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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Fri Dec 25, 2020 7:29 am 記事の件名: カラーカメラでのスプライト検出 |
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従来、モノクロで赤外感度の高い Watec N100/902H2U などでは 赤いスプライトが感度よく検出できていました。
ところが,HD あるいは 4K のカラーカメラではスプライトにはなかなかトリガが掛からずその検出数は激減しました(年間数10イベント記録できていたものが数イベント以下になりました)。
例えば、Tokyo8のILCE-7s+50mmレンズの標準レンズ視野ではTLEが検出できない夜にITOさんの改造DC-GH5s+25mmレンズ(ほぼ同一倍率)では複数記録しました。
https://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=4762
カラーカメラでの効率の良いスプライト検出方法としては以下があります(皆 ITOさんが昔からやられていた方法です)。
1. カメラの改造により赤外カットフィルタを除去し、赤外までの感度を高める。
2. 別にWatecのシステムを同方向に向け,Watecで検出して、その検出音をカラーカメラに音声トリガとして供給して記録させる。
3. 雷雲方向を雷センサやWeb情報から知り、手動でカメラ方向変え、望遠レンズを使用して予想域を監視する
2.3の方法は運用が大変で、1はオリジナルの色で記録したい場合には使えません。
ということで、無改造のカラーカメラでTLEを記録する良い方法がないのが現状です。
Tokyo8で4Kカラーカメラの配置換えに際し、より多くのTLEを観測できる方法はないかと思っていたのですが、UFOCaptureのトリガ条件の変更で改善できる可能性を思いつきました。
簡単には "カラー情報を利用して赤のトリガ感度を高めてみたらどうか" と思ったわけです。
これまで、UFOCaptureは画素の明度成分の変化をトリガの条件としていてきました。
モノクロの場合は何も自由度はないのですが、カラーカメラの場合には色に対する感度を変更することが可能です。
現在のUFOCaptureは YUV系のフォーマットのカラーデバイスでは その輝度成分であるYを用いてトリガをかけています。
このYUVの各成分はRGBの各成分と一般的には以下のような関係があります。(RGBYは0..255,UVは-128..127)
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
U = -0.169R - 0.331G + 0.500B
V = 0.500R - 0.419G - 0.081B
つまり、Y成分でトリガを掛けることに対する R つまり赤い光の寄与度は 約0.3 なわけす。
そこで、例えば、トリガのための明度に V か (Y+V)/2、あるいは RGBに変換した R成分 などを使用すれば それだけで 赤に対する検出感度は上がります。
ということで、まずはTLEの検出に適した色感度設定を調べようと思いました。
幸い、無改造4KカラーカメラでTLEが記録できた例があるのでまずは以下のクリップを調べてみたいと思います。
https://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=4754
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Fri Dec 25, 2020 8:53 am 記事の件名: スプライトの色コンポーネント |
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以下は 2020/12/18 21:12:09 に Tokyo8 U9 (ILCE6300+16mmF1.4 ISO12800 4K30p)で記録された北陸のスプライトの1フレーム画像です。
このフレームから スプライトの明るい部分とその左右の背景を含む 1ライン50ピクセルの色成分の値を調べてみました。
Y(L)より R や V が 遥かに スプライトに対しては感度が高くなりそうです。
実際にテストする関数は処理速度との関係もあるので、これから検討します。
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ILCE6300+16mmF1.4 ISO12800 4K30p
1フレーム |
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説明: |
この付近のライン 横50ピクセルの 色成分を調べました。 |
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背景とスプライトを含む横50ピクセルの色成分です。(L が Y成分です) |
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Fri Dec 25, 2020 11:09 am 記事の件名: ピクセルフォーマット(fourcc) |
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すみません > ITOさん、皆さん
UFOHD2に色感度指定機能を組み込みにあたり、入力ビデオのピクセル形式にあわせてプログラミングする必要があるため、使用されている ピクセルフォーマット(fourcc) を知る必要あります。
これは以下の図のように スーパーインポーズ用書式に %Y を指定した時に画面に表示される4文字の符号(fourcc)です。
Tokyo8で使っているカラーキャプャデバイスを調べた所以下でした。
BlackMagic Design Quad HDMI Recoder -> UYVY
BlackMagic Design Intensity Pro 4K -> UYVY
BlackMagic Design DeckLink Studio 4K -> UYVY
I/O Data GV-USB2 -> YUY2
Buffalo PC-DVSD/U2G -> YUY2
IEEE1394 (ADVC-55) -> YUY2
ITOさんの所で使われている GV-4K60/PCIE のfourccコードは YUY2であっているでしょうか?
