第5章

解説

5-1 画像の性質を表す諸量

用語
ヒストグラム ([英]histogram:棒グラフ) : CGでは「横軸が明るさ、縦軸が画素数」のグラフのこと
コントラスト : 明るさのメリハリのこと
  • コントラストが高い → 暗い画素、明るい画素が存在する → ヒストグラムではどこもそれなりの高さ → 標準偏差小さい
  • コントラストが低い → 同じくらいの明るさの画素が多い → ヒストグラムでは特定の部分だけが高い → 標準偏差大きい
統計量
中央値:明るい(暗い)順に並べたときの「真ん中番目」の明るさ
最頻値:ヒストグラムの一番高いところの明るさ

5-2 トーンカーブ

トーンカーブ:「横軸が元の明るさ、縦軸が変換後の明るさ」のグラフ(画像の明るさを変換するのに使う)
  • トーンカーブが「斜め45度の線」より上 → 明るくなる
  • トーンカーブが「斜め45度の線」より下 → 暗くなる
変換の種類トーンカーブ画像ヒストグラム
ガンマ補正(γ > 1)上に膨らむ明るくなる右に寄る
ガンマ補正(γ < 1)下に膨らむ暗くなる左に寄る
S字トーンカーブS字コントラストが上がる左右に広がる
ヒストグラム平坦化コントラストが上がる平らな状態に近くなる
ネガ・ポジ反転右下がり直線明暗が逆転左右が逆になる
ポスタリゼーション階段状数段階の明るさだけになる数か所のピークだけになる
2値化階段状(0or255のみ)白か黒だけになる0と255のピークだけになる
ソラリゼーション0→上がる→下がる→255中間の明るさの部分の明暗が反転する
疑似カラー:グレースケール画像の明るさに色を割り当ててカラー画像を作る
色相、彩度、明度の変換
  • 色相の変換:赤・青・緑の「回転」
  • 再度の変換:色を鮮やかにする (or くすませる)
  • 明度の変換:明るくする (or 暗くする)

5-3 領域に基づく濃淡変換 (空間フィルタリング)

平滑化:変換後の画像のピクセルの色 ← 元画像のそのピクセルと、その周りのピクセルの色を平均して求める
  • 特徴:ぼやける、ノイズが消える
  • 単純な平滑化:全部足して、ピクセル数で割る
  • 加重平均:中央に近いものほど影響を大きくする(ガウシアンフィルタなど) → 単純なものよりもぼやけ方が弱くなる
  • メディアンフィルタ:考慮する範囲のピクセルの明るさの中央値を採用 → 水彩画のような雰囲気になる

エッジ抽出:写真などの画像から輪郭を取り出す
  • 微分フィルタ:横方向・縦方向の明るさの変化が大きい部分を取り出す
    • 変化の強さを単純に取り出す(図5.32, 図5.35, 図5.37)
    • ソーベルフィルタ(スキャンする列の隣も考慮, 図5.39)
  • 鮮鋭化フィルタ:元画像のエッジを強調

5-4 そのほかの処理

(過去にはこの範囲から「CGエンジニア検定 ベーシック」の問題が出たことはない)

モザイク処理:n×nピクセルのマスをその平均色で塗りつぶす
ハーフトーニング:白黒ピクセルの密度で濃淡をあらわす
  • ディザ法:2値化のしきい値をマスの中の位置ごとに変える (ハーフトーニングの一種)

画素間演算
  • アルファブレンディング:2つの画像のそれぞれのピクセルの色を平均 ((5.9)ではαが大きいほど1の画像に近い状態になる)
  • エンボス:浮き彫りのような加工

マスク処理:合成のときに「ここを使う」という範囲を指定するのに別の画像を使用

過去問を使った学習

解く問題

2017年度 後期 第28問
2018年度 前期 第28問
2018年度 後期 第28問
2019年度 後期 第27問
2020年度 後期 第28問
2021年度 前期 第28問

(手順はこれまでと同様)

提出方法

以下のようにしてファイルを提出する。なお、この提出によって出欠をとるので、授業終了時点ですべて完了していない場合でもその時点のものを送り、完了したら再度送り直すこと。
  • 送信先
    • aocg2021a@gmail.com
  • 件名
    • 第05回過去問
  • 本文
    • 学籍番号、氏名
  • 添付するもの
    • 回答して採点した結果をまとめたファイル「第05回.txt」

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