デジタル画像鮮明化のしくみ、そしてなぜそれを使うべきなのか

画像の鮮明化は、ヒストグラムを調べる上で最も活用されていないデジタル写真のトリックです。画像鮮鋭化とは何か、それが必要なのか、それが何をするのか、そして自分の画像に自由に適用してファジーエッジを取り除き、画像をポップにするのかを説明します。.

そもそもなぜ画像はあいまいなのか?

画像をシャープにする方法を掘り下げる前に、デジタル画像でも最初からシャープネスが必要な理由を正確に理解することが重要です。デジタルカメラで作成されたものと、アナログ画像のデジタルコピーを作成するために画像をスキャンすることによって作成されたものの両方のデジタル画像は、デジタルデバイスのセンサーによって課される制限を被ります.

人間の目と比較してセンサの制限は多数あるが、過度に柔らかいまたはぼやけた画像を作り出す１つの特定の制限がある。人間の目は、驚くほどの明快さと鮮明さでコントラストの線を区別することができます。デジタルカメラのセンサーは、しかし、それは収集することができ、ピクセル数、またはデータの点によって制限されます.

前のシーンがそれが捉えることができるよりも高い解像度である（それが常にそうである）とき、それはセンサー上の個々のピクセルが見るものの平均を捉えることを強いられる。その結果、カメラ（またはスキャナ）は、キャプチャできるデータ量が限られているため、できる限り最善を尽くさなければならないため、画像がぼやけます。.

実際の写真の処理に進む前に、この現象のデジタルモックアップを見てその効果を実証しましょう。下の画像では、スペースを黒と白の2つの三角形に分割しました.

あなたの典型的なスクリーンで少し離れて見たとき、それは黒と白のセクションの間の1つのぱりっとしたそして連続した線のように見えます。デモンストレーションのために、上の画像はデジタルスクリーンであなたに提示されるデジタル写真ではなく、現実世界の2つのスペースの交差点であることを証明しましょう。虫眼鏡を使って非常に近い距離で見ても、線がくっきりとした明瞭なままになるように、非常に精密に塗装されたキャンバスの半分を言う。この線は、私たちの目で最大の解像度まで分解されており、非常にシャープで鮮明なものとして認識しています。.

2つの三角形のモックアップを、非常に低解像度のイメージセンサーで撮影したのと同じように見てみましょう。上の画像には約200,000ピクセルが含まれていますが、下の画像はあたかも200ピクセルを超える解像度の程度であるかのように、白黒スペースを表しています。.

白と黒の領域の境界線が人間の目にはかなり鋭いのであれば、カメラではかなり鋭いはずですよね。問題は、そのかみそりの鮮明な描写が非常に細かく、カメラのセンサー上の特定のピクセルを通過するときに、個々のピクセルが「OK、私の半分は白、私の半分は黒だ」と言うことができないことです。

それはピクセル全体に対して単一の値しか記録できません。そのため、黒と白の部分を記録することはできず、個々のピクセルに当たる光子の平均のみを記録することができるので、「OK、私に当たる光の平均はグレーです」と言うことを余儀なくされます。.

より多くのピクセルをセンサーに詰め込むほど、より精細に解像することができますが、最終的には、入ってくるデータ（撮影されている被写体から反射する光またはスキャンされている写真）の能力を超える点があります。センサーの場合、個々のピクセルは最良の推定シェードを選択するように再配置され、エッジ間のコントラストはぼやけます.

アンシャープマスクを使ったファジィ写真の修正

曖昧な写真の原因がわかったので、問題を解決し、画像を鮮明にするためにできることを確認しましょう（フレーミングするかFacebookにアップロードするかにかかわらず）。.

幸いなことに、前のセクションで概説した概念は写真業界ではよく知られ理解されており、それを修正する方法は複数あります。最も一般的な方法、そして今日焦点を当てる方法は、「アンシャープマスク」として知られるものを適用することです。

直感に反する名前のアンシャープマスクは、プロセスの仕組みを理解していると、もう少し直感的な名前になります。アンシャープマスクを画像に適用すると、編集アプリケーションは一時的なマスクを作成して、画像のどの領域がシャープ（コントラストが高い）とシャープでない（コントラストが低い）かを比較します。高コントラスト領域と低コントラスト領域の差がユーザーの指定に従って均等になるまで、それは（ガイドとしてそのマスクを使用して）アンシャープな領域をシャープにします。このように、アンシャープマスクは、一見したところでは暗くされないツールではありませんが、画像のどの部分がアンシャープであるかを示し、それらを修正するツールです。.

