赤外線洗浄

赤外線クリーニングは、一部のフィルム スキャナーやフラットベッド スキャナーで使用されている手法で、完成したスキャンのほこりや傷の影響を軽減または除去します。この手法は、3 つの可視カラー チャンネル (赤、緑、青) と同じ位置と解像度でスキャンから追加の赤外線チャンネルを収集することによって機能します。赤外線チャンネルは、他のチャンネルと組み合わせて、傷やほこりの位置を検出するために使用されます。欠陥が見つかったら、スケーリングによって修正するか、インペインティングによって置き換えることができます。

一般的なカラーフィルム乳剤の3色の染料は赤外線に対してほぼ透明であるため、赤外線画像はRGB画像とは異なり、ほぼ均一に鮮明です。^[1] 一方、ほこりは赤外線を吸収し、傷は赤外線を散乱させます。^[2]ほこりや傷は赤外線では暗いマークとして表示されるため、簡単に見つけて補正できます。

部分的に遮蔽されたピクセル (たとえば、ほこりがピクセルのごく一部しか遮蔽していない場合) は、スケーリングによって修正できます。赤外線ピクセル値は遮蔽の分数量を示し、RGB 値は適切にスケーリングできます。

ピクセルの大部分またはすべてが遮蔽されている場合、スケーリングは実行できません。代わりに、ピクセル値は近くの適切なピクセルから補間される可能性があります (インペインティング)。

赤外線を透過しないメディアでは、赤外線クリーニングは不可能です。特に、ハロゲン化銀 白黒フィルムの銀粒子は可視光と赤外線に等しく反応し、暗いピクセルとほこりに違いがないため、赤外線クリーニングは不可能です。銀粒子を含まないクロモジェニック白黒フィルム では、赤外線クリーニングは機能します。

一部のフィルム染料も赤外線を相当程度遮断します。エクタクロームスライドフィルムでは赤外線クリーニングが機能しますが、コダクロームで使用されている赤外線遮断染料ではほこりの斑点を見つけるのがより困難です。最新のICE実装（Nikon Super Coolscan LS-9000 EDとDigital ICE Professional ^[3]）、VueScanの^[4]、SilverFastの^[5]などの一部のソフトウェアアルゴリズムは、コダクロームをスキャンしているときでも赤外線クリーニングを使用してほこりの斑点を見つけると主張しています。

スキャナーは、これを実行するために 3 つの異なる手法を使用します。

• Nikon のフィルム スキャナーは、一度に 1 つずつオン/オフのパルスが動作する 4 つのカラー LED を使用します。これらの LED は各スキャン位置でオン/オフのパルスが動作し、光は線形アレイによって収集され、CCD が次のスキャン ラインに移動します。
• ミノルタのフィルム スキャナーは、パルス赤外線光源と併用した定常可視光源を使用します。各スキャン位置で、スキャナーは RGB リニア アレイを使用して、フィルムを RGB および RGB+赤外線でスキャンします。フィルム上を物理的に 1 回通過するだけで済むため、ニコンのアプローチと同じくらい高速です。
• フラットベッド スキャナーと一部のフィルム スキャナーには、RGB 光源と赤外線光源の 2 つの異なる光源があります。これらのスキャナーは、フィルム上を 2 回通過します。1 回は RGB 用、もう 1 回は赤外線用です。この方法は、フィルム上を 2 回通過する必要があるため、ニコンやミノルタの方法よりも時間がかかります。また、2 つのパスを揃えるためにソフトウェア メソッドを使用する必要があるため、品質も低くなります。さらに、2 つの光源は通常、焦点位置が異なり、CCD 方向に引き伸ばされた画像が生成されるため、品質の低い別の光源になります。

IBM はもともと赤外線クリーニングを開発して特許を取得し、その後この特許を Applied Science Fiction (ASF) にライセンス供与しました。キヤノンはIBM と特許の相互ライセンス契約を結んでいたため、IBM の赤外線クリーニング特許を使用することができました。キヤノンは商標登録されたDigital ICE の名前を使用できなかったため、代わりにFilm Automatic Retouching and Enhancement (FARE) と名付けました。Hamrick SoftwareやLaserSoft Imagingなどの他の企業は、IBM の特許取得アルゴリズムとはまったく異なる赤外線クリーニング アルゴリズムを独自に開発しました。

ASF は、デジタル写真がフィルムに取って代わろうとしていた時代に、キオスクでのドライフィルム現像の開発に全資金を費やしたため、その後倒産しました。コダックは ASF の資産を購入しましたが、その技術は一切使用しませんでした。

• US 5266805、エドガー、アルバート D.、「画像回復のためのシステムおよび方法」、1993 年 11 月 30 日公開 。IR ダスト除去特許。コラム 3 ～ 4: 「したがって、赤外線画像は、メディア上およびメディア内のこれらの非画像欠陥の空間位置の指標またはマップとして機能し、それによって、基礎となる目的の画像を回復することができます。」

• コダック公式デジタルICEサイト
• デジタル ICE: 赤外線対応スキャナを使用した欠陥検出と修正 ガブリエル・フィールディング博士、イーストマン・コダック社
• US 5969372、Stavely、Donald J.、Bloom、Daniel M.、Battles、Amy E. 他、「暗視野照明を使用したほこりや傷の補正機能を備えたフィルム スキャナ」、1999 年 10 月 19 日公開 
• JLC Sanz、F. Merkle、KY Wong、「暗視野顕微鏡による自動デジタル目視検査」J. Opt. Soc. Am. A 2、1857-1862 (1985)
• Michael J. Steinle、K. Douglas Gennetten カラービジョンを備えたスキャナの設計 (pdf) 2012-04-16 にアーカイブ済み、Wayback Machineヒューレット・パッカード ジャーナル 1993 年 8 月号 52-58 ページ
• http://andreas.rick.free.fr/sane/dustremove.html
• http://support.nikonusa.com/app/answers/detail/a_id/16055/~/sdk-online-procedure
• US 5673336、エドガー、アルバート・ダー、カッソン、ジェームズ・マシューズ、「自動クロスカラー除去」、1997 年 9 月 30 日公開 
• 「運賃」、テクノロジー（説明）、キヤノン、2006-10-19 にオリジナルからアーカイブ. ^{[リンク切れ‍ ]}
• 「Kodak Digital ICE」、製品 (概要)、ASF、2007 年 1 月 21 日にオリジナルからアーカイブ、2012 年 11 月 26 日に取得。