「情報｣って何だ!?

画像処理システム論

（視覚情報処理論）

Image Media Systems

視覚感性のモデル化（１）

加藤 俊一

（連絡）

„

「視覚感性と画像処理（４） 」は

実験用のソフトウェアが整ってから

説明します。

„

次回（１２月３日）は、

出張から戻ってくるのが、授業に間に合わ

ないので、「お休み」

ちょっと早いけど

„

Merry Christmas!

緊急報告！

„

先週末に、

日本橋・銀座・有楽町・日比谷を散策。

„

世間はもう、クリスマスシーズン！

„

クリスマス風景を

携帯のカメラで撮影したので

„

レタッチしてみました。

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„ 目標 „ 全体に「白飛び」しているので輝度を抑えて、イルミネーションを 際立たせたい。ややピントが甘いので、メリハリをつけたい。 „ 彩度を高める „ 「色」→「色相・彩度」→「彩度を+50%」 „ 輝度を抑える „ 「色」→「色相・彩度」→「輝度を-25%」 „ コントラストを強める „ 「色」→「明るさ・コントラスト」→「コントラストを+25%」 „ エッジを強調する „ 「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„

目標

„ 全体に「白飛び」しているので輝度を抑えて、 赤と緑の対比を際立たせたい。 „ ややピントが甘いが、エッジを際立たせると背 景との遠近感が失われるかも。 „

トーンカーブで調整する

„ 「色」→「トーンカーブ」

„

ヒストグラムの変化

„

蛇足

„ ややピントが甘いから、エッジを際立たせてみ ると、背景との遠近感がイマイチ？ 好みの分かれるところか？ „

フィルタで調整する

„ 「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」

原画像→トーンカーブの調整（明度） 原画像→トーンカーブの調整（明度） →エッジ強調の結果

„

ヒストグラム平坦化処理で強調してみる。

„ 「色」→「自動調整」→「平滑化」

赤と緑の対比は強くなったけど、 青みも強くなって、

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„ 目標 „ 全体に「白飛び」しているので、イルミネーションの色を際立たせ たい。 „ 夜景の感じを出すために、暗部の変化は思い切ってカットする。 „ ややピントが甘いので、エッジを際立たせる。 „ 彩度を高める „ 「色」→「色相・彩度」→「彩度を+100%」 „ トーンカーブで調整する „ 「色」→「トーンカーブ」 „ フィルタで調整する „ 「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」

„

ヒストグラム平坦化処理で強調してみる。

„ 「色」→「自動調整」→「平滑化」

見えなくていい背景まで見えるようになった。 全体に明るくなってしまって、

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„

目標

„

赤・緑の対比を強くしてみる。

„

ややピントが甘いから、エッジを際立たせ

てみる。

„

彩度を高める

„ 「色」→「色相・彩度」→「彩度を+100%」 „

フィルタで調整する

„ 「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」

„

「色」→「トーンカーブ」

„ 赤と緑の信号の強い部分を強調 „ 赤と緑の弱い部分は、より抑える „

「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」

„ メリハリはついたが、 暖かみがなくなっちゃった！（なぜ？） （帝国ホテルのイメージから外れた） „

一方、ヒストグラムの平坦化を行うと

「色」→「自動調整」→「平滑化」

„ 論外！（なぜ？）

„

「色」→「トーンカーブ」

„ 赤と緑の信号の強い部分を強調

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„

目標

„ 色飛びしているので、色味をハッキリさせる。 „ 暖かいイメージを強調する。 „

彩度を高める

„ 「色」→「色相・彩度」→「彩度を+50%」 „ 赤味は増したが、緑が弱くなった。

„

色調を補正して、暖かみを増しながら、ツ

リーの緑を鮮やかにする。

„

「色」→「トーンカーブ」

„ 暗い緑（ツリー）の緑味を増す。

（考え方）

GIMP2.6での操作例

„

目標

„ ピントが甘いので、エッジをハッキリさせる。 „ オフホワイトの色調は保つ。 „

エッジを強調する。

„ 「フィルタ」→「強調」→「アンシャープマスク」 „ 色調はそのままに、エッジにメリハリがついた。 （注）エッジを強調（ぼかし）しても、ヒストグラム はほとんど変わらない。

