TOP > CNC > レーザーガンマ調整(1)

(2018.7.5 作成)

　ガンマ調整についてはよくご存じない方もおられると思いますので簡単に説明すると、人の目というのは明るさに対して感度が線形でないため、2倍明るいものを見ても2倍明るいと感じません。そこでこの特性を補正してやって人の感じる明るさに合わせて補正してやろうという話です。奥が深いので詳しくはWikipediaなどを見てみてください。

　そしてなぜレーザー彫刻にこのガンマ調整を行うかというと、レーザー刻印は光を当てて焦げ始めると吸収が良くなってますます黒くなりやすくなるという性質があります。そのためレーザー強度に対して線形に焼き色がつきません(2倍の強度にしても2倍の濃さにならない)。このため写真などをレーザーカッターで焼こうとすると微妙に濃さがが元と異なる結果になります。

　例えば下の画像を見てください。100均で購入したMDF材に一番左のテストパターンを焼いてみたものです。Beforeと書かれた補正前は途中から急激に黒くなって一番上の行はほぼ真っ黒になっています。一方補正を行ったAfterの方は階調性が多少は残っていると思います。

　やっていることは単に元の画像の画素値を入れ替えるだけの単純な作業なのですが、測定して補正するためにいろいろと準備が必要になります。

　通常私はGUIのあるプログラムはC#を使用してプログラムを作成するのですが、今回はお勉強も兼ねて Python + Qt + OpenCV という組み合わせてプログラムを作成してみました。すべてフリーで使用できるのですが、このページで紹介しているソフトを使用するためにはこれらをインストールしていただく必要があります。

　Pythonに詳しい方は最小限の構成だけを構築するのが良いと思うのですが、依存関係があったりすると面倒なのでここでは以下の方法をお勧めします。使わないライブラリも大量にインストールされるのでHDDは無駄に消費しますが、、、

Pythonのインストール

　いろいろなパッケージをまとめてくれているAnacondaというディストリビューションをインストールします。これだけでOpenCVを除くほぼすべてのパッケージがインストールできます。明示的に使用しているパッケージはpython本体, numpy, scipy, matplotlib, PyQt5なので詳しい方はこれらだけをインストールしても動くかもしれません。またPythonは2系と3系がありますが、ここで紹介しているソフトはどちらでも動くことを確認しています。

OpenCVのインストール

　画像処理関係で高名なOpenCVを使用しています。インストールについてはAnacondaインストール後スタートメニューから”Anaconda prompt"を開き

"conda install -c menpo opencv3"

と入力し、後は指示どおりにインストールするだけです。

プログラムの実行

　ここまでくればあとは実行するだけです。ここからプログラムをダウンロードし、適当なフォルダに展開します。あとはスタートメニューからAnaconda promptを起動し、そのフォルダに移動したのち

　長くなったので、その２に続きます。