資料シート●各科目
スチル
http://www.infonet.co.jp/apt/March/syllabus/bookshelf/still.html
画像には、静止しているものと動いて見えるものとがある。コンピュータでマルチメディアを扱う場合には、写真や版画のように静止して動かない画像を狭い意味でのイメージ、またはスチル(静止画像、または単に画像)とよび、ビデオテープの映像や映画やTVのように動いて見える画像を広い意味でビデオとよぶ。
|
視覚メディア (画像) |
聴覚メディア |
|
| 止まっている視覚 |
動いている視覚 |
オーディオ |
| スチル |
ビデオ |
|
わたしたちは情報のやり取りの多くを視覚に頼っている。数や文章のような抽象的な情報でさえ、基本的には紙やスクリーンに描き出された文字を通じて記録/通信してきた。
視覚される情報を表現するのには、その成り立ちは気にしないで、ただの像として表現する考え方と、像を生み出したもとのものの色や形の記述によって表現する考え方とがある。初めの方の形式のうち、止まったまま動かないものをスチル(=still、静止画像、ただ画像ということもある)といい、動いているものをビデオ(=video、動画像)という。また、あとの方の形式をグラフィックス(graphics)という。
視覚される情報を表現するのには、その成り立ちは気にしないで、ただの像として表現する考え方と、像を生み出したもとのものの色や形の記述によって表現する考え方とがある。初めの方の形式のうち、止まったまま動かないものをスチル(=still、静止画像、ただ画像ということもある)といい、動いているものをビデオ(=video、動画像)という。また、あとの方の形式をグラフィックス(graphics)という。
スチルの立場では、絵や写真は、左右×上下の位置の違いに対応して滑らかに変化する色の関数と考えることができる。
音と像(見えるものという意味で)を比べてみると、似ているようで違うところがいくつもある。音に比べると、像はずっと複雑で取り扱いが難しい。
まず、音は時刻に沿って直線状に延びているだけだが、像は上下左右の平面状の拡がりをもっている。
また、音は波であり、それは押し引きの変化だったからその強さの変化だけで表現できた。これに対して、色は何か一つの量の強弱の変化に帰することができない。そのようにして像が表わせるのはモノクロの場合に限られる。
スチルでは、この二つの難しさをなんとか解決してサウンドと同じ考え方が活かせるようにしようとしている。
なお、以下では、実際の技術に即して、カラーで長方形のスチルに絞って考えていく。
音と像(見えるものという意味で)を比べてみると、似ているようで違うところがいくつもある。音に比べると、像はずっと複雑で取り扱いが難しい。
まず、音は時刻に沿って直線状に延びているだけだが、像は上下左右の平面状の拡がりをもっている。
また、音は波であり、それは押し引きの変化だったからその強さの変化だけで表現できた。これに対して、色は何か一つの量の強弱の変化に帰することができない。そのようにして像が表わせるのはモノクロの場合に限られる。
スチルでは、この二つの難しさをなんとか解決してサウンドと同じ考え方が活かせるようにしようとしている。
なお、以下では、実際の技術に即して、カラーで長方形のスチルに絞って考えていく。
拡がりの問題
これまでの写真(銀塩写真とも)では、フィルムの表面に無数に撒かれた感光性の粒の化学変化によってスチルを記録している。この変化はフィルムのどこでも同時に起こる。それに対して、ビデオやコンピュータでは、電子的なしくみを使うため、同時に無数の記録/再生を行なうことが難しい。したがって、上下にも左右にも拡がっている像を、ちょうど音と同じように直線になっているものとして記録/再生できるようにしなければならない。
この問題を解決するため、現在では、スチルは、縦横に並んだ色の格子と考えている。この格子のます目をセル(cell、▽図)といい、左右に並んだ一列のセルをまとめてラスタ(raster)という(資料[セル])。
ラスタを上端から順につないでいくと長いセルの列ができる。こうすれば、スチルも音と同じように扱うことができるようになる。ただし、この列は、ほとんどの所では(少なくとも左右については)実際と同じ並び方になっているけれど、ラスタのつなぎ目については実際の隣り合わせとは違う並び方になっているので、そこだけは特別な取り扱いが必要になる。