„

ヒストグラム平坦化処理で強調してみる。

„ 「色」→「自動調整」→「平滑化」 オフホワイト（黄色みがかった白＝青みが弱 い）の色調が崩れて、 全体の色調が大きく変わってしまった （青みが増した）。（なぜ？）

［宿題１］

„

クリスマスシーズンの風景の写真を撮って

様々な方法（＆組合せ）のレタッチをする。

„ 明度・彩度の調整 „ トーンカーブによる調整 „ ヒストグラム平滑化 „ フィルタによる強調・ぼかし など

［考察１］

„ レタッチの意図 „ （例）イメージを保ちながら見やすくする „ （例）イルミネーションをきれいに見せる „ （例）暖かみを増す など „ 原画像の特徴（主観的：受けるイメージ、客観的： ヒストグラム） „ レタッチ後の画像の特徴（主観的：受けるイメー ジ、客観的：ヒストグラム） „ 「レタッチの意図」からの評価

［補足］（考察に書いて欲しいこと）

„ 理屈を踏まえて „ 何をどうするためのレタッチか？ „ その理屈は？ „ 自分が選んだ画像の性質 „ どんな特徴の画像か？ „ 「レタッチ」の効果を評価をする上で、 どう都合がいいのか？（悪いのか？） „ 自分の画像での結果 „ 「そんな性質」の画像だから、 全体としてどんな画像になった。 どこの部分は、どうなった。。。など （注意） 考察とはいえない「例」 „ 結果の貼り付けだけ „ ヒストグラムの形を言葉で表すだけ、、、など

以上から、わかってきたこと

„ 原画像をレタッチすると → 画像特徴が変わる。 → 画像から受ける主観的なイメージも変わる。 „ 例えば、、、 „ 画像特徴と主観的なイメージの間には 関係がありそう！ „ その関係を発見すれば、 感性のシミュレーション（人工感性）は可能！ „ その関係を逆に使えば、 イメージに合ったデザイン・モノ作りは可能！

人間の目

vs 機械の目（１）

„

機械で人間の目をまねる

„ 人間の感覚・感性の代行（人工感性） „ 忠実にまねる „ （例）撮像 „ 違う実現方法でまねる „ （例）認識、学習、理解

人工感性（感性のシミュレーション）

感性の工学的なモデル化

„

知覚感性

„ 感覚刺激を受容してから、それに対する解釈・ イメージを得るまでの過程 „ 認知レベル ↑ „ 心理レベル ↑ „ 生理レベル ↑ „ 物理レベル（実世界）

視 聴 触 味 匂 視 聴 触 画像 肌触 味 香 絵図 表情 動作 力 生理的 レベル 心理的 レベル 「のんびり」 「躍動感」 「若々しい」 「さわやか」 「ソフト」 is_sim ilar_ to is_o pposite _to

is_ equa l_to

is_sim ilar_to 認知的 レベル ＜知覚感性＞ ＜創出感性＞ ＜セルフフィードバック＞ 音声 音 音楽 音声 音 音楽 物理化学的 レベル

［実験１］認知的なレベルでの感性

„ 自分が絵画を見て述べた「印象」 „ 主観的解釈の仕方を、やや「客観的」 （＝他人の目から）に観察する。 „ 手順： „ 主観的に解釈する。 „ その絵にその解釈をつけた理由 他の絵につけた解釈をその絵につけなかった理由 をコトバで記述 „ 隣の人が、そのコトバで 解釈の説明に矛盾がないかをチェック （＝その説明だと、 他にも成り立つ解釈は？ 他の絵画にも付けられる？）

a1

a5

a4 a3

［考察

1a］認知的なレベルでの感性

„ モネのそれぞれの絵(a1～a5)から 自分が受けた印象の表現（イメージ語）に 違いがあった理由は？ 共通点があった理由は？ „ 同じオブジェクト „ 同じアングル „ 同じ構図 „ 「違い｣を生む原因は？

