コメント欄で「干渉色立体図」を開発

元々「地図アート」の画像を1枚載せただけのFacebook記事だったのですが、コメント欄で当研究所 顧問の千葉達朗先生とやり取りが伸びに伸びて100件超。このやり取りで「干渉色立体図」の開発が一気に進みました。コメント欄で技術開発を進めるという、オープンな新しい開発手法。地図アートな画像もたくさん登場します。下のほうに再現していますので、ぜひご覧くださいませ。

(2020年7月22日  23:37 初出Facebook)
大樹？血管網？いえいえ、またまた地図です。さて、ここはどこでしょう。ちなみに、私はよくここで買い物をします。#地理院地図アート #干渉色標高図の開発
https://tinyurl.com/y4hp6dtz
(画像は地理院地図より)

(以下、コメント欄)

千葉 達朗
地理院地図　DEMも世界中含まれていたんですね
2020年7月23日　8:31

やまだ こーじ
そうなんですよね。海外は国内とはスケール感が違い、ダイナミックな面白さがありますよね。今回の色の設定は、先日教えていただいた光反射率「R=sin^2 δ」の計算式をもとに、カラーコードを算出しました。こんな感じです。輝度が少し一致しないので、更に改良してます。

2020年7月23日　9:55

やまだ こーじ
Googleスプレッドシートで計算してますので、こちらにおいておきます。
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1CsoZ9d_g5RdKAy0cBmskX4wnV_sG_x5ilk5huvUMIK0/edit
[干渉色計算シート]
2020年7月23日　9:55

千葉 達朗
アンデスとかチベットとか　段彩の範囲を超えていますよ
2020年7月23日　10:29

千葉 達朗
五大湖周辺の地形に驚いています。ありえない。
2020年7月23日　10:35


やまだ こーじ
おっしゃるように、段彩の範囲を超えてしまうのですよね。。アート的に好みだった７ｍ毎で刻んだので、URLの長さの限界に達してしまったのかもしれません。２０ｍ毎に刻むとアンデス・チベットもスケールアウトしないので、こちらをどうぞ。。
https://tinyurl.com/y26m6ebj

2020年7月23日　10:56

やまだ こーじ
えっ、五大湖周辺はありえない地形なのですか？何だか面白そうですね。この辺りはアート的にも変化に富んでいて、とても好みなのですよね。色々な切り取り方で楽しめそうな気がしています。 #地理院地図アート
https://tinyurl.com/y5mwzr26

2020年7月23日　11:01

千葉 達朗
なんとなく、実際の干渉色よりも暗めですね
2020年7月23日　11:12

千葉 達朗
ミシガン湖とエリー湖の南側にあるりっぷるマークのような地形。ターミナルモレーンとは違う。おそらく天体衝突起源。

2020年7月23日　11:22

やまだ こーじ
そうなのですね。クレータの名残みたいなものですか、驚きました。波々が幾重にも連なっていて、とても面白い地形ですね。
2020年7月23日　11：29

やまだ こーじ
輝度を上げてみました。一応、明るくなりましたが、いかがでしょうか？
https://tinyurl.com/y6mfsle6

2020年7月23日　11:36

千葉 達朗
地質図見てみましたが、氷床が溶けていくときの地形という感じですね

2020年7月23日　11:46

やまだ こーじ
武蔵野台地はこんな感じです

2020年7月23日　11:47

やまだ こーじ
ただ、今の手法だと、輝度を上げていくと薄膜干渉色に一致する前に色飽和が起こってしまいます。私の手法が良くないのかと思いますので、もう少し勉強して別のアプローチも考えてみれたらと思います。RGBとか、色空間は難しいですね。。
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1CsoZ9d_g5RdKAy0cBmskX4wnV_sG_x5ilk5huvUMIK0/edit

2020年7月23日　11:49

千葉 達朗
世界中の変な地形たくさん見つかりますね

2020年7月23日　11:51

千葉 達朗
サウジからイラク側に伸びる水路と制御された扇状地は人工的に見えませんか。南西から北東に伸びる、少なくとも2本の直線的な先行谷風の地形

2020年7月23日　11:56

やまだ こーじ
氷床が解けるとこういう地形が生まれるのですね。＜＜ミシガン湖のリップルマーク
2020年7月23日　11:59

やまだ こーじ
そうですね、サウジ〜イラクは人工的な感じで不思議な地形ですね。３Dでプロット(高さ9.9倍強調)してみても、ほとんど平らに見えるのも不思議です。段差に対して平面内の距離が長すぎるのですかね？
https://tinyurl.com/y37w64cg

