講演経験豊富な科学者が解説！Photoshopアルゴリズム入門【ぼかしフィルタ編】
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ながともデザイン
2020/11/02 17:42
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ご覧いただき、ありがとうございます。
この記事では普段デザイナーさんが使用しておりますAdobe Photoshopについて、「ソフトの中でどういう動作をしているんだろ〜」と気になる方のために、そのアルゴリズムを解説していく内容になっております。
そのため、デザイナーの方はもちろんのこと、アルゴリズムという言葉に反応するプログラマーの方にも楽しんでいただけるものとなっております。
▽『講演経験豊富な科学者が解説！Photoshopアルゴリズム入門』の今までの記事
ーー
【基礎編】こちらは無料です。
【自動選択ツール編】
【クイック選択ツール編】
【カラー編】
ーーー
今後も執筆予定ですので、フォローいただければ幸いです。
今回はPhotoshop内ツールの『フィルタ』について解説していきます。
ただ、フィルタは奥が深いので、今回は『ぼかし』のフィルタについて解説していきます。
まずは、画像の構成について
上記画像に見てください。
画像を拡大すると、四角がたくさん見えてきます。
この四角のひとつひとつが画素（ピクセル）と呼ばれていて、画像は画素の集まりで構成されていることが分かります。
この画素ひとつひとつに1色の色がついています。
どんな複雑な画像も、この画素の集まりで再現できます。
例えば、フルハイビジョン（フルHD）のサイズは1920 × 1080画素で表現されます。
横（水平方向）に1920個、縦（垂直方向）に1080個の画素が並んでいるということを表しています。
フルハイビジョン（フルHD）は2Kと呼ばれたりします。
Kはキロを意味してます。
これは、横（水平方向）に約2000個（実際は1920個）の画素があることを示してます。
先ほどの画像をモノクロにしました。
拡大した一部を見ていきます。
モノクロな画素を、256段階の数値で表します。
黒の場合は0、白の場合は255の値が入ります。
128がちょうど中間の値なので、白半分黒半分のグレーになります。
モノクロの画像なので、1画素あたり1チャンネル（1次元）になります。
ちなみに、256段階で1チャンネルなので、１画素あたりの情報量は、
256段階 = 2の8乗段階 = 8bit（1バイト）
になります。
これがフルカラーのRGBの場合は、
8bit x 3チャンネル = 24bit（3バイト）
になります。
そして、これがフルHDですと、
24bit x 1920pixel x 1080pixel = 約50Mbit
になります。
普段私たちが見ているフルHDの画像はこんなに重くないです。
これにJPEGだったりHEVCだったりで圧縮符号化するので、実際私たちが見ている画像はもっと軽いんです。
画像を綺麗にする2つの方法
『見栄えのいい画像にしたい！！』
SNSが普及していて巣ごもり生活が強いられている今、こう思う方も多いと思います。
画像処理ソフトやアプリで簡単に綺麗にできますが、画像を綺麗にする方法は大きく2つに分けられます。
１つ目は、
『画像の明るさを調整する』『コントラストを上げる』『色味を補正する』
など、画像の1つの画素値を直接変える方法です。
これには、トーンカーブ（階調変換）処理などを使って、それぞれ別の画素値に変換できます。
今ではスマホにも、簡単に『明るさ』『コントラスト』などで画素値を変えることができます。
2つ目は、
ある画素値について、周囲の画素値を考慮して変える方法です。
周りの画素情報を利用する、と考えた方が理解しやすいかもしれません。
この考え方で使われる手段がフィルタになります。
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