［考察

1b］認知的なレベルでの感性

„ モネのそれぞれの絵(a1～a5)から 自分が受けた印象表現（イメージ語）と、 隣の人が受けた印象表現（イメージ語）を比べて „ 同じ解釈をしたのは、なぜか？ （どんな特徴に重きを置いた？ それは隣の人と同じだったか？） „ 違う解釈をしたのは、なぜか？ （どんな特徴に重きを置いた？ 隣の人はどうしていたか？）

［考察

1c］対象の客観的な計測

„ GIMPを使って、絵(a1～a5)の画像特徴の違いを 調べてみよう。 „ 「色」→「トーンカーブ」→明度・Ｒ・Ｇ・Ｂ „ 画像特徴と印象表現（イメージ語）との間に、 どのような関係がありそうか？ （参考）「モネ 積み藁」あるいは「monet haystack」 などでGoogle画像検索をすると、同様の画像を たくさん検索できます。

［宿題２］

認知的なレベルでの感性

„

モネの別の連作

(b1～b8)を対象に、

実験１と同じ実験・考察を試みてみよう。

„ 同じオブジェクト „ 同じアングル „ 同じ構図 „ 「違い｣を生む原因は？

b1 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2

（参考）「モネ ルーアン大聖堂」あるいは

「

monet rouen」などでGoogle画像検索を

すると、同様の画像をたくさん検索できま

す。

認知的レベルでの感性シミュレーション

„

認知的な表現：

主観的クラス分け×主観的ラベル付け

„

画像＊画像

„

言葉＊言葉

„

画像＊言葉

„

画像特徴量とイメージ語表現の相関：

統合特徴空間（ＵＦ空間）

おまけ 今回の提出物

„

本日の講義後

„ 出席確認を兼ねた「感想・質問」 „

翌々々週の月曜、

18:00までに

„ 宛先: [email protected] 件名: [IPS] レポート 氏名、学年、番号 „ （添付書類） 実験結果＋考察課題のレポートを提出 PDFの添付書類（書類名に注意！） IPS-userID-授業日-版.pdf （例）IPS-d70123-091126-v1.pdf

［補足］ 実験に適したソフト（１）

プロ用

„

Adobe Photoshop CS3, CS4（有料）

„ かなり高機能 „ 商業写真のレタッチにも利用 „ Win / Mac

［補足］ 実験に適したソフト（２）

勉強用・研究用

„

Paint.net (ver.3.36)

http://www.forest.impress.co.jp/lib/pic/piccam/picedit/ „ Win „

GIMP2 (ver.2.6.6)

http://www.geocities.jp/gimproject/gimp2.0.html „ かなり高機能

„ Win / Mac / Linux

［補足］ 実験に適したソフト（３）

勉強用・研究用

„

ImageJ (ver.1.4.1o)

http://rsbweb.nih.gov/ij/

„ アメリカ国立衛生研究所で開発されたフリーソ フト。 „ かなり高機能。

［補足］ 実験に適したソフト（４）

趣味用

„

Adobe Photoshop Elements 7.0

„ Winにはプレインストールされてる？

„

iPhoto

［練習用画像

1］ Jpeg, 640x480pixel

［練習用画像

2］ Jpeg, 640x480pixel

［練習用画像

3］ Jpeg, 640x480pixel

［練習用画像

4］ Jpeg, 640x480pixel

［練習用画像

5］ Jpeg

(*) 写真をクリックするとダウンロードできます。（モネ・積み藁） a1 a5 a4 a3 a2

［練習用画像

6］ Jpeg

(*) 写真をクリックするとダウンロードできます。（モネ・ルーアン大聖堂） b1 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2