第5章

解説

この範囲の問題は全40問中4問、10%分の点数に相当する。

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

2022年度前期 第28問

ここではこの分野の問題の傾向について説明する。
CG-ARTS検定の過去問のページから2022年度前期の「CGエンジニア ベーシック」の過去問をダウンロードして開き、解答・解説のページを参照しながら教員の説明を聞く。

課題

1回分(4つの設問)ごとに以下のことを行い、授業終了時に解答用紙を提出する。
  • テキストなどを参照しながら解く
  • 解答・解説のページを見て採点する (a~dのところに○×、間違えたものには正解を赤でマークして、問題名の欄に正解数を書く)
  • 間違えた問題について解答・解説のページの説明とテキストの対応部分を確認する

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