この問題を解決するため、現在では、スチルは、縦横に並んだ色の格子と考えている。この格子のます目をセル(cell、▽図)といい、左右に並んだ一列のセルをまとめてラスタ(raster)という(資料[セル])。
ラスタを上端から順につないでいくと長いセルの列ができる。こうすれば、スチルも音と同じように扱うことができるようになる。ただし、この列は、ほとんどの所では(少なくとも左右については)実際と同じ並び方になっているけれど、ラスタのつなぎ目については実際の隣り合わせとは違う並び方になっているので、そこだけは特別な取り扱いが必要になる。
△
スチル
セル(太線で囲まれた部分)とラスタ(細線で囲まれた部分)
色の問題
サウンドは圧力の大小の変化として表現できた。圧力の大小は、たとえば-1〜1の数量で自然に表現できる。ところが、スチルを構成する色の違いは、圧力とは違ってある一つの数量で表現することができない。すべての色に一連の数量を対応させようとすると、どうしても、全く違う色をどこかで隣り合わせなければならなくなる(子どもの時に色鉛筆やクレヨンのきれいな並べ方が思いつかなくって悩んだ人は多いだろう)。そこで、色の違いを表現するのには、一つの数量ではなく、(複素数のように)複数の量の組み合わせを使う。
特性を表す数量の組み合わせで色の違いを表わす枠組みにはいろいろなものがある(▽図)。
特性を表す数量の組み合わせで色の違いを表わす枠組みにはいろいろなものがある(▽図)。
| 方式 |
特性の組み合わせ |
|
HSV系 HLS系 |
色あい 鮮やかさ 明るさ
 |
|
RGB系 |
赤み 緑み 青み |
|
CMY系 CMYK系 |
赤み 緑み 青み (および黒み) |
|
YCC系 |
明るさ 赤み 緑み |
カラーの像をスチルとして扱う場合は、像をこれらの方式のどれかに基づいて3〜4(またはそれ以上)枚の成分に分ける。こうすれば、それぞれの成分をまとめた像は一つだけの量の大小の変化として表現できる。この層をプレーン(plane)という。それぞれのプレーンはモノクロの像と同じように取り扱うことができる。
いっぽう、もとの像は3〜4枚のプレーンの重なり合せとして再生できる。そこで、それぞれのプレーンをこれまでに説明してきた方法で処理して、それを重ね合せて記録/転送すればいい。
ビデオやTVでは、それぞれから作った波を1/3ずつ先頭をずらして混ぜて一つの波にする。このような混ぜ方ならあとでまた三つに分けられる。
コンピュータでは、JPEGやMPEGを含め、情報をプレーンごとに順に記録/転送する。
グラフィックデザインやアニメーションでは、1枚のスチルの中ではある決まった少しだけの色しか使わないことがある。そのため、セルごとに(RGB系などによって)色を別々に扱うのは止めて、どんな色が使われているかはそのスチルに対応して作った色表(color table)にまとめておいて、セルにはその表の番号を振っておく手法が考えられる。これによって、スチルは一つだけの数(しかも種類が少ない)の格子として表現できる。この手法を色表番号化(color-table indexing)という。
色表番号化したスチルはプレーンに分けたスチルと似ているように見えるけれど、プレーンを構成している数が数量(演算ができて大小や遠近に意味がある)なのに対して、色表番号化スチルを構成している数は名標(名前)でしかない。したがって、格子に並んでいる数を使って(色表は使わないで)スチルを加工することはできない。
90年代になってからは、記録/通信媒体の容量の制約があまり厳しくなくなってきたので、この手法はあまり使われなくなった。
いっぽう、もとの像は3〜4枚のプレーンの重なり合せとして再生できる。そこで、それぞれのプレーンをこれまでに説明してきた方法で処理して、それを重ね合せて記録/転送すればいい。
ビデオやTVでは、それぞれから作った波を1/3ずつ先頭をずらして混ぜて一つの波にする。このような混ぜ方ならあとでまた三つに分けられる。
コンピュータでは、JPEGやMPEGを含め、情報をプレーンごとに順に記録/転送する。
