
画像編集とは、デジタル写真、従来の写真化学写真、イラストなど、画像を 変更するプロセスを指します。従来のアナログ画像編集はフォトレタッチと呼ばれ、エアブラシなどのツールを使用して写真を修正したり、従来の芸術媒体でイラストを編集したりします。グラフィックソフトウェアプログラムは、ベクターグラフィックエディター、ラスターグラフィックエディター、3Dモデラーに大別され、ユーザーが画像を操作、加工、変換するための主要なツールです。多くの画像編集プログラムは、コンピュータアートをゼロからレンダリングまたは作成するためにも使用されます。「画像編集」という用語は通常、2D画像の編集のみを指し、3D画像の編集は指しません。
ラスター画像は、コンピュータ上に画素、つまりピクセルのグリッドの形で保存されます。これらのピクセルには、画像の色と明るさの情報が含まれています。画像エディタは、ピクセルを変更して、さまざまな方法で画像を強化できます。ピクセルは、画像エディタ内の高度なアルゴリズムにより、グループとしてまたは個別に変更できます。この記事では主に、写真やその他のラスターグラフィックの修正によく使用されるビットマップグラフィックエディタについて説明します。ただし、 Adobe Illustrator、CorelDRAW、Xara Designer Pro、Inkscapeなどのベクターグラフィックソフトウェアは、ピクセルではなく線、ベジェ曲線、テキストの記述として保存されるベクター画像の作成と変更に使用されます。ベクター画像をラスタライズする方がラスター画像をベクター化するより簡単です。ラスター画像をベクター化する方法は、コンピュータビジョンの分野で多くの研究の焦点となっています。ベクター画像は、簡単に並べ替えられるように形状の記述が含まれているため、より簡単に変更できます。また、ベクター画像はスケーラブルであり、任意の解像度でラスタライズできます。
カメラやコンピュータの画像編集プログラムには、色相や明るさの不均衡を補正する基本的な自動画像補正機能に加え、赤目除去、シャープネス調整、ズーム機能、自動トリミングなどの画像編集機能が搭載されていることがよくあります。これらの機能が自動と呼ばれるのは、通常、ユーザーの操作なしに実行されるか、ボタンやマウスボタンを1回クリックするか、メニューからオプションを選択するだけで実行されるためです。さらに、一部の自動編集機能は、ユーザーの操作をほとんど、あるいは全く必要とせずに、複数の編集アクションを組み合わせて提供します。[ 1 ]
画像や写真の自動強化機能を提供するソフトウェア アプリには、Adobe、Fotor、Picsart、Radiant Photo、Skylum、Imagenなどがあります。
ニューラルネットワークコンピューティングを用いた超解像画像構築に関する研究。 [ 2 ]例えば、深層畳み込みネットワークを用いて、花粉粒の20倍の顕微鏡画像から1500倍の走査型電子顕微鏡画像を生成した。 [ 3 ]しかし、この技術は画像の情報量を増やすことができる一方で、アップスケールされた特徴が元の画像に実際に存在するという保証はない。このため、深層畳み込みアップスケーラは、単一の特徴の有無が重要な曖昧な入力を伴うアプリケーションには適していない。[ 4 ] [ 5 ]例えば、医療診断用に撮影された画像に幻覚的な細部が含まれていると問題となる可能性がある。[ 6 ]
以下に、優れたグラフィック操作プログラムで最もよく使用される機能をいくつか挙げます。ただし、このリストは必ずしもすべてを網羅しているわけではありません。これらの機能のほとんどには、適用方法に無数の選択肢があります。
以下に挙げる多くのアプリケーションでは、画像の一部を選択し、画像全体に影響を与えることなく部分的に変更を適用することが必須条件となっています。ほとんどのグラフィックプログラムには、これを実現するための以下のような手段がいくつか備わっています。
さらに、エッジ検出、マスキング、アルファ合成、カラーおよびチャンネルベースの抽出といった高度な機能も備えています。画像内の選択領域の境界は、ユーザーが選択境界と画像の背景を区別しやすいように、 マーチングアント効果でアニメーション化されることがよくあります。


多くのグラフィックアプリケーションに共通するもう一つの機能は、レイヤーです。レイヤーは透明なアセテートシート(それぞれが画像を構成する個別の要素を含む)に似ており、重ねて配置されます。各シートは個別に配置、変更、そして下のレイヤーとのブレンドが可能です。他のレイヤーの要素には影響を与えません。これは、今日の市場にあるほとんどのプログラムで標準となっている基本的なワークフローであり、非破壊編集の原則と使いやすさを維持しながら、ユーザーに最大限の柔軟性を提供します。
画像エディタは、画像スケーリングと呼ばれる処理によって画像のサイズを変更し、大きくしたり小さくしたりできます。高解像度のカメラは大きな画像を生成できるため、インターネットで使用するためにサイズが縮小されることがよくあります。画像エディタプログラムは、リサンプリングと呼ばれる数学的処理を使用して、元のピクセル値よりも間隔が広い、または狭い新しいピクセル値を計算し、インターネットで使用するための画像は小さく保たれます。例えば、640 x 480ピクセル(0.3メガピクセルに相当)です。
デジタルエディタは画像の切り抜きに使用されます。切り抜きとは、切り抜き対象となる画像から必要な長方形の部分を選択することで、新しい画像を作成することです。画像の不要な部分は破棄されます。画像の切り抜きによって、切り抜かれた領域の解像度が低下することはありません。元の画像の解像度が高い場合、最良の結果が得られます。切り抜きの主な目的は、新しい画像の画像構成を改善することです。
選択ツールを使用して、画像内の人物や要素の輪郭をトレース/選択し、背景を削除します。「エッジ」の複雑さによっては、きれいに削除するのが難しい場合があります。例えば、髪の毛1本1本を切り抜くだけでもかなりの作業量が必要になる場合があります。そこで、「グリーンスクリーン」技法(クロマキー)を使用することで、背景を簡単に削除できます。
ほとんどの画像エディタでは、「クローン」ツールを使って不要な枝などを削除できます。これらの邪魔な要素を削除することで、被写体に焦点が当てられ、全体的な構図が改善されます。
ファッション雑誌や看板など、商業的な文脈では、画像がデジタル加工されることもあります。モデルを細く見せたり、シワや目の下のクマをデジタル処理で除去して、完璧な体型に見せたりすることも可能です[ 7 ]。

ソフトウェアを使用して、画像の色深度を変更できます。一般的な色深度は、2、4、16、256、65,536、1670万色です。JPEGおよびPNG画像形式は、1670万色(色チャンネルあたり256の輝度値に相当)を保存できます。さらに、通常はフルカラー画像からの 変換とダウンサンプリングにより、 8ビット以下のグレースケール画像を作成できます。グレースケール変換は、元の写真プリントがモノクロで、経年変化により色ムラが生じている場合に、ファイルサイズを大幅に削減するのに役立ちます。

画像エディタには、画像のコントラストと明るさを同時に調整する機能が備わっています。露出不足の画像は、この機能を使うことで改善できる場合が多くあります。近年の技術進歩により、よりインテリジェントな露出補正が可能になり、特定の輝度閾値を下回るピクセルのみを明るくすることで、画像の他の部分に影響を与えることなく、露出不足の影部分を明るくすることができます。各カラーチャンネルに適用される変換は、エディタによって異なります。GIMPでは、以下の式が適用されます。[ 8 ]
if (明るさ< 0.0 ) value =値* ( 1.0 +明るさ); else value =値+ (( 1 -値) *明るさ);値= (値- 0.5 ) * ( tan ((コントラスト+ 1 ) * PI / 4 ) ) + 0.5 ;ここで、値は 0..1 の範囲の入力カラー値であり、明るさとコントラストは-1..1 の範囲です。
画像の明るさやコントラストを非線形に変更する機能に加えて、現在のほとんどの画像エディタでは、画像のガンマ値を操作する機能も提供されています。
ガンマ補正は、ほとんどのコンピュータモニターでは見えにくい細部を影から浮かび上がらせるのに特に役立ちます。一部の画像編集ソフトウェアでは、これは「カーブ」と呼ばれるツールで、通常はカラーメニューにあり、プログラム本体やマニュアルのどこにも「ガンマ」という用語は一切使用されていません。厳密に言えば、カーブツールは通常、単純なガンマ補正以上の機能を持ちます。複数の変曲点を持つ複雑なカーブを作成できるためです。ただし、専用のガンマ補正ツールが提供されていない場合は、同じ効果を得ることができます。

画像の色は様々な方法で変更できます。フェードイン/フェードアウトしたり、カーブなどのツールを使ってトーンを調整したりできます。カラーバランスを改善することも可能です。これは、屋内で昼光フィルムを使って撮影した場合や、ホワイトバランスが正しく設定されていないカメラで撮影した場合などに重要です。セピア調やグレースケールなどの特殊効果を画像に追加することもできます。さらに、より高度なグラフィックエディターを使用すれば、カラーチャンネルの混合など、より複雑な処理も可能です。
瞳孔が開きすぎた状態でフラッシュ写真を撮影すると(瞳孔を通過したフラッシュの光が眼球の奥にある眼底で反射する)、赤目現象が発生することもありますが、これもこの段階で除去でき ます。