2020年7月23日　12:14

千葉 達朗
蛇行している川を横断しているので人のなせる技かと、しかしとてつもない規模で、信じがたい
2020年7月23日　17:39

やまだ こーじ
そうですね。かなりの巨大事業だったのでしょうね。それほど、この地域では水を得るのが大変ということですね。蛇行する川はワジかもしれませんね。
2020年7月23日　18:06

やまだ こーじ
地理院地図３Dの200倍でプロットできたのでお送りします。リンク先でクルクルすると「謎の溝」がよく分かります。　https://tinyurl.com/y594rzqn
（スライダーだと9.9倍までしか３D描画できないのですが、数値入力だと何倍でも描画できるという、バグがあるようです。マイナスもOK。うちのチビが見つけました。このバグはふさがれないことを希望ですね。。）

2020年7月23日　18:29

千葉 達朗
やまだ こーじ なんか、画像とDEMずれてますね
2020年7月23日　18:59

やまだ こーじ
千葉 達朗 そうなのですね。地理院地図３DはiPhoneだとバグでずれてしまうのですよね。
2020年7月23日　19:26

千葉 達朗
http://yprops.com/notes/nikugan/post180725a/
[生成した干渉縞で虹色フレア試作[前編]]
2020年7月23日　14:39

やまだ こーじ
これはとても勉強になります。真面目に干渉色を再現しようとすると、リンク先のXYZの値を求めるために、スペクトルを使って可視光波長で積分する必要があるのですね。これは大変そうです。
http://fourmilab.ch/documents/specrend/
2020年7月23日　16:29

千葉 達朗
もちろんこれができたら、すばらしいと思いますが、あまりにも大変そうなので、写真サンプリングでもよいかなと
2020年7月23日　16:58

千葉 達朗
ですが、地形表現と割り切って、本物の干渉色に近づける必要は時にないと思います。私はRGBの強度をsinカーブにして、波長を微妙に変えて干渉させています
2020年7月23日　14:41

やまだ こーじ
そうなのですね。RGB強度のsinカーブの波長ずらしで、あのキレイな色合いが出ているのですね、素晴らしいです。ずらし量の微妙な設定で、色調がガラッと変わりそうな気がするので、きっと、色々と試行錯誤をされたのでしょうね。
2020年7月23日　16:19

千葉 達朗
そのマジックナンバーは、最小公倍数にらみで決めるしかない
2020年7月23日　16:57

千葉 達朗
わたしは5波くらいで、印象が変わらなくなる値を使って、ゼロセット。この間を800階調にして、無限繰り返し

やまだ こーじ
5波先でも印象が変わらない値があるのですね。今回の計算では1波先でも全く色の印象が異なるので、辻褄が合わなくて困ってました。しかも800階調での微調整での繰り返しとは、根気の要る作業ですね。
2020年7月23日　17:07

千葉 達朗
RGBの3Dスプライン曲線ですね
2020年7月23日　17:06

千葉 達朗
VBAですが　初期段階のコードです

k = 1
For i = 0 To 8 * 3.14 Step 0.2
    r = (Sin(2 * i) + 1) / 2 * 255
    g = (Sin(1.9 * i) + 1) / 2 * 255
    b = (Sin(1.8 * i) + 1) / 2 * 255
    a$ = "a" + Mid(Str(k), 2): Range(a$).Select
    With Selection.Interior
        .Pattern = xlSolid
        .PatternColorIndex = xlAutomatic
        .Color = RGB(r, g, b)
        .TintAndShade = 0
        .PatternTintAndShade = 0
    End With
    a$ = "b" + Mid(Str(k), 2): Range(a$).Value = i
    a$ = "c" + Mid(Str(k), 2): Range(a$).Value = r
    a$ = "d" + Mid(Str(k), 2): Range(a$).Value = g
    a$ = "e" + Mid(Str(k), 2): Range(a$).Value = b
    k = k + 1
Next i

(再掲時にインデントを追加しました)
2020年7月23日　17:08

やまだ こーじ
ありがとうございます！コレは助かります。あとでエクセルで試してみますね。
2020年7月23日　17:36

千葉 達朗
やまだ こーじ これで世界を覆い尽くしましょう
2020年7月23日　17:37

やまだ こーじ
千葉 達朗 それは、楽しそうですね！(嬉)
2020年7月23日　17:58

やまだ こーじ
VBAマクロ実行できました。これはすごいですね！！魔法のようで感激しました。今まで、Googleスプレッドシートの色設定を１色ずつポチポチやっていたのですが、もはや戻れませんね。これは重宝しそうです。

千葉 達朗
セルに着色されます
2020年7月23日　17:08

千葉 達朗
これは、灰色スタートなので、白スタートのほうがいいかも
2020年7月23日　17:11

やまだ こーじ
白スタートってことは、cosカーブが良さそうですね。
2020年7月23日　17:59

千葉 達朗
この後、プログラムは修正して　明るく調整したですね

2020年7月23日　17:18

千葉 達朗
干渉の仕組みはわかりやすいかと、3軸のリサージュ曲線というわけです
2020年7月23日　17:19

やまだ こーじ
３軸リサージュ曲線のイメージなんですね、分かりやすいです。先日、教えていただいた式で、今回計算したのが、こちらのカーブです。sin^2なので、1−cos の0スタートの曲線。B〜G、G〜Rの波の頂点の距離が異なるので、色調が繰り返しにならないようですね。

2020年7月23日　17:54

やまだ こーじ
ちなみに、こちらは黒スタートになります
2020年7月23日　18:00

千葉 達朗
考え所は、どう初めてどう繋ぐかですね。サイクルが頻繁に繰り返した時に、混じってグレイに見えるようになるように調整するといいです。
2020年7月23日　20:24

やまだ こーじ
目からうろこです。きっと、無彩色のときにはR=G=Bになるのを利用するのですね。
2020年7月23日　21:02

千葉 達朗
混色効果を利用するわけです　振動関数の性質ですね。
2020年7月23日　21:10

千葉 達朗
背景として赤色立体地図を重ねていると、急傾斜で、高度段彩が灰色化したときには、急斜面ほどより赤い、赤色立体地図の色が見えて来る。逆に傾斜の緩いところでは、赤色立体地図は灰色化するので、虹色が見えて来る。普通の等高線は、傾斜が大きくなると飽和するけど、これは逆に見えなくなるわけです。　これはこの間の説明ですが
2020年7月23日　21:23

千葉 達朗
やまだ こーじ RGBが同じで無彩色であり、かつ、真ん中あたり。白でも黒でもなく灰色
2020年7月23日　21:25

やまだ こーじ
白スタート(cos)では、cosの波長がＲ＞G＞Bの場合、Rの５周期目で白にしたい場合は、Gは６周期、Bは７周期とすれば良いわけですね。グレースタートの場合は、一周期で同じ値が2回登場するので、Gは５.* 周期、Bは６周期も解になりそうですね。面白いですね。
2020年7月23日　21:26

千葉 達朗
わたしは、あえて元まで戻さずに、途中でバッサリ切っているわけです。くっきりした線もどこかに欲しいのと、向きをしっかり認識させたい。どっちが高いのか、傾斜方向
2020年7月23日　21:29

千葉 達朗
戻すところまでは、試していないですが
2020年7月23日　21:30

やまだ こーじ
赤色立体と干渉色高度段彩を重ねると、急斜面と緩斜面で補完しあうのですね。これは便利ですね。
2020年7月23日　21:36

やまだ こーじ
途中でバッサリということは、一周期以上の繰り返しの配色にはなっていないのですね？　ちなみに、SAR干渉画像のなどの場合は、なめらかにつがった配色の繰り返しになっているようですが、可視化としての干渉色の付け方は、作成される方により、いろいろな手法があるのでしょうか？
https://www.gsi.go.jp/uchusokuchi/sar_decipherment.html
[干渉SARの見方｜国土地理院]
2020年7月23日　21:41

千葉 達朗
やまだ こーじ 薄片観察などで使う、計算が難しい本来の干渉色は、だんだんに白色化することはあっても、再び彩度があがって、スタートには戻らないので、そこを再現しようという感じでしょうか
2020年7月23日　21:44

千葉 達朗
SARの画像は割り算の余りだけを可視化したものなので、もとに戻るわけです
2020年7月23日　21:46

千葉 達朗
だから、ぱっと見SARは何サイクルめなのか分かりにくい
2020年7月23日　21:4７

やまだ こーじ
そうなのですね。干渉色図表で次数が上がっていくと、淡い色になるから見やすいのですね。オリンパスの干渉図表を見つけました。高次だと緑とピンクが強くなるのですね。
https://www.olympus-ims.com/ja/.downloads/download/?file=285216073&fl=C

2020年7月23日　22:19

やまだ こーじ
VBAは時間が習得に少し時間が掛かりそうですので、とりあえず干渉色図表で350nmの白い辺りから、2サイクル分をカラーピッキングして地図化してみようかと思います。最後はバッサリ行きます。
2020年7月23日　23:27

やまだ こーじ
干渉色図表カラーピッキング、こんな感じになりました。１サイクルあたり１０色、２サイクルで２０色を使っています。何となく、それっぽくなったような気がしますが、いかがでしょうか。
https://tinyurl.com/y5d8hbj7

2020年7月23日　23:51

やまだ こーじ
海外用の20m刻みはこちらです。
https://tinyurl.com/yxgjzz54

2020年7月23日　23:58

千葉 達朗
ちょっと色かぶりがひどいような気がするのは
ほかの色と重なっているからかなあ
サンプリング用としては、
このページの　2枚目の図が
たぶん世界で一番いいかなあ
シャボン玉の写真もいいけど
http://www.op.titech.ac.jp/lab/Take-Ishi/html/ki/hg/et/sb/calret/2dcc.html
[私家版実験講座 － ２次元干渉色図表]
2020年7月24日　0:17

千葉 達朗
このページあるcsvファイル3つをおいたフォルダに、prg5.exeを保存して実行すると、オリジナルの絵がでてくるので、サンプリングにはそれを使うとよいかと　以下　引用
2020年7月24日　0:25

千葉 達朗
パラメータをいじらないでそのまま押せばいいとおもいます
2020年7月24日　0:44

やまだ こーじ
ありがとうございます、できました。exe画像は彩度がかなり高いですね。比較するとPDFはかなり青かぶりしていたようです。

2020年7月24日　1:10

やまだ こーじ
干渉色exe画像からサンプリングができました。彩度がかなり上がってスッキリした絵になった気がします。
https://tinyurl.com/y5a3aln8

2020年7月24日　1:38

やまだ こーじ
海外用の20m刻みは、こちらです。アマゾンが生き生きしてるように見えますね。
https://tinyurl.com/y5epgjs5

2020年7月24日　1:45

千葉 達朗
やまだ こーじ かなりスッキリしましたね。透明感が出たというか、ガラス的な印象。
私の感覚ではもう1波か2波あったほうが良いかも。敢えて、どこかに不協和音というか不連続線が出るくらいのところがあった方が方がいいかなと。もちろんこれはその1で、その2として
差分の時のマイナス表現や、例えば、不連続線を100m単位に来るようにすれば、標高の絶対値読み取りに使えるので。
あと、スタートをもう少し明るい白からになります？シャボン玉や、水面の油膜感が出るか
2020年7月24日　5:22

やまだ こーじ
ありがとうございます。アドバイスいただいたように、まずは、もう2波足して、スタートを明るい白にしてみようかと思います。その先も、色々あり深そうですね。
2020年7月24日　10:56

やまだ こーじ
できました。こんな感じになりました。いかがでしょうか？
https://tinyurl.com/y3jzy39r
4サイクルで40色+1色(〜0m)で、不連続線を100m単位とし、明るい白でスタートしてみました。配色は40等分+1色としていますが、標高は地理院地図の仕様で小数が使えないため、区分が0〜3m、3〜5m、5〜8m、8〜10m・・と、標高ピッチが2m-3m-2m-3m・・と不等になっています。100m単位の不連続線とすると、すぐに何mくらいか読み取れるので、とても便利ですね。

2020年7月24日　12:51

やまだ こーじ
海外用は不連続線を1000m単位にしてみました。こちらです。明るい白をスタートにしたので随分印象が変わりました。
https://tinyurl.com/y6bz7jd6

