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イメージ ビューアー アプリでのイメージ コントラストの調整

黒と白の間のシャープ差がないと、イメージのコントラストが不足します。明度とは、イメージの全体的な明るさまたは暗さを指します。コントラスト調整はイメージの "表示範囲" を操作することによって機能します。表示範囲の最小値以下の値を持つピクセルは、黒く表示されます。表示範囲の最大値以上の値を持つピクセルは、白く表示されます。表示範囲内のピクセルは、滑らかなグレー階調で表示されます。コントラストを調整すると、表示範囲全体にピクセル値が分散され、イメージがより詳細に表示されます。

イメージの既定の表示範囲はイメージ クラスによって決まります。たとえば、データ型 uint8 を持つイメージの表示範囲は 0 ~ 255 です。"データ範囲"、つまりイメージ データの実際の最小ピクセル値と最大ピクセル値が表示範囲よりも狭い場合は、表示されたイメージに、黒から白までのすべてのグレー階調が現れません。この場合、データ範囲に一致するように表示範囲を縮小すると、イメージのコントラストを改善できます。イメージの特定の特徴を強調表示するには、データ範囲より小さくなるように、表示範囲をさらに縮小します。

イメージ ビューアー アプリには、イメージのコントラストや明度を対話的に変更できるツールが 2 つ用意されています。ウィンドウ/レベル ツールを使用すると、マウスをイメージの上にドラッグするだけで、コントラストと明度を変更できます。コントラスト調整ツールはイメージのピクセル値のヒストグラムを表示し、また表示範囲をグラフィカルに表現するため、表示範囲とピクセル値の関係を確認できます。

コントラスト調整ツールを使用したコントラストと明度の調整

イメージ ビューアーでイメージを開いた後、イメージ ビューアーのツール バーで [コントラスト調整] をクリックして、コントラスト調整ツールを開きます。イメージ ビューアーでイメージを開く方法の詳細については、イメージ ビューアー アプリを開くを参照してください。

コントラスト調整ツールには、ピクセル値のヒストグラムとデータ範囲に関する情報が表示されます。データ範囲はイメージ データの固定プロパティであり、コントラスト調整ツールを使用して表示範囲を調整しても変更されません。また、コントラスト調整ツールには、ヒストグラムの上に重なって "ウィンドウ" と呼ばれる赤みがかった四角形のボックスが表示されます。このウィンドウは、イメージの表示範囲に直接対応しています。また、ヒストグラム上のウィンドウの範囲と場所に関する正確な値も表示されます。

たとえば次の図では、イメージのヒストグラムは、イメージのデータ範囲が 7 ~ 253 であることを示しています。この表示範囲は uint8 データ型の既定の表示範囲 0 ~ 255 です。したがって、黒または白で表示されているピクセルはありません。さらに、ヒストグラムからは多くのピクセル値が表示範囲の中央に集まっていることが分かりますが、これは中間的なグレーのピクセル値を識別することが難しい理由を説明しています。

イメージのコントラストを高くするには、ピクセル値の範囲を小さくします。イメージの明度を高くするには、範囲を高ピクセル値側にシフトさせます。イメージの表示範囲を調整するには、3 通りの方法があります。

  • ウィンドウを操作することによって表示範囲を対話的に調整できます。表示範囲の最小値と最大値を調整するには、ウィンドウの左右の端をクリックしてドラッグします。ウィンドウの位置を変更するには、ウィンドウの内部をクリックしてドラッグします。

  • ウィンドウの範囲、幅、中心には具体的な値を入力できます。これらのフィールドに関連付けられたスポイト ボタンをクリックすることで、これらの値を定義することもできます。これを行うと、ポインターはスポイトの形状になります。最小 (または最大) 値にするイメージ内のピクセルの上にスポイト ポインターを置き、マウスのボタンをクリックします。

  • コントラスト調整ツールによって、表示範囲を自動的にスケーリングできます。[データ範囲の一致] オプションを選択すると、表示範囲がイメージのデータ範囲と等しくなります。[外れ値の排除] オプションを選択すると、表示範囲の上部と下部からピクセルが均等な割合で削除されます。既定の設定では、ピクセルの 2%、つまりピクセルの上位 1% と下位 1% が削除されます。(関数 stretchlim を使用して同じ操作を行うことができます)。

イメージ ビューアー ウィンドウに表示されたイメージの表示範囲は、表示範囲を変更するとリアルタイムで更新されます。イメージ ビューアーでは、アプリ ウィンドウの右下隅に表示される表示範囲の値も更新されます。

たとえば、次の図のウィンドウでは、イメージの表示範囲が 12 ~ 193 であることを示しています。明るいピクセルは元のイメージよりかなり明るく表示されます。ドーム型建築物の柱のピクセルや屋根のピクセルなど、濃淡値の似ているピクセル間ではコントラストが高くなっています。

ウィンドウ/レベル ツールