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*「フリーソフトで楽しむデジカメ写真」第25号 NFilter
* 発行者 Hulatt
* 発行者サイト http://hulatt.hp.infoseek.co.jp/index.html
* 問い合わせ tsunokjp@yahoo.co.jp
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今日は、このメルマガの読者数と、同じ「フリーソフトで楽しむデジ
カメ写真」と言う名前で発行しているホームページのアクセス数の関
係について少しお話しましょう。
4月13日に第6号のメルマガを発行しました。この時の読者数はおよそ
3400人でした。最近の8月17日発行の24号は、3600部程度ですからほ
ぼ等しい読者数です。ところが、１週間のアクセス数の変化を見てみ
ますと、4月13日を中心とする１週間と、8月10日を中心とする１週間
では下の表のように大きな違いが有ります。
4/13(日) 8/10(日)
木 405 2197
金 409 2186
土 517 2091
日 1314 2219
月 868 2303
火 592 2248
水 516 2402
このメルマガの定期発行日時は日曜日の午前6時です。4月13日、14日
のアクセス数の突然の増加はメルマガの読者の訪問を示しています。
ホームページがメルマガに依存していたと言う証明みたいなものです。
一方、最近の１週間について見ますと、日曜日が特異な日になってい
ません。ホームページは、メルマガ依存から脱して１人立ちしたと言
うことが出来るかもしれません。
今日の話題は、画像処理のソフトの中でも特定の項目に特化したもの
つまり、「専用フィルタ」ソフトの一つについてお話しましょう。
1. 専用フィルタソフト
デジカメで撮影した写真やスキャナで取りこんだ写真には色々な原因で
ノイズやモアレがはいることがあります。また、明るさやコントラスト
に問題がある場合があります。このような像に対して、写真の質を改善
するための色々なソフトがあります。この他に、写真を色々に変化させ
るソフトも沢山有りますが、本来写って入るべきものの質を高めると言
う意味での改良のためのフィルタだけを画像処理のフィルタとしてここ
に分類します。画像を変形させるフィルタは、画像加工のフィルタとし
て別に取り上げます。
さて、画像処理フィルタには、ノイズ除去のフィルタと、ピントをシャ
キッとさせるためのエッジ強調のフィルタがあります。今日取り上げる
のはノイズ除去のフィルタです。
通常、ノイズフィルタをかけると輪郭がボケてしまいます。これは、ノ
イズフィルタが、自分自身のRGBの値と、前後左右、対角線方向の斜め
方向の合わせて8つのピクセル値の平均を取って自分自身のピクセル値と
していることによります。建物と空の境界のところなどを想像してみて
ください。建物の端のピクセルでは、建物の色をしていますが、隣のピ
クセルは空のいろです。これが足し合わせられれば、当然、中間的な色
になりますから、ボケの原因となります。ただ、ノイズは消去されます。
というのも、ノイズと言うのは、隣近所とは全く別の色、真っ黒の点が
一つだけぽつんと入っているといったものです。これは、上に書いた、
平均化の処理によって薄められます。
別の言葉で言うと、ノイズと言うのは、周波数の大きな成分なのです。
観察する対象は、周波数成分で言うとそれほど高いものではありません。
また、ノイズはカメラの分解能を超えるような高い空間分解能を持って
いるのです。このように大きな周波数成分は、不必要ですから、ノイズ
除去と言うのは、高周波フィルタなのだと考えることが出来ます。とこ
ろで、建物そのものは大きな物ですから、低周波成分で出来ているので
すが、建物の縁のように突然に変化している部分は、低周波から高周波
まで、沢山の成分の合成によって作られます。ですから、高周波成分を
除いてしまうと、直線的な変化の形状がうまく表現できなくなります。
このように、ノイズ除去と像のボケとは離れがたく結びついているので
す。そこで、輪郭を損なわないでノイズを除去するフィルタと言うのが
色々工夫されることになるわけです。
2. 輪郭を損なわないノイズ除去のフリーソフト NFilterの説明
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いつものように使用例とソフトのダウンロードは、次のURLから行っ
てください。ここから作者のページにリンクされています。
http://hulatt.hp.infoseek.co.jp/Softwares/NFilter.html
NFilterは、写っているものの輪郭を損なわないようにしてノイズだけを
除去するように工夫されたフィルタ専用のソフトです。
他のソフトでも、ノイズだけを除去し、急峻な信号をそこなわないように
するフィルタ技術が用いられているものがあります。しかし、たいていの
