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色空間の変換 色彩の分野では,RGB, XYZ, Lab など,さまざまな色空間が使われる。これらの相互関係について解説を書いたので参考にしてもらいたい。行列 (3行3列) などの数学を使っているので,理解するためには必要に応じて数学の復習が必要かもしれない。 目次
カラーマネージメントとプロファイル変換 カラーマネージメントとは 同じ画像が,どのディスプレイに表示しても,どのプリンタで印刷しても同じ色に見えるということは,色を扱う仕事では欠かせないことだ。 ところが,現実にはデバイス (機器) によって色が異なって見えるということがよくある。 たとえば,標準ディスプレイと高色域ディスプレイでは色が違って見えるとか,画面と印刷の色が異なるとかが挙げられる。 これを防ぐには,ディスプレイのガンマ補正やホワイトバランスの調整だけでは不十分だ。 デバイスがもつ色空間の違いに応じて,内部的に色データを適切に変換してそれぞれのデバイスに渡してやる必要がある。 このように,環境が異なっても色が維持されるようにすること (いわゆる色合わせ,カラーマッチング) をカラーマネージメントという。 カラーマネージメントは,ICC (International Color C
色空間の変換(3) XYZ-Lab 変換 CIE XYZ から CIE Lab への変換 CIE Lab (以下 Lab) 空間では,色を L*, a*, b* の3つの数値で表す。Lab は,均質な色空間として色彩方面で広く使われている。Macintosh の ColorSync で,ディスプレイやプリンタの色域を表示するときの色空間としても使われている。ここでは,XYZ を Lab に変換することを考えよう。 まず,標準光源だが,sRGB や Adobe RGB では D65 を使う。いっぽう,Lab では標準光源として D50 を使うことが多い (たとえば Photoshop の Lab は D50)。標準光源が異なると反射光の色も変わってくるので,Lab に変換するためには,まず D65 を光源と仮定している sRGB や Adobe RGB の色 (XYZ 座標) を,D50
色空間の変換(1) - XYZ 色空間 CIE RGB 色空間と CIE XYZ 色空間 CIE が1931年に定めた CIE RGB と CIE XYZ について詳しく述べよう。このうち CIE XYZ 色空間は,いくつかの色空間を相互に変換するときの基本的な色空間として広く使われている。 色を RGB 3原色の混合で表すため,CIE は,まず3つの原色を単色光から選んだ。青と緑としては,入手しやすい水銀のスペクトル線 (図1) の中から 435.8 nm の青い線と 546.1 nm の緑の線を使った。 また,赤としては,目が感じる光のうち事実上の長波長限界に近い 700 nm を選んだ。これらの3色を混合して作った色と任意の色を目で見て合わせるという等色実験 (図2参照) を繰り返して,いろいろな波長の色を再現するための3成分の混合比を決め,得られたのが RGB 等色関数とよばれる曲
sRGB や Adobe RGB の規格では,白色点に D65 を使うことになっている。いっぽう,Lab 色空間では,白色点として D50 を使うことが多い (たとえば Photoshop の Lab)。 このように,白色点が異なると,そのままでは RGB → XYZ → Lab のあいだの変換ができない。 そこで,適切な白色点の変換が必要になる。 白色点の変換は,目が光源の色に順応する過程 (オート ホワイトバランス?) と似ているので,色順応 (Chromatic Adaptation) 変換とよぶこともある。 D65 とか D50 のように照明に使う光源の色が異なると,反射光の色 (たとえば XYZ 値) は当然違ったものになる。たとえば D65 の照明で撮影した画像を D50 での画像にするには,本来は照明を替えて撮影し直すべきである。 とくに,反射の特性が特殊な素材では,D65
色空間の変換(2) RGB-XYZ 変換 sRGB / Adobe RGB から CIE XYZ への変換 CIE XYZ 色空間は,sRGB や Adobe RGB の色空間を他の色空間 (Lab 色空間など) に変換するときの,中間の作業空間として広く使われている。ここでは,sRGB / Adobe RGB 色空間と,XYZ 色空間のあいだの変換について述べる。 sRGB / Adobe RGB は,たとえば Photoshop の RGB モードで使われている色空間で,R, G, B 3成分からなる。ここでは,各成分の最小値を 0,最大値を 1 とする。 R, G, B を座標軸にとると,色域は立方体 (いわゆる色の立方体,図1) になる。