もし、UYVY ,YUY2 以外 の キャプチャ機器を使われている方がおられましたら、機種名とfourccコードをお知らせください。
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追記です以下のキャプチャデハイスのforccがわかりました。
UVC (ezcap 269) -> YUY2
AverMedia GC573 -> YUY2
I/O Data GV-4K60/PCIE -> YUY2
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最終編集者 SonotaCo [ Fri Dec 25, 2020 3:04 pm ], 編集回数 1 回 |
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Fri Dec 25, 2020 11:43 am 記事の件名: YUV2 でした。 |
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SonotaCo さん、
I-O Data 製 GV-4K60/PCI を使用した場合の fourcc の値は「YUV2」です。
ITO
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Fri Dec 25, 2020 12:12 pm 記事の件名: Re: YUV2 でした。 |
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ITO wrote: | SonotaCo さん、
I-O Data 製 GV-4K60/PCI を使用した場合の fourcc の値は「YUV2」です。
ITO |
早速ありがとうございます。
すみません 「YUY2」でなく「YUV2」でしょうか?
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Fri Dec 25, 2020 1:21 pm 記事の件名: |
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SonotaCo さん、 YUY2 でした。 スミマセン...
ITO
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Sat Dec 26, 2020 8:20 am 記事の件名: Re: 一般公開前テスト |
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すみません、昨日ここに置いたV4.61ですが、
一度DBシートに行ってINPUTシートに戻ると yuy2Rの設定がYUY2に戻ってしまうなどのバグがあるようです。
今日再度テストして出し直したいと思います。
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Sat Dec 26, 2020 12:06 pm 記事の件名: Re: スプライトの色コンポーネント |
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SonotaCo さん、了解しました。
昨晩は GH5, GH5s 2台で v4.61 をテストしましたが特に不都合はありませんでした。雷光は何回かキャプチャーしましたが残念ながらスプライトはなし。
先程ネットで購入した中古 DC-GH5s が届きましたので、オリジナルと改造品の比較が可能になりました。結果が面白そうですね。
SonotaCo wrote: | 以下は 2020/12/18 21:12:09 に Tokyo8 U9 (ILCE6300+16mmF1.4 ISO12800 4K30p)で記録された北陸のスプライトの1フレーム画像です。
このフレームから スプライトの明るい部分とその左右の背景を含む 1ライン50ピクセルの色成分の値を調べてみました。
Y(L)より R や V が 遥かに スプライトに対しては感度が高くなりそうです。
実際にテストする関数は処理速度との関係もあるので、これから検討します。 |
上のレスでキャプチャーした静止画の特定範囲の「色成分」のグラフがありましたが、PhotoShop などで特定ピクセルの色成分情報はゲット出来るのですが、特定の範囲の色成分解析は初めて見ました。50ピクセルの平均値なのでしょうか?
出来れば当方でもやってみたいので、もし差し障りがないようであれば使用したアプリややり方などを教えていただけませんか? よろしくお願いします。
ITO
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Sat Dec 26, 2020 3:41 pm 記事の件名: V4.62 |
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細かいバグ(forccコードの設定がタブ切替で元に戻ってしまう)を修正した V4.62を置いておきます。
今日、比較試験をすることにしたので、その結果がよければ正式公開にします。
今日のテストは、最初は 全く同じカメラとレンズ(HD60pの時の GH3+25mmF0.95)が2台あるので、これを並べてテストしようとし、三脚立ててカッコよく設置した所で、ハタと気がつきました。
今のどれかのカメラの信号を2分配してテストすれば簡単で、より完璧な比較になる...