2020年7月24日　12:59

やまだ こーじ
北米大陸は華やかな配色になり、アートな感じが増した気がします。これはステキですね！！
https://tinyurl.com/y57l8ljv

2020年7月24日　13:03

やまだ こーじ
背景地図なしもキレイですね。フロリダ半島が消えそうで、とても標高が低いようですね。コレを見ていると、海が白いのが寂しいので、等深線もプロットしたくなりますね。
https://tinyurl.com/y5cnjkje

2020年7月24日　13:10

千葉 達朗
アメリカやばいですね。これは4波バージョンですね
2020年7月24日　13:16

千葉 達朗
800ｍくらいの緑系の色でつなぎたいかなあ
2020年7月24日　13:20

千葉 達朗
最後のピンクがやや濁っている印象なので、その手前の緑色なら、マイナスっぽいので、ゼロmに使えそう。
2020年7月24日　13:2１

千葉 達朗
遠くから見て、混色の具合を見ると、ピンクがかって見えるので、すこしピンクの部分を削れば、もっとナチュラルに見えるかと、いうことです。混色の結果として灰色に見えるように調整できれば理想的です
2020年7月24日　13:29

やまだ こーじ
4波バージョンです。ご参考で、Googleスライドに誰でも編集可能な状態で置いておきます。
https://docs.google.com/presentation/d/1qSLFFfMSoUBZ0jgzXIU0whV53Wkj2T9vo1czjjakpgA/edit?usp=sharing

2020年7月24日　13:37

千葉 達朗
やまだ こーじ 素晴らしい
2020年7月24日　13:37

千葉 達朗
自分に返信と出たのは、やまださんには見えるのかな
2020年7月24日　13:42

(FBメッセンジャー)
千葉 達朗　不在音声着信
2020年7月24日　13:42

(FBメッセンジャー)
やまだ こーじ　音声通話30分
2020年7月24日　14:30

やまだ こーじ
先程はありがとうございました。アドバイス頂いた内容で、もう少し改良してみますね。今回の配色シートは、抜粋してこちらのスプレッドシートにおいておきます。誰でも編集できる形で保存してあります。
ファイル＞ダウンロード＞MicrosoftExcel(.xlsx)で、書き出せると思います。
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1GSUWTzjAooEpTUy8bMg-kZsfrnRt9B4XK1DXVG8mqX0/edit?usp=sharing
[200724_地理院地図「自分で作る標高図」URL自動生成シート_抜粋]
2020年7月24日　15:31

やまだ こーじ
改良してみました。上限側の配色は「前回の800m近辺の無彩色」とし50分割で配色。100mで色が一巡するようにしております。
https://tinyurl.com/y6atxc9e

2020年7月24日　16:59

やまだ こーじ
海外用はこちらです。1000mが不連続線の設定です。鳥が飛んでますね。。
https://tinyurl.com/y6to2qqv

2020年7月24日　17:02

千葉 達朗
やまだ こーじ 二巡目以降の最初がずれている感じがします
2020年7月24日　17:03

やまだ こーじ
ありがとうございます、うっかりしてました。ズレを直しました、いかがでしょうか？一巡100mです。
https://tinyurl.com/y5xrrhdn

2020年7月24日　17:09

千葉 達朗
ばっちりです
2020年7月24日　17:11

千葉 達朗
すばらしいです。房総半島に行ってみてください
2020年7月24日　17:11

やまだ こーじ
同じ場所で一巡1000mも。1000mの区切りがわかりやすいですね。
https://tinyurl.com/y276adcu

2020年7月24日　17:15

やまだ こーじ
房総半島が宝石箱になってますね！引きで見ても、拡大しててもキレイ！！これは感激です(嬉)
2020年7月24日　17:19

やまだ こーじ
延々、見てられるやつですね
2020年7月24日　17:21

やまだ こーじ
チビと一緒に堪能してます。与那国島もオススメです！
https://tinyurl.com/y22oydoe
(地理院地図)
2020年7月24日　17:28

千葉 達朗
ローレンタイド氷床の融解プロセスが大問題ですねー
2020年7月24日　13:44

やまだ こーじ
そこには地球の壮大な歴史が隠されているのですね。とても興味深いです。
2020年7月24日　16:30

(コメント欄、おわり)