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立体モアレ15

高調波2

Higher Harmonics 2

横波レンズアレイの場合


1.縦の周期を半分に

 一次元のモアレでは高調波を使うことで、周期を変えずに奥行きを整数倍にすることができました。同様の原理は当然二次元のモアレにも応用することができますが、モアレ像のぼけが大きくなる分実施は難しくなります。ここでは立体モアレ10で作ったパターン1の奥行きを変えずに、縦の周期のみを半分にする実験を行いました。もちろん縦横ともに半分にすることも手続き的には容易ですが、ぼけのためモアレパターンは見えにくくなります。

 図15−1に作成したパターン G10B の一部を立体モアレ10の G1B と比較しました。G10B は G1B を縦に1/2に縮小したものになっています。

 

図15−1 縦の周期を半分にしたパターン

 実際の G10B の画像データを以下にリンクしました。これをピンホールアレイ PA1 と組み合わせて使います。表示条件はこれまでと同じく、二枚の画像をOHPシートに印刷し、厚さ4mmの透明なアクリル板を挟んで、ライトボックスの上に重ねるものとします。

G10B, file name = "g10_b.gif"
PA1, file name = "pa1.gif"

 表示した立体モアレを写真15−1に示します。PA1 → G10B 、G10B → PA1 とも縦の周期が半分のモアレになりますが、奥行きは立体モアレ11の写真11−1と変わっていません。当たり前のようですがこれが重要です。実は PA1 の縦ピッチを半分にしたピンホールアレイを使っても同様のモアレが表示できるのですが、これは PA1 の二次高調波の成分によって表示されていることを裏付けています。

PA1 → G10BG10B → PA1
写真15−1 ピンホールアレイ PA1 で表示した G10B の立体モアレ





2,横波

 横波のモアレについても立体モアレ12の G5B を元にして、縦の周期を半分にした G11B を作ってみました。これを G5B と共に図15−2に示します。縦のピッチが短くなったのに対応して横波の振幅も若干小さくしてあります。

 

図15−2 縦の周期を半分にした横波のパターン

 G11B 画像データは以下からダウンロードできます。これも同様にピンホールアレイ PA1 と組み合わせて使います。

G11B, file name = "g11_b.gif"

 先ほどと同じ条件で表示したものを写真15−2に示します。コントラストが低く見えにくくなってはいますが、パターン通りの横波が表示できています。奥行きは写真15−1と等しく、立体モアレ12の写真12−1とも同じです。

PA1 → G11BG11B → PA1
写真15−2 ピンホールアレイ PA1 で表示した G11B の立体モアレ





3.レンズアレイの場合

 厳しい条件になるほどレンズアレイの性能は頼りになります。ここでも光洋の630を使って同様の立体モアレを作って見ました。まず写真15−1に対応するパターンは以下の通りです。

LA10v, file name = "la10v.gif"
LA10r, file name = "la10r.gif"

 LA10v は奥に見え、LA10r は飛び出して見えるタイプです。これらを 515 dpiで印刷して、これまでと同じ条件で表示したものを写真15−3に示します。

LA10vLA10r
写真15−3 レンズアレイ630で表示した立体モアレ

 コントラストが高くなった分見やすくなっていますが、形状はなまってあまりきれいにはなりませんでした。恐らく印刷時にインクの滲みでパターンが崩れているのだと思います。

 さらに写真15−2に対応する横波のパターンを以下にリンクしました。

LA11v, file name = "la11v.gif"
LA11r, file name = "la11r.gif"

 こちらもLA11v は奥に見え、LA11r は飛び出して見えるタイプです。写真15−3と同じ条件で表示したものを写真15−4に示します。

LA11vLA11r
写真15−4 レンズアレイ630で表示した横波の立体モアレ

 レンズアレイを使うとかなり鮮明に見えるので、プリンタの印刷解像度さえ高ければさらに細かい形状パターンでも表示することができそうです。






縦の周期を半分に横波レンズアレイの場合

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