アドバンスド・ダイナミック・ブレンディングとは、写真家エリア・ロカルディが自身のブログ「Blame The Monkey」で提唱した概念で、変化する自然光または人工光環境下で、特定の時間間隔で土地や都市の風景を複数の露出ブラケットで撮影する写真撮影プロセスを指します。撮影後、露出ブラケットは後処理ソフトウェアを用いて手動でブレンドされ、1枚のハイダイナミックレンジ画像が作成されます。ダイナミック・ブレンディング画像は、統合された瞬間を表現するのに役立ちます。つまり、最終的な画像は一定期間の出来事をブレンドしたものであっても、視覚的には単一の瞬間を表現しているように見えるのです。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
画像エディタには、編集対象画像のヒストグラムを作成する機能があります。ヒストグラムは、画像内のピクセル数(縦軸)と特定の輝度値(横軸)をプロットします。デジタルエディタのアルゴリズムにより、ユーザーは各ピクセルの輝度値を視覚的に調整し、調整結果が動的に表示されます。これにより、画像の明るさとコントラストを向上させることができます。[ 12 ]
![]() |
画像エディタには、画像にノイズを追加または除去するアルゴリズムがいくつか搭載されている場合があります。JPEGアーティファクトの一部は除去でき、埃や傷を除去したり、画像から斑点を除去したりすることも可能です。ノイズ低減は、ノイズのないシーンの状態を推定するだけであり、「よりクリーンな」画像を得るための代替手段ではありません。過剰なノイズ低減はディテールの喪失につながるため、ノイズ低減の適用は、ノイズ自体の望ましくない性質と低減アーティファクトの望ましくない性質との間でトレードオフの関係にあります。
暗い場所で写真を撮ると、ノイズが目立ちやすくなります。均一なモノクロノイズを加えることで、新しい写真に「アンティーク調」の効果を与えることができます。
一部の画像エディタには、選択した項目が特定の色の範囲内にある場合に、画像内の特定の項目の色を選択的に変更する色スワップ機能があります。


画像エディタは、画像を任意の方向、任意の角度に回転させることができます。鏡像を作成したり、画像を水平または垂直に反転させたりすることも可能です。数度の小さな回転で、水平を合わせたり、建物などの垂直を修正したり、あるいはその両方を行ったりすることができます。回転した画像は通常、画像の端に生じる隙間を取り除くために、後で トリミングする必要があります。

一部の画像エディタでは、画像の形状を歪ませる(または「変形」する)ことができます。これは特殊効果にも役立つかもしれませんが、直線的な被写体に対して斜めから撮影された写真に生じる典型的な遠近法の歪みを補正するための好ましい方法です。この処理を実行する際には注意が必要です。隣接するピクセルの補間を用いて画像が再処理されるため、画像全体の鮮明度が低下する可能性があります。この効果は、鮮明度を損なうことなく カメラ内で同様の補正を実現する遠近法補正レンズの使用を模倣したものです。
写真加工ソフトには、糸巻き型歪み、魚眼レンズ歪み、樽型歪みなど、様々なレンズ歪みを補正する機能が搭載されています。補正効果はほとんどの場合微妙ですが、写真によっては見栄えを良くすることができます。
コンピュータグラフィックスにおいて、画像の補正とは、ソフトウェアを用いてデジタル保存された画像の品質を向上させるプロセスを指します。例えば、画像を明るくしたり暗くしたり、コントラストを増減したりすることは非常に簡単です。高度な写真補正ソフトウェアは、様々な方法で画像を変更するための多くのフィルターもサポートしています。[ 13 ]画像補正に特化したプログラムは、画像エディタと呼ばれることもあります。
グラフィックプログラムは、アンシャープマスクやデコンボリューションなど、様々な方法で画像をシャープにしたりぼかしたりすることができます。[ 14 ]ポートレートは、被写体を際立たせるために、特に肌や背景など、部分的にソフトにすることで、より美しく見えることがよくあります。これは、カメラで大きな絞りを使用するか、画像エディタで選択範囲を作成してからぼかすことで実現できます。エッジ強調は、画像をシャープに見せるために非常によく使われる手法ですが、純粋主義者は、その結果が不自然に見えるとして眉をひそめます。