というわけで、今晩 スプリッタを使ったYモードとRモードの比較試験をすることにしました。
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あの カラーコンポーネントのグラフは
1. まず photoshop で 調べたい1ライン 長さ50画素 だけのbmpを作る (これはWindowsだと RGB24 形式で ヘッダの後に 1ピクセル3バイト (BGRの順) で並んだもの
2. バイナリリディタでそのファイルを読む 使ったのは FavBinEdit とかいうもので どんなファイルでも 16進ダンプしてくれます
3.ダンプ結果の表示をカットアンドペーストで エクセルに取り込むこれを10進に変換する (添付のシート1 )
4. RGB-YUVの変換式でこれをYUV成分に変換する (添付のシート2)
という感じです。
で、 シート2で (Y+V)/2 とか Y+1.4Vとかの様子を見てみたのですが、結局 正式な RGBへの変換の Y+1.402*(V-128) が一番コントラストがありそうだ ということになり、これをプログラミングしました。 シート 2には 1.402*(V-128) の変換テーブル(V4.61に内蔵したもの)もあります。
今晩が楽しみです。
なぜ最初に2分配比較試験を思いつかなかったか、自分で呆れています
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ダウンロード |
ファイル名: |
UFOHD2_462.zip |
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2.09 MB |
ダウンロード回数: |
140 回 |
説明: |
スプライトのグラフを書いたエクセルファイルのzip圧縮 |
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ファイル名: |
RedSpriteColor.zip |
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Sat Dec 26, 2020 7:38 pm 記事の件名: UFO CaptureHD2 v462 ありがとうございます。 |
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SonotaCo さん、UFO CaptureHD2 v462 を早速ダウンロードして使っています。
今日はスプライトの可能性は無いようなので 改造した GH5s と無改造の GH5s の流星キャプチャーテストをしています(YUY2R モード)。
Rモード vs Yモード、改造品 vs 無改造品 の比較などいろいろ考えられますね。I-O Data 製 GV-4K60/PCI は HDMI Output から入力された信号がそのまま出ているようなので(パススルー)、同じカメラで異なるモードのテストはこれでやってみるつもりです。
来週月曜日で会社も正月休み、来年はどうやら在宅勤務が増えそうな雰囲気になってきてこれからは家にいる時間が増えそう...いろいろやってみます。
色情報の可視化技法、ありがとうございます。こちらもやってみます。なにかありましたらまた教えて下さい。
ITO
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Sun Dec 27, 2020 10:58 am 記事の件名: RモードとYモードの比較 |
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ILCE7s+35mmF2.8 3840x2160/29.97p 信号をスプリッタで分配し 2つのUFOCaptureHD2 v4.62で RモードとYモードのそれぞれて一晩動作させました。
両者は キャプチャカードが以下のように違いますが、設定類は全て同一としました。
U7 Intensity Pro 4K uyuvR による Rモード
UX AVerMedia GC573 YUY2 による Yモード
両者でキャプチャされたビデオの1コマを比較しましたが、uyvy と yuy2 の格納形式による差(色情報のずれ)以外は全く同一のデジタルデータとなっていました。
結果は図に示すように、
R モード は全体で49クリック検出し、内15クリップはRモードのみクリップで残る34クリップは RモードYモード共通でした( 11クリップが流星、ノイズ等が23クリップ)。
Y モード は全体で41クリップ件室し、内 7クリップがYモードのみのものでした。
どちらか一方のみのクリップは全てノイズや飛行機のフラッシュ、人工衛星等で、流星は全クリップ両者ともに記録されていました。
ノイズレベルはRモードがやや高く、例に示すようにノイズレベルとトリガレベルは例えば Rモードでは 57->75 で、Yモードでは50->69でした。また共通クリップでも長さやタイミングは僅かに違うものが殆どでした。
ということで、昨夜の実験では Yモード と Rモードは 流星検出能力の差は無かったが、Rモードの方がややノイズによる不要クリップが多い という結論になりました。
注意すべき点としては、Rモードで検出したイベントの中には現状のUA2では変化が検出できない(オブジェクトが見つからない)ものもありました。R成分だけの小さいノイズのようです。全てノイズだったので 当面UA2側で特に対処する必要は無さそうですが、Rモードが普及して混乱する場合には対策が必要かもしれません。
昨夜は他に2つのカメラによるほぼ同一視野での観測もやっていました。結果は以下でした。
ILCE-7s 28mmF2.0 ISO 51200max Intensity Pro 4K Rモード (uyuvR) 流星 5, ノイズ他 43
ILCE-6300 16mmF1.4 ISO 12800 DeckLinkStudio 4K Yモード (UYVY) 流星 3 ノイズ他 4
こちらはカメラの感度の差があるものの、傾向は同じで Yモードの全ての流星は Rモードでも検出され、Rモードはさらに2流星検出しました。ノイズはRモードの方が圧倒的に多かった という結論でした。
スプライト検出能力が向上した可能性があります。実際の検出が待ち遠しいです。
正式公開は、forccコードのxmlへの出力とUA2によるその分析結果への出力などの改造をして数日内にしたいと思います。
