「情報」って何だ!?

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1 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 Toshi KATO

2 ( 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

3 ちょっと早いけど Merry Christmas! (Seasonal Greetings!)

4 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

5 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

6 ( 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

7 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 彩度を高める 明度を抑える コントラスト強調 エッジ強調の結果

8 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

9 ( 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

10 ヒストグラムの変化 ( 調整前 ) ( 調整後 )

11 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 トーンカーブの調整 ( 明度 )

12 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

13 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

14 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 暖かさのイメージが減少した ( なぜ?)

15 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

16 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

17 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

18 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

19 ( 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

20 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

21 原画像 彩度を高める トーンカーブ ( 輝度 ) で調整 エッジ強調の結果

22 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 イルミネーションの印象が薄れた ( なぜ?)

23 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

24 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

25 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

26 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

27 ( 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

28 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 彩度の強調 エッジ強調

29 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?)

30 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

31 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 トーンカーブの調整 ( 赤 緑 ) エッジ強調

32 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 ) 原画像 ヒストグラムの平坦化

33 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

34 ( 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

35 原画像 彩度を高めた結果

36 原画像

37 原画像 彩度を高めた結果

38 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 中域からの赤味を増す

39

40 原画像 トーンカーブ ( 赤 緑 ) を修正した結果

41 原画像

42 原画像 トーンカーブ ( 赤 緑 ) を修正した結果

43 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

44 ( 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

45 原画像 エッジ強調の処理結果

46 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

47 原画像 エッジ強調の処理結果

48 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?)

49 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

50 原画像 ( ケータイのカメラで撮影 )

51 原画像 ヒストグラム平坦化の処理後

52 [ 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

53 [ 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

54 [ 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

55 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!

56 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

57 人工感性 ( 感性のシミュレーション ) 感性的判断の代行 ( 感性検索 )

58 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 )

59 認知的レベル 躍動感 < 知覚感性 > is_o pposite_to is_ equa l_to is_sim ilar_ to のんびり 若々しい さわやか < 創出感性 > is_sim ilar_to ソフト 心理的レベル 生理的レベル 物理化学的レベル 視聴触味匂視聴触画像音声肌触味香絵図音声力音表情音音楽動作音楽 <セルフフィードバック>

60 [ 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?)

61 a1 a2 a3 a4 a5

62 [ 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?

63 [ 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?)

64 [ 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

65 [ 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?

66 b5 b6 b7 b8 b1 b2 b3 b4

67 ( 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

68 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 )

69 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 : hm-q@indsys.chuo-u.ac.jp 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-d v1.pdf

70 [ 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

71 [ 補足 ] 実験に適したソフト (2) 勉強用 研究用 Paint.net (ver.3.36) Win GIMP2 (ver.2.6.6) かなり高機能 Win / Mac / Linux ( 注 )IT センターは ver.2.2 です

72 [ 補足 ] 実験に適したソフト (3) 勉強用 研究用 ImageJ (ver.1.4.1o) 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 Win / Mac / Linux

73 [ 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 Mac にはプレインストール

74 [ 練習用画像 1] Jpeg, 640x480pixel (*) 写真をクリックするとダウンロードできます ( 銀座 有楽町 )

75 [ 練習用画像 2] Jpeg, 640x480pixel (*) 写真をクリックするとダウンロードできます ( 日本橋 高島屋 )

76 [ 練習用画像 3] Jpeg, 640x480pixel (*) 写真をクリックするとダウンロードできます ( 日比谷 帝国ホテル )

77 [ 練習用画像 4] Jpeg, 640x480pixel (*) 写真をクリックするとダウンロードできます ( 日比谷 帝国ホテル )

78 [ 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 a2 a3 a5 a4

79 [ 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 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8

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