グラフィックデザインやアニメーションでは、1枚のスチルの中ではある決まった少しだけの色しか使わないことがある。そのため、セルごとに(RGB系などによって)色を別々に扱うのは止めて、どんな色が使われているかはそのスチルに対応して作った色表(color table)にまとめておいて、セルにはその表の番号を振っておく手法が考えられる。これによって、スチルは一つだけの数(しかも種類が少ない)の格子として表現できる。この手法を色表番号化(color-table indexing)という。
色表番号化したスチルはプレーンに分けたスチルと似ているように見えるけれど、プレーンを構成している数が数量(演算ができて大小や遠近に意味がある)なのに対して、色表番号化スチルを構成している数は名標(名前)でしかない。したがって、格子に並んでいる数を使って(色表は使わないで)スチルを加工することはできない。
90年代になってからは、記録/通信媒体の容量の制約があまり厳しくなくなってきたので、この手法はあまり使われなくなった。
残されている課題
視覚が扱う情報は聴覚のそれに比べるとずっと複雑なため、像を扱う技術は音の技術に比べて著しく遅れている。
視覚をめぐる技術は、大きく二つに分けることができる。一つは見るための技術であり、もう一つは見せるための技術だ。
見ることの技術(画像理解という)については、スチルを見せられても色や明るさやきめの違いがやっと分かるようになったところだ。特徴を細かくいろいろと指定してやれば、スチルの中でそれがある場所を見つけ出すことができるようになったが、何を特徴として教えてやるかは、探すものによって教え直さなければならないし、そもそも何を教えてやらなければならないのかがまだよく分かっていないものの方が多い。先端で研究している人たちは、まだこの技術の研究は始まったばかりだと考えている。
見せることの技術(グラフィックスとよばれているのがこれ)については、少しはうまくいっている。特にこの20年間は劇的な進歩があった。しかし、よく考えると、今の技術で得られる視覚は、ふつうのわたしたちの視覚に比べると全く限られている。
○奥行きが分かるような視覚が作り出せない
再現するだけでも、ホログラフィや視差立体視のように特殊な機材と技能が必要になる。品質も悪い。
○スクリーンやモニタのようなあらかじめ決められた限られた範囲にしか像を表示できない。
極端な話しとして、映画やTVは後ろを向いたら見えなくなってしまう。HMDや特殊な劇場を使えば実現できるが、それにしてもあらかじめ特別な手段で撮影しておくことが必要だ。
テープレコーダで再生する音は、音質が少し落ちることさえ無視すれば、ともかく本物の音だ。このことと比べると、見せる技術が聞かせる技術に比べてとても遅れているのがよく分かる。
視覚をめぐる技術は、大きく二つに分けることができる。一つは見るための技術であり、もう一つは見せるための技術だ。
見ることの技術(画像理解という)については、スチルを見せられても色や明るさやきめの違いがやっと分かるようになったところだ。特徴を細かくいろいろと指定してやれば、スチルの中でそれがある場所を見つけ出すことができるようになったが、何を特徴として教えてやるかは、探すものによって教え直さなければならないし、そもそも何を教えてやらなければならないのかがまだよく分かっていないものの方が多い。先端で研究している人たちは、まだこの技術の研究は始まったばかりだと考えている。
見せることの技術(グラフィックスとよばれているのがこれ)については、少しはうまくいっている。特にこの20年間は劇的な進歩があった。しかし、よく考えると、今の技術で得られる視覚は、ふつうのわたしたちの視覚に比べると全く限られている。
○奥行きが分かるような視覚が作り出せない
再現するだけでも、ホログラフィや視差立体視のように特殊な機材と技能が必要になる。品質も悪い。
○スクリーンやモニタのようなあらかじめ決められた限られた範囲にしか像を表示できない。
極端な話しとして、映画やTVは後ろを向いたら見えなくなってしまう。HMDや特殊な劇場を使えば実現できるが、それにしてもあらかじめ特別な手段で撮影しておくことが必要だ。
テープレコーダで再生する音は、音質が少し落ちることさえ無視すれば、ともかく本物の音だ。このことと比べると、見せる技術が聞かせる技術に比べてとても遅れているのがよく分かる。
(04-06-28、大野くん)
Q
Photoshopを使って写真を加工したりしています。Photoshopでは、加工した結果を保存する時にいろんなフォーマットから選べるようになっていますが、負荷や画質のことを考えると、どのフォーマットで保存するのがいいのでしょうか?