説明: |
YモードとRモードの同一ビデオ信号分配テストによる結果 |
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Sun Dec 27, 2020 11:45 am 記事の件名: Panasonic DC-GH5s 無改造品 vs 改造品の比較(1) |
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Panasonic DC-GH5s 無改造品 vs 改造品の比較(1)
スプライト・キャプチャー能力改善の基礎資料として「GH5s 無改造品と改造品の流星キャプチャー能力」を比べてみました。
機 材:
無改造品: Panasonic DC-GH5s(無改造品) + Nokton25mmF0.95 HDMI 出力 - GV-4K60/PCI で PC へ取り込み
改造品 : Panasonic DC-GH5s(改造品) + Nokton25mmF0.95 HDMI 出力 - GV-4K60/PCI で PC へ取り込み
UFO CaptureHD2 : ver. 462 fourcc yuy2R
結果は 無改造品 流星9、改造品 流星15。
観測開始は 22:30pm 頃。観測自体は全く問題ありませんでしたが、透明度が悪かったせい?で全体に低調でした。飛行機などのキャプチャーもなく、鳥の飛翔1件のみ。ノイズ検出も共にゼロで全体にやや寂しい観測でした。
昨晩は薄曇りで透明度はかなり低下し、条件としてはあまり適してはいませんでした。同一ソースによる yuy2 と yuy2R の比較も含めしばらく続けてみます。
ITO
説明: |
2020. 12. 26-27 DGH5s 無改造品でキャプチャーした流星と鳥の飛翔
UFO CaptureHD2 のピークホールド画像を比較明合成法で1枚にまとめました。 流星9 鳥の飛翔1 |
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2020. 12. 26-27 DGH5s 改造品でキャプチャーした流星と鳥の飛翔
UFO CaptureHD2 のピークホールド画像を比較明合成法で1枚にまとめました。 流星15 鳥の飛翔1 |
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ITO
登録日: 2004.08.09 記事: 1305 所在地: 東京都杉並区浜田山
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日時: Sun Dec 27, 2020 1:57 pm 記事の件名: スプライトの色成分 GH5s(改造品)でのスプライト |
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スプライトの色成分 GH5s(改造品)でのスプライト
SonotaCo さんから教えていただいた「スプライト部分のピクセルの色成分解析」をやってみました。
サンプルは 2020. 12. 22 23:41:48 に観測されたスプライトで、比較明合成したスプライト画像のカラム状スプライトを使用しました(画像参照)。
このスプライトのキャプチャーは:
カメラ: Panasonic DC-GH5s(改造品)+ Nokton25mmF0.95
キャプチャーカード: I-O Data 製 GV-4K60/PCI
UFO CaptureHD2 : version 460 fource: yuy2
画像のスプライト部分を Photoshop で 1 x 50 ピクセルで切り出して bmp(Windows 標準 24bit)で保存。
それを FavBinEdit で読み込み。画像のデータ部分を掲載していただいたご謹製の Excel のシートにコピー&ペーストしました。コピペ作業が辛かった...
解析結果の評価:SonotaCo さんの ILCE6300+16mmF1.4 での結果と比べると R(赤)成分の値がかなり大きい事が判りました。これが改造品のスプライト感度が高い事の理由でしょうか?
無改造との比較も面白そうだし、スプライトが撮れたらいろいろやってます。
ITO
説明: |
2020. 12. 22 23:41:48 スプライトの映像(比較明合成映像)
画像左側のカラム状スプライトの下部から 1 x 50 ピクセルで画像を切り出しました。下の画像が 1x50 ピクセルの画像の拡大画像です。この画像を解析に使用します。 |
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2020. 12. 22 23:41:48 スプライト(カラム状スプライト)の色成分グラフ
切り出したスプライトの bmp 画像 50 ピクセルのRGB と YUV の値をグラフにプロットしましたものです。 ローパスフィルターが少ない改造品は SonotaCo さんの ILCE6300(無改造)と比べて R 成分がかなり多い事が判ります。 |
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SonotaCo Site Admin
登録日: 2004.08.07 記事: 12669 所在地: 139.67E 35.65N
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日時: Sun Dec 27, 2020 4:21 pm 記事の件名: Re: スプライトの色成分 GH5s(改造品)でのスプライト |
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凄いですね R は殆ど飽和してますね
ITO wrote: | それを FavBinEdit で読み込み。画像のデータ部分を掲載していただいたご謹製の Excel のシートにコピー&ペーストしました。コピペ作業が辛かった... |
あ、ゴメンなさい、説明を一部省略してました。カット&ペーストは 秀丸エディタを介していて 矩形範囲の一括コピができて、それをエクセルの縦一列にペーストできるので、RGBの3回ですみます。この辺はプログラマーの小技です
あと、 (Y+V)/2 と Y+1.4Vは様子を見ただけなので、もう不要と思います。
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