アンシャープマスクがどのように機能するのか、また調整がどのように行えるのかを正確に示すために、上で見たような、親切な事務用犬クリケットの助けを借りてみましょう。今日はデモ用にAdobe Photoshopを使用しますが、アンシャープマスクツールは業界標準であるため、さまざまな画像編集アプリケーションに使用されています。ここに表示される用語と方法は、GIMPのような無料の編集ソリューションにもPhotoshopと同じように簡単に適用されます。.

まず、写真を勉強しましょう。編集せずにカメラから直接上の画像は、この記事に挿入するために単にサイズが縮小されています。写真には何の問題もありません。被写体が中心に置かれ、被写体の顔に焦点が合っていて、特に不快なことは何もありません（あなたが小型犬を気にしないのでない限り）。ズームインして、画像をより詳細に見てみましょう。.

我々が本当に近づくとき、それはイメージがとても柔らかく見えることは明らかになります。これはレンズのせいではありません（この画像を非常に鋭いプライムレンズで撮影したのです）が、先に説明したように、カメラで画像を処理する方法の副作用です。.

画像をシャープにするために、アンシャープマスクを起動しましょう。まず、画像を100％または50％ズームに調整して、アンシャープマスクを準備します。エディタとオペレーティングシステムの両方で使用されているアンチエイリアスアルゴリズムは、他のズームレベルで鮮明化処理の効果を歪める可能性があります。.

Photoshopでは、[フィルタ] - > [シャープ] - > [アンシャープマスク]の下にあります。.

先に述べたように、アンシャープマスクツールの外観はかなり普遍的であり、使用している画像編集ツールに関係なく、[量]、[半径]、および[しきい値]の3つの設定があります。彼らが何をしているのかを理解するための最も簡単な方法は単に彼らと遊んでみることですが、ここで重要なポイントを強調します。.

量：常にパーセンテージで表示され、量は調整の度合いを示します（明るい部分の明るさと暗い部分の明るさ）。調整の下限では、気づきにくいですが、最大にするとコントラストが非常に極端になります。 50〜100パーセントが安全なスタート地点です.

半径： 補正された各ポイントの周囲に効果が適用される面積を指定します。半径と量は絡み合っています。 Amountの値を減らすと、Radiusの値を増やすことができます（逆も同様）。両方を高レベルに上げると、色とコントラストの歪みが大きくなります（これは芸術的効果として望ましい場合がありますが、自然に見える画像にはなりません）。.

しきい値： しきい値関数は、最小の明るさ／コントラストレベルに基づいて鮮鋭化アルゴリズムがどこに適用されるかを決定する。この特定の設定は、（目の周りのような）コントラストの高い部分のコントラストを選択的に高めるのに非常に便利ですが、滑らかにしたい部分（顔の肌のような部分）はあまり鮮明にしません。値が低いほど、画像はより均一にシャープになります。値が高いほど、より多くの領域が除外されます。したがって、画像全体にできるだけ均一に鮮明化効果を適用したい場合はゼロに設定し、被写体の顔の細部を（アイリスやまつ毛のパターンのように）鮮明にしないで鮮明にしたい場合毛穴やしわが目立つ場合は、目的のバランスに達するまで値を大きくします。.

また、小さなプレビューウィンドウも50％に設定されています（同じアンチエイリアスの問題が、画像全体のプレビューと[アンシャープマスク]ボックスでの画像のプレビューの両方に適用されます）。.

上記の設定（この特定の画像では100/4/3）を適用すると、画像が大幅に鮮明になります。違いを見るために、上で行ったのとまったく同じクロップを見てみましょう。.