(04-06-28、大野くん)
A
負荷と画質とは、片方を上げれば片方が下がる関係です。画質は捨てて負荷を守るんならGIFかJFIF(コーデックで言えばJPEG)、その逆ならPICTかBMP(画質を重視)でしょう。
ただ、電子メールやウェブで使うんでなかったら、負荷よりも画質の方が大切です。それから、Photoshopで加工した結果を保存するんなら、あとでまた直せるように、Photoshop専用形式にしておくのが一番でしょう。
ただ、電子メールやウェブで使うんでなかったら、負荷よりも画質の方が大切です。それから、Photoshopで加工した結果を保存するんなら、あとでまた直せるように、Photoshop専用形式にしておくのが一番でしょう。
(04-06-28、松永さん)
A
なぜでしょう。確かにおかしいですね。逆ならありそうですが。
最初にもしかしてと思うのは、XPの場合はコンピュータで受け取ってから何か加工をしてしまっていて、それが原因で画質が落ちたのかもしれないということです。
GIFでは中間色を網点で作っていることがあります。このような写真を加工すると画質が極端に落ちてしまいます。拡大/縮小は特に危険です。一般的にいって、GIFやJFIFはあまり直さない方がいいでしょう。影響のない直し方というのもそれぞれにありますが。
そのほかにも、表示のために呼び出されたアプリが違っていたとか、その設定(特に保存についての)が違っていた(▽図)とか、いくつかの原因が考えられます。ただ、Windowsの種類が違ったことが原因で画質が変ってしまったというのはちょっとなさそうな気がします。
最初にもしかしてと思うのは、XPの場合はコンピュータで受け取ってから何か加工をしてしまっていて、それが原因で画質が落ちたのかもしれないということです。
GIFでは中間色を網点で作っていることがあります。このような写真を加工すると画質が極端に落ちてしまいます。拡大/縮小は特に危険です。一般的にいって、GIFやJFIFはあまり直さない方がいいでしょう。影響のない直し方というのもそれぞれにありますが。
そのほかにも、表示のために呼び出されたアプリが違っていたとか、その設定(特に保存についての)が違っていた(▽図)とか、いくつかの原因が考えられます。ただ、Windowsの種類が違ったことが原因で画質が変ってしまったというのはちょっとなさそうな気がします。
(04-06-21、ま...さん)
A
Photoshopなど(ってそのほかに何があるって感じだけど)のスチルを取り扱うアプリは、いろんなフォーマット(でいろんなコーデック)のファイルをウィンドーとして開いたり、逆に、スチルのウィンドーの内容をいろんなフォーマットのファイルとして保存したりすることができるようになっています。この二つの機能を組み合わせれば、内容は同じでフォーマットが違うファイルを作ることができます。
ただし、コーデックの制約によって、保存する時に情報が減ってしまうことはよくあります。たとえば、GIFでは256色以下の色しか取り扱えませんから、もとのファイルに天然色の写真が記録されていたとしても、それをGIFとして保存するために、段彩化やディザ化によって色の種類を減らさなければなりません。また、JPEGでしかも負荷の少ないファイルを作りたければ、セル単位の細かさはあきらめなければなりません。
ただし、コーデックの制約によって、保存する時に情報が減ってしまうことはよくあります。たとえば、GIFでは256色以下の色しか取り扱えませんから、もとのファイルに天然色の写真が記録されていたとしても、それをGIFとして保存するために、段彩化やディザ化によって色の種類を減らさなければなりません。また、JPEGでしかも負荷の少ないファイルを作りたければ、セル単位の細かさはあきらめなければなりません。
ムービ | グラフィックス
感覚 | 目 | スチル
Copyleft(C) 2000-04, by Studio-ID(ISIHARA WATARU). All rights reserved.
最新更新
04-08-02