画像のシャープ化には、コントラストという手法も用いられます。これは、指定された半径内にある各ピクセルの周囲平均色を求め、その平均色と各ピクセルのコントラストを対比させることで行われます。この効果により、画像がより鮮明になり、ディテールが強調されたように見えます。この効果の例を右に示します。これは、印刷業界や写真業界で、局所的なコントラストを高め、画像をシャープにするために広く利用されています。
_-2.jpg/440px-Photomontage_(Forggensee_Panorama)_-2.jpg)
多くのグラフィックアプリケーションは、1つまたは複数の個別の画像を1つのファイルに結合することができます。各画像の向きや配置を制御できます。
長方形でないラスター イメージを選択する場合、背景からエッジを分離する、つまりシルエット化を行う必要があります。これは、物理的な写真からイメージを切り抜くことをデジタルで表現したものです。クリッピング パスを使用すると、ベクター データを保持するベクター グラフィックやページ レイアウト ファイルにシルエット イメージを追加できます。アルファ合成を使用すると、イメージを選択するときに、柔らかい半透明のエッジを作成できます。ソフト エッジでイメージをシルエット化するには、類似色をサンプリングしてイメージまたはその背景を選択する、ラスター トレースでエッジを選択する、クリッピング パスをラスター選択に変換するなど、さまざまな方法があります。イメージを選択したら、それをコピーして同じファイルの別のセクションや別のファイルに貼り付けることができます。選択範囲は、アルファ チャンネルと呼ばれる場所に保存することもできます。
合成画像を作成する一般的な方法は、透明レイヤーを使用することです。背景画像を最下層レイヤーとして使用し、追加するパーツを含む画像をその上のレイヤーに配置します。画像レイヤーマスクを使用すると、結合するパーツ以外のすべての部分がレイヤーから隠されるため、これらのパーツが背景レイヤーに追加されたように見えます。この方法で結合を行うと、両方のレイヤーのすべてのピクセルデータが保持されるため、新しい結合画像に将来変更を加えるのが容易になります。
デジタル画像編集ソフトウェアの最近のツールとして、画像スライサーがあります。グラフィカルユーザーインターフェースやウェブページ用の画像の一部をスライスし、ラベルを付けて、画像全体とは別に保存することで、表示媒体で個別に処理できるようになります。これは、インタラクティブ機能による動的な画像交換や、最終プレゼンテーションで画像の一部をアニメーション化するのに便利です。

画像エディタには通常、珍しい効果を生み出す特殊効果のリストが用意されています。画像は様々な方法で歪んだり、歪んだりすることがあります。画像には、様々な形の歪み、芸術的効果、幾何学的変形、テクスチャ効果など、数多くの特殊効果を適用できます[ 15 ]。

Photoshopなどの画像エディタでカスタムカーブ設定[ 16 ]を使用すると、写真界ではサバティエ効果としてよく知られている「疑似ソラリゼーション」効果を模倣することができます。

クローンスタンプツールは、画像の一部を選択してサンプリングし、そのピクセルを使ってマークを塗りつぶします。クローンスタンプツールはブラシのように動作するため、サイズを変更でき、1ピクセル幅から数百ピクセル幅までクローンを作成できます。不透明度を調整することで、微妙なクローン効果を生み出すことができます。また、サンプル領域を「クローン位置合わせ」または「クローン位置合わせなし」で選択できます。Photoshopではこのツールは「クローンスタンプ」と呼ばれますが、「ラバースタンプ」ツールと呼ばれることもあります。

デジタル画像の印刷サイズと品質を制御するには、画像ファイルに保存され、印刷画像のサイズを制御するために使用されることもある、 1 インチあたりのピクセル数(ppi) 変数について理解する必要があります。Adobe Photoshopの [画像サイズ] ダイアログ ボックスでは、画像エディターを使用して、印刷ドキュメント上の画像のピクセル寸法とサイズの両方を操作できます。これらのパラメーターが連携して、目的のサイズと品質の印刷画像が生成されます。画像の 1 インチあたりのピクセル数、コンピューター モニターの 1 インチあたりのピクセル数、印刷ドキュメントの 1 インチあたりのドット数は関連していますが、使用法はまったく異なります。[画像サイズ] ダイアログ ボックスは、一種の画像計算機として使用できます。たとえば、解像度 200 ppi の 1600 × 1200 の画像は、8 × 6 インチの印刷画像が生成されます。同じ画像を 400 ppi にすると、4 × 3 インチの印刷画像が生成されます。解像度を 800 ppi に変更すると、同じ画像が 2 × 1.5 インチで印刷されます。 3枚の印刷画像はすべて同じデータ(1600×1200ピクセル)ですが、小さいサイズの印刷画像ではピクセル間隔が狭いため、小さいサイズの画像は鮮明に見える一方で、大きいサイズの画像は鮮明ではない可能性があります。画質はプリンターの性能にも左右されます。
このセクションは空です。追加し てご協力ください。 (2018年11月) |