3次元 CG は,コンピュータによってリアルな画像を作る技術である。 静止画だけでなく,CM,アニメーション,映画(実写との合成を含む)など多くの分野で使われている。 3次元 CG を作るためには,オブジェクトの形状の作成(モデリング)・質感(アトリビュート)の調整,照明・視点(カメラアングル)の調整など,たくさんのことを行わなければならない。 動画を作成するためには,さらに,モーションデザイン,カメラワークも必要である。また,多数のコマを作成するため,多くの計算時間も必要である。 3次元 CG は,映像をつくる過程(レンダリング)に多くの計算を必要とするため,かつては高価なコンピュータが必要であったが, コンピュータの処理能力が向上したため,最近ではパソコンがふつうに使われる。 * ここでいう3次元は,3D 映画 (ステレオ映画) や 3D 放送の意味で使われる,両眼視による 3D 映像
フォントの形式 画面に文字を表示するにはフォント(書体)のデータが必要である。 フォントには大きく分けて,点の集合でできたビットマップフォントと,輪郭線でできたアウトラインフォントがある。 このうちアウトラインフォントは自由に拡大縮小することができる。 アウトラインフォントにはいくつかの形式があるが,Macintosh や Windows ではつぎの形式が一般的である。 TrueType Font Apple と Microsoft が共同開発した形式。フォントのデザインには,スプライン曲線が使われている。 PostScript フォント (Type 1 フォント) Adobe が開発したフォント。 Illustrator と同じベジエ曲線が使われている。 かつて ATM (Adobe Type Manager) というフォントドライバを使って表示していたことから,ATM フォントと呼ぶこ
参考 - 液晶の画面 液晶ディスプレイの画面や,液晶テレビの画面を拡大すると,たしかに RGB 3色で色を再現していることがわかる(下の写真)。 参考 - ヒトの視覚 動物には4原色以上の色覚をもつものが多い。たとえば,昆虫は紫外線がよく見える。 脊椎動物でも,爬虫類や鳥類の多くは4原色である。 ところが,哺乳類には,2原色しか感じないものが多い。 哺乳類は夜行性であったため,色覚を有する「錐体」が退化し,代わりに弱い光に感じる「桿体」を発達させたらしい。 哺乳類のうち,3原色をもつのは霊長目(サル目)の一部の狭鼻猿類だけである。 数千万年前に,赤錐体の色素特性を少し変えることで緑錐体を得たため,曲がりなりにも3原色になったと考えられている。 このため,ヒトの緑色素の吸収波長と赤の吸収波長は比較的近い。 赤または緑の色覚が不完全な,いわゆる色覚異常が男性に数パーセントの割合で現れるのも,赤
はじめに 東日本各地で空間放射線量率の測定が進んでいるが,ネット上で測定点の高さによる数値の差が問題になり,5月下旬にはテレビの報道でも話題になっていた。 たしかに,測定点が高いと測定値は小さ目に出る。 その理由は,牧野氏が 公開日記 (4/29) で説明しているとおりである。 地表に放射性物質が一様に分布しているばあい,測定点から見て水平方向に近い遠方の地表ほどγ(ガンマ)線で明るく輝くが, 測定点が高いと明るいはずの遠方が空気による減衰で見えなくなるというわけだ。 では,測定点の高さが変わると測定値がどれくらい変わるのか? ちょっと計算してみたので,報告したい。 ちなみに筆者は天体物理屋で,放射線については素人である。 誰かが同じような計算をしているだろうと思ったら,田崎氏の 丁寧な解説 がすでにあった。 ここでは,高校の理系コースを経た人を対象に,できるだけ平易に説明してみたいと思う
基礎知識 パソコン小史 ビットとバイト 文字コード表 漢字コード/改行コード ハードウェア OS OS とは何か Mac と Windows の基本操作 起動と終了 マウスの操作 アプリケーションの起動とウィンドウ操作 アプリケーションの基本操作(ファイルメニュー,編集メニュー) 日本語入力 ファイル操作 ファイルとフォルダ フォントの知識 グラフィックス パソコンのグラフィックス 色の3原色 色モデル Lab 表色系 ガンマ補正 色の解像度と中間調表現 カラーマネージメントとプロファイル変換 アンチエイリアス 画像の保存形式 3次元CG - モデリング 3次元CG - レンダリング 付録-アプリケーションソフトの知識 付録-ファイルの拡張子 付録-ペイント・ドローでよく使われるツール 付録-「色空間の変換」 (ちょっと高度) 付録-インターネットの安全対策 付録-ネットで使ってはいけない