よく見ると、その変化はすぐに明らかになります。目の周りにははるかに高いコントラストがあり、目の中のハイライトはよりはっきりしています、そして銃口と顔の毛皮はよりはっきりしています.

元の修正後の画像と同じクロップで見た場合、変化はそれほど劇的ではありませんが（そのような拡大図では見られないため）、それらは銃口の周りの毛皮のように画像の細部を際立たせます。.

それがイメージをシャープにすることの本当の目的です。実際の被写体の鮮明さを人間の目で見たように再現したいのですが、写真に対してどのような操作が行われたのか不思議に思うほどの目立つほどのコントラストを作り出さないでください。.

写真を見ながら、アンシャープマスクではできないことを指摘することが重要です。それは写真の焦点を絞った領域を見せる より良い エッジをシャープにし、それにぱりっとした外観を与えることに焦点を当てていますが、それは存在しない詳細に追加することはできません。上の写真では、目、銃口、鼻が（周囲の顔の毛皮と同様に）シャープになっていますが、ひも、コンクリート、苔、葉はシャープになっていません。オリジナルの写真では、これらのオブジェクトは焦点が合っていないため、フォーカルプレーンにあるという錯覚を起こしてもシャープ化することはできません。.

アンシャープマスクのヒントとコツ

人や動物はアンシャープマスクを適用することで恩恵を受けますが（特にソフトフォーカスではなくシャープで明るいときの方が見栄えが良い）、アンシャープマスクはほぼすべてのイメージポップに役立ちます。.

たとえば、上の比較では、左側の画像に問題はありませんが、アンシャープマスクを使用して柔らかさを補正すると、右側の画像のコントラストが上がり、目立つようになり鮮明な外観になります。.

被写体に関係なく、アンシャープマスクアプリケーションを最大限に活用するために、鮮明化プロセスがスムーズになるようにするためのヒントとテクニックをいくつか試してみましょう。.

カメラ内シャープネスを無効にする. 何よりもあなたはカメラ内のシャープネスを無効にしたいです。ハイエンドDSLRカメラはめったに行いませんが、ポイントアンドシュートカメラはほとんどの場合オンボードシャープ化機能を備えています（DSLRの所有者はほとんどの場合、ポイントアンドシュートユーザは後処理作業を行わないことが製造元側の推測です）。可能性があります）。アンシャープマスクで二重加工された写真はかなりひどく見える傾向があるので、カメラ内で無効にしてコンピュータのシャープネスを微調整するのが最善です。.

焦点は王様です. カメラの鮮明な物理的な焦点は、他のシャープマスクでは得られないもの以上の価値があります。あなたのフォーカススキルを完璧にしてください（そして、レンズのルーズでソフトフォーカスの場合はレンズを捨ててください）。先に述べたように、アンシャープマスクを使って写真の焦点面を広げたり固定したりする魔法のような方法はありません。あなたはすでに焦点が合っているものだけをシャープにすることができます.

少ないほうがいいですね. アンシャープマスクを使用して、画像を少しポップにします。 1080pディスプレイと4Kディスプレイの違いを考えてください。 1080pの画像は美しく、非常に高精細度です（古い標準精細度テレビと比較して）。しかし、4Kはこの鮮明さを持ち合わせているため、画面からはみ出します。写真を調整したり比較したりするときには、ちょうどいいシャープネスを上げて、イメージを「うん、いいね」から「うわー、すっきりとした」に変えてください。さらにスイートスポットにぶつかると、シャープネスをさらに強めると、不自然に見えるような不自然な画像になることがよくあります。.

最後に削る. 他の画像編集、色調整、ゴミの修正、ピクセルの固着、またはその他の方法で画像を編集している場合は、鮮明化プロセスを最後に保存する必要があります。作業を終えた後に、イメージをシャープにすることをジュエリーの一部を磨くことと考えてください。すべてのピースを配置し、すべての金属片を曲げてはんだ付けした後の最後のステップです。これでギャラリーの準備が整いました。.

鮮明化のプロセスとそれを最大限に活用する方法を理解したならば、自分の写真に適用して、良い（柔らかい）写真を目を引くものに変える準備ができました。、あるいは彼らが自分自身を見つけるべきところはどこでも.

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