外線を多少記録していたとしても、それはサーモカメラとは全く違うものになります。
そもそも、デジカメのイメージセンサーにはIRカットフィルターが装着されています。赤外線域の光を無処理で受光してしまうと通常写真の色味がおかしな事になってしまいます。

記録されている画像データには「赤外線」というものは含まれていません。
一般的なイメージセンサーは赤青緑のカラーフィルターを通した後の明るさレベルだげが記録されています。
赤外線は大雑把に言うと赤ですが、不可視領域の波長もあります。
カメラというのは肉眼で見たままの情景を移すのが目的ですから、不可視光は記録されないのが普通。記録されていたとしても可視光と不可視光の境界ギリギリの範囲だけ。

だから貴方が想像するような結果はほとんど望めません。
IRカットフィルターを取り除く改造をすればまた違ってきますが、そもそもの原理が違うのでサーモカメラのような写りは期待出来ません。

サーモカメラの画像ってこういうのを思い浮かべるのが普通だと思うんですけど・・・
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%BC% …
もしかして違います？

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

確かに、フィルターを外せば可能なようですが、それでも、ある程度は受光しているようです。
http://blogs.yahoo.co.jp/ay_ijak/30367125.html
そのため、超解像度や白黒画像をカラーに復元するような、普通にパスをかけるような方法とは違い、もっと多くの工夫をすることで可能なのか否か気になっています。

サーモカメラについては、wikipediaの様な物を想像しています。
これについても、赤外線から推定に推定を重ねて復元できない物かと思い質問させていただきました。

お礼日時：2013/08/07 23:32

No.4 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2013/08/07 07:27

赤外線透過フィルター(SC-72・IR-76など)被せたり、RGBのR情報だけを抽出、画像処理ソフトでグレイスケール化＋レベル補正。

ただ、イメージセンサーは、人の目に近い感度に合わすため、IRフィルターを掛けています。
その程度は、メーカーや機種で様々。

ちなみに、キヤノンEOS機では、赤外線フィルムで撮ったような、劇的な効果は得られませんでした。
他社のカメラは、試していないので分かりません。
要するに、上手く行くか否かは、お使いの機種次第。聞くより実行が先ですよ。
http://www.fukuoka-edu.ac.jp/~fukuhara/uvir/kesh …
http://takuri.realwork.jp/infraredphoto/454

注意すべきは、自動露出は利かないので、マニュアルで加減しながら露出量を決める事。
レンズは、可視光線域で色収差補正してあるので、ピント位置は、少し無限遠方向にシフトする必要があります。（赤外線撮影用の指標がある場合は、ピントを合わせた後、そこに合わせ直す）


ちなみに、感度は赤外線反射光量に比例しますが、サーモカメラのように被写体が発する熱温度は測れません。
色温度と熱温度は、意味が違います。そこのところはお間違えのないように。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%89%B2%E6%B8%A9% …

この回答へのお礼

具体的な方法ありがとうございます。
フィルターを付けるととても簡単にできそうですね。
実際、リンク先の写真を見てこれだけ廉価に簡単にできることに驚きました。
ただ、今回は、超解像度や白黒画像をカラーにするような、ほんのわずかな手がかりからまるで魔法のように復元する方法はある物かと疑問に思い質問させていただいています。
メカニカル的に頑張るのもありだと思いますが、ソフトウェア的に頑張る方法に興味を持っています。
例えば、下記のような技術を見ると、ちょっと魔法っぽく思う時があります。
http://freeride7.blog82.fc2.com/blog-entry-3440. …　＜こちらについては、ピンボケ意外にも手書きの写真を拡大するなどにも適用でき非常に面白かったです。
http://www.nikon.co.jp/profile/technology/life/i …
また、適切なURLが見つけられなかったのですが、仮想内視鏡など、精度はいまいちらしいのですが、推測に推測を使い、その結果簡易に診断できる技術など見かけます。ただ、推測に推測があるため精度の保証はされていないようです。


色温度と熱温度の違いについては一応理解しているつもりです。こちらについては、上記のわずかな赤外線情報から推測に推測などを行い復元できないかという意味で質問出せていただきました。