画像モード フルカラー画像を表現,保存するための画像モードとしてつぎのようなものがある。 RGB モード … カラー写真やスキャン画像を扱う一般的な画像モード。色が RGB で表現されている。 CMYK モード … 色がインクの成分である CMYK で表現された,印刷原稿用の画像モード。 Lab モード … 絶対的色空間である XYZ 色空間を,人の感覚に近い色空間に変換したもの。 L が明度に相当し,a,b で彩度と色相を表す。 色域の制限を受けない絶対的な色を扱うことができる。Photoshop で使える。 フルカラー画像のほか,つぎのような画像のモードもある。 インデックスカラー … フルカラーではなく256色などのインデックス(パレット)カラーで表された画像の形式。 グレースケール … いわゆるモノクロ画像。カラー画像をグレースケールに変換するときは,ふつう Lab の L が使わ
ディスプレイは,RGB の信号をそのまま画面に表示できるわけではない。 写真のフィルムと同じように,ディスプレイにも特性があって,信号と画面の明るさは必ずしも比例しない。 一般に,RGBの値を x (最大値を1とする),画面の明るさを y (最大値を1とする) としたとき,ディスプレイの特性は y = x γ という式で近似できることが知られている。 γ (ガンマ) の値は,ディスプレイの機種や設定によって若干異なるが標準は 2.2 である。 RGB の強さをそのままディスプレイに渡すと,画面が暗めになり,RGBのバランスが狂ってしまうので色も正しく表示できない(図)。 これを避けるために,RGBの値を予め大きくし,ディスプレイの特性をできるだけ直線に近づける補正をガンマ補正という。 ふつう,デジカメやスキャナで得られた画像の RGB 値は,標準的なディスプレイで自然に表示できるよう
JIS X 0123:2000/2004 (Surrogate Pairs) U+2000B 𠀋 U+2123D 𡈽 U+2131B 𡌛 U+2146E 𡑮 U+218BD 𡢽 U+20B9F 𠮟[2004] U+216B4 𡚴 U+21E34 𡸴 U+231C4 𣇄 U+235C4 𣗄 U+2373F 𣜿 U+23763 𣝣 U+23CFE 𣳾 U+247F1 𤟱 U+2548E 𥒎 U+2550E 𥔎 U+25771 𥝱 U+259C4 𥧄 U+25DA1 𥶡 U+26AFF 𦫿 U+26E40 𦹀 U+270F4 𧃴 U+27684 𧚄 U+28277 𨉷 U+283CD 𨏍 U+2A190 𪆐 U+20089 𠂉 U+200A2 𠂢 U+200A4 𠂤 U+201A2 𠆢 U+20213 𠈓 U+2032B 𠌫 U+2
## JIS X 0213:2004 vs Unicode mapping table ## ## Date: 22 May 2006 ## License: ## Copyright (C) 2001 earthian@tama.or.jp, All Rights Reserved. ## Copyright (C) 2001 I'O, All Rights Reserved. ## Copyright (C) 2006 Project X0213, All Rights Reserved. ## You can use, modify, distribute this table freely. ## Note: ## 3-XXXX: JIS X 0213:2004 plane 1 (GL encoding) ## 4-XXXX: JIS X 0213:2000 plane 2 (GL
2000年はじめに JIS X 0213:2000 いわゆる JIS2000 が発表されました。 JIS2000 では,従来の非漢字+第1水準+第2水準の計約 6800 字に加えて新たに約 4300 の文字が定義されました。 また,2004年には,第3水準における10文字の追加と第1水準・第2水準における168文字の例示字形の変更がありました (JIS X 0213:2004 いわゆる JIS2004)。 じつは,JIS2000 への対応は Unicode ベースでは進んでいました。 JIS2000 文字の Unicode への登録が完了したのが 2002 年なので,この時期以降に出た多くのフォントには JIS2000 の文字が含まれています。 また,Mac OSX や Windows2000/XP は OS レベルで Unicode に対応しているので,フォントとアプリケーションが対応し
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