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created: 2025-10-07T06:29:56.466Z
visibility: public
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  - wip
  - techniques
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title: 偏光写真
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  en: Polarized Light Photography
description: 偏光の強度と位相を写真に収める
modified: 2026-01-08T14:59:51.244Z
content_id: VIoWtpTrl7hfXOWiet779
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::hero
![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/leafAchannel_0-1-1440x807.jpg)
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from [[cnc-study|CNC、リグ、映像]]

## TL;DR

RGB `(red, green, blue)` 以外のチャンネルを写真に収めたい。市販のPLフィルターをCNCで自動的に回しながら動画を撮って、その各ピクセルの明度変化から後処理することで、新たに 偏光角度と偏光強度`(polalized_angle, polalized_intensity)` という2チャンネル分を取り出すことができないか。

## PL フィルターとは

<figure>

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/pl_filter_photo-1440x867.jpeg)

<figcaption>くるくるまわる</figcaption>
</figure>

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/PL_filter.jpg)
_[反射除去効果](https://www.kenko-tokina.co.jp/imaging/filter/pl/)_

## ひとまず手動で回してみる

実験 1: 60 度ずつ回転させながら、3 枚撮影した写真の明度変化から、各ピクセルの偏光強度と偏角を計算。（NumPy で適当に）

そもそもこの前提が正しいかわからないですが（明度変化がリニアでない可能性など）:

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/polarized_light_graph.gif)

わりとノイズが出る。

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/PL_composite.gif)

Red, Blue, Green, 偏光強度, 偏光角度 の 5 チャンネル分でいろんな合成方法を試す。

<figure>

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/polarized_anim.gif)

<figcaption>偏角をくるくる回す</figcaption>
</figure>

<figure>

## 3枚の写真の明度をRGBに割り当てる

シンプルに結果のがきれい

1.  三脚にカメラを固定
2.  60度ずつ偏光フィルターを回して3枚のモノクロ画像を撮影
3.  それぞれをRGBに割り当てると、偏光角度が色相として、偏光強度が彩度として現れる

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/car-mirror_sidegraded_0-1-1440x809.jpg){.wide}

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/fuaknchannel_0-1-1440x807.jpg){.wide}

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/housechannel_0-1-1440x807.jpg){.wide}

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/morinagachannel_0-1-1440x809.jpg){.wide}

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/leafAchannel_0-1-1440x807.jpg){.wide}

## リングを自動で回す

けどRGBを撮影しつつ、もっと綺麗に偏光チャンネルだけを抽出したい。

1 軸分 CNC 制御できる基盤を設計し、カメラにマウント。動画から偏角を割り出すほうが、3 枚のみに比べてノイズが少ないんじゃないか?

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/1axis_rig_saturated-1440x810.jpeg)
_基盤パターンにこだわった_

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/pl_rig-1440x1082.jpeg)
_アグリーなリグ_

基盤に取り付けたボタンに以下のマクロを設定。

```
G91 ;; 座標指定をインクリメンタルに
M07 ;; ミストON （RECボタン押下）
G0 Y1 ;; 間隔を置くためのダミー
M09 ;; ミストOFF (RECボタンリリース)

G0 X200 ;; PLフィルターを180度 + 両端に加減速のバッファ10度 = 200度分回転

M07 ;; ミストON （RECボタン押下）
G0 Y1 ;; 間隔を置くためのダミー
M09 ;; ミストOFF (RECボタンリリース)
G90 ;; 座標を絶対指定に
```

![](https://wp.baku89.com/wp-content/uploads/2022/07/pl_motor.gif)

...これからいろいろ試してみようとおもいます。