お礼日時：2013/08/07 23:32

No.3 回答者： Kon1701 回答日時： 2013/08/06 23:17

ためしにデジカメでリモコンの赤外線発光部分を動画で撮ってみたら確かに光るのが写っていますね。

でも、普通の写真のデジタル情報から赤外線成分を取り出すのは無理だと思いますよ。各素子のRGB別の明るさを出力しているわけで、周波数別の強度の情報を持っているわけではないですから。つまり、赤外線部分以外を除くのが無理、ということになります。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
そうです。実は、私もはじめそのように考えたのですが、ただの白黒画像からカラー写真を作成している例もありますので、１００％確かな情報とはいかなくても、かなりの精度で復元できる余地はあるのではないかと思い質問させていただいています。
例えば、ピンぼけや低解像度の画像でも、超解像度技術で、驚くほどきれいに復元できた例もあり（失敗した例もある）否定し切るには勿体ない発想ではないかと思い質問させていただいております。
私も、リモコンを撮影（コンデジと携帯のデジカメ）できており、はっきりと写っていましたので、一応は情報として記録されているわけですし・・・

お礼日時：2013/08/06 23:38

No.2 回答者： Saturn5 回答日時： 2013/08/06 23:05

まず、ＣＣＤによって赤外線をかなり感知するものとほとんどしないものがあります。

小さな口径のレンズで動画をとるビデオカメラなどは感度を上げるために
赤外線を含めて感知しますし、画像の正確性を重視するレンズ口径の大きな
デジタルカメラでは赤外線をほとんど感知しないでしょう。

＞白黒写真からカラー写真を現像できる時代
これはあくまでも反射量の変化からコンピューターが推定したもので、
かなりの誤差があります。映画なので、昔のフィルムをカラー化する場合でも、
最終的には人間の常識によって補正します。この辺りは、ＯＣＲがしのままのデータでは
ほとんど使えなくて、人間の習性が要るのと同じです。

＞これを応用すれば、サーモカメラなしで、サーモカメラのように色温度も抽出できますか
ストーブの炎などの自ら光を出す物体では可視光線のＲＧＢの割合から、赤外線量を
推定することは、かなり誤差を含みますができると思います。
※ステファン・ボルツマンの法則
しかし、普通の写真のような反射光をとらえた画像では、赤外線量は全く推定できません。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

携帯でも関知しますが、家のデジカメ「DSC-WX30」くらいの口径ですとリモコンからの光がはっきりと撮影できます（白？紫？っぽく写った）ので感知するようです。

確かに、OCR？光学文字認識？でしょうか？の場合、そのままでは使えませんが、実用上は問題ない程度まで解析できますので十分だと思っています。口が田がになったり、川が州になったりしますが、文脈からほぼ読めますし・・・

炎ですと確かに分かりそうですね。ただ、できれば、沸騰する夜間などで分かれば面白い気がしました。

お礼日時：2013/08/06 23:33

No.1 回答者： okgoripon 回答日時： 2013/08/06 22:57

残念ですが、赤外線領域が残っていないので抽出できないと思いますよ。

単純な話で、PCなんかで扱われるRGB値(光の三原色の濃淡データ)は、赤外線領域や紫外線領域を数値化していないからです。

もう1つ言えば、普通のカメラには赤外線カメラとは逆に「赤外線を通さないフィルタ」が付いているのが普通なので、撮った画像・映像に赤外線が記録されている可能性は低いです。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
赤外線域の波長が具体的に分かりませんが、例えば、こんな感じでデジカメなどでは気軽に赤外線が撮影できるようなのです。
http://qa.support.sony.jp/solution/S1110278021257/

また、確かに直接は写っていなさそうですね。ただ、それでも、極端に波長の長いもののみ抽出すればそれっぽい写真になりませんかね？
もしくは、方法は分かりませんが、白黒写真からカラー写真を復元したり、超解像度のような（原理は分かりませんが）ある計算をすることで抽出できない物でしょうかね？

お礼日時：2013/08/06 23:21