ソフトのヘルプなどにはどんな手法を用いてノイズを除去しているかにつ
いては解説されていませんので、ここで紹介しているNFilterがいかなる手
法を用いているのかについて私は知りません。
従って、以下では一般的な方法について述べることにします。まず、平均
ではなく中間値を採用する方法があります。ノイズと言うのは周辺に比べ
て特異な値を持っているわけですから、この値を除いて周辺の値で埋めて
しまえば良い訳です。このとき、周囲の値で平均を取ると言うのは無難な
方法ですが、ボケを作ってしまったわけです。これに対して、最もありそ
うな値を選んでその値に置き換えてしまえば、ボケを作らずにノイズを取
り除くことが出来ます。
例えば、建物の縁と空の境界を考えて見ます。いま、着目点が建物の中だ
としますと、その点の上下と右側3点は建物の色をしています。そして、左
側の3点が空のいろです。この場合は、中間は、建物の色になりますから、
着目点を建物の色に置き換えます。1ピクセル左側に着目点をずらせますと、
そこは空の点になります。そこでは逆に、上下の点が空の色でそちらの色が
多くなりますから空の色で置きかえることになります。
この他の方法としては、第12回でお話したDcEnhancerと言うソフトで使って
いたものです。ここでは、肌荒れを除去して肌をつやつやにすることが出来
るソフトでした。ボケを少なくする別の方法は処理する色を限定することで
す。NFilterでも、色の選択が出来るようになっていますから、色の選択が
できるわけです。自動的に肌色を選択するように作っておけば、肌荒れ除去
フィルターと呼べるだけのことです。
もう一つは、周波数成分を考慮して、大きな変化を伴なっている場合は処理
を行わず、小さな変化をしている部分のみを処理することです。この場合は、
周波数成分を考慮するためにフーリエ変換を行えば機械的にある周波数以上
の成分をある領域について除くなどすれば良いと思われますが、フーリエ変
換を行わないで実空間上で処理しようとすれば色々の工夫が必要になると思
われます。
大きな変化を残し、細かいざらつきを除去する方法は、まず、エッジ検出を
先に行い、輪郭をはっきりさせます。次に、方向性のあるマトリックス演算、
即ち微分処理を施します。縦方向と、横方向から2回実行してみれば、ある
ところの構造が、どちらにつながった構造を持っているかを知ることが出来
ます。物の方向性がわかれば、平均を取るときにその方向に対してだけ平均
して、それと直角方向については平均を行わなければボケないで済みます。
先の建物と空の例でいうと、縦方向に方向性があるので、平均は縦方向にだ
けとって横方向には取らないのです。方向性のない面では、両方向に平均を
取ります。こうすると、空のところにノイズが入っていれば、空には方向性
がありませんからノイズが除去されるということになります。斜めに方向性
のある像では少し難しいかもしれませんが、いずれにしても方向性のある構
造を持ったところでは平均化をしないで、のっぺりしたところだけで平均化
処理を行えば、構造をボケさせずにノイズだけを除去できるというわけです。
3. 終わりに
今日は、説明がごちゃごちゃしてわかりずらかったかと思います。ノイズ処
理などは、新しくデジカメを買われた人には無縁のことかもしれません。コ
ンピューターのソフトで処理した場合には時間のかかる処理も、ハードウェ
アに組み込んでしまえば短時間で出来てしまいます。デジカメの電気回路に
は、画像処理がハードウェアで組みこまれていて、高級な処理が行われてい
るのです。
たぶん、ここで解説しているフリーソフトのいくらかは、そうしたメーカー
に勤務して画像処理に組み入れる回路の設計をしておられる人や、かつてそ
うした仕事をしていた人が、作られたものもあるのではないと想像します。
来週は、画像加工のソフトウェアに移ります。
では来週までごきげんよう。
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*フリーソフトで楽しむデジカメ写真 第25号
* 発行者 Hulatt 問い合わせtsunokjp@yahoo.co.jp
* 発行者サイト http://hulatt.hp.infoseek.co.jp/index.html
* まぐまぐ 3019 http://www.mag2.com/m/0000106478.htm
* Macky! 165
http://macky.nifty.com/cgi-bin/bndisp.cgi?M-ID=hulatt
* めろんぱん 283
http://www.melonpan.net/melonpa/mag-detail.php?mag_id=004259
* pubzine 107 http://www.pubzine.com/detail.asp?id=22193
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