5-1 画像の性質を表す諸量

5-1-1 ヒストグラム

• 濃淡ヒストグラム

  • 画像全体の画素値の分布を棒グラフで表したもの

• コントラスト

  • ヒストグラムの分布が狭い: コントラストが低い
  • ヒストグラムの分布が広い: コントラストが高い

5-1-2 画像の統計量

• ヒストグラムからさらに諸量を導出できる

  • 平均値
  • 分散
  • 標準偏差
  • 最大/最小値
  • 中央値
  • 最頻値

5-2 画素ごとの濃淡変換

5-2-1 トーンカーブ

• トーンカーブ、階長変換関数

  • 画素値の入出力の写像
  • 横軸: 入力
  • 縦軸: 出力

5-2-2 折れ線型のトーンカーブ

• 単純

• 水平な部分では出力画素値が一定

  • 入力値の濃淡変化の情報は完全に失われる

5-2-3 ガンマ補正

y = 255 * (x/255)^(1/γ)

γ = 2で平方根、γ = 0.5で放物線

• 歴史的にはCRT:Cathode-Ray Tube(ブラウン管)の入力電圧-ディスプレイモニタ輝度特性を相殺するために用いられた

  • γ=22といわれる

5-2-4 S字トーンカーブ

• コントラストを強める

5-2-5 ヒストグラム平坦化

• 高コントラスト化
• X線写真等に応用される

5-2-6 濃淡の反転

y = 255 - x

5-2-7 ポスタリゼーションと2値化

• ステップ状

5-2-8 ソラリゼーション

• ネガポジ混ざりあったような特殊な効果を得る

• もともとは写真制作時の暗室テクニックから

  • 「太陽光線にさらす」の意
  • 露出が極端に過度になると、現像した画像の明暗が逆転する

5-2-9 カラー画像の変換

• RGB各成分について画素値変換

5-2-10 疑似カラー

• ユースケース例: 赤外線カメラ映像など

  • 直感的に温度分布を把握できる

5-2-11 色相、彩度、明度の変換

• RGBよりも人間が直感的に理解しやすいHSIに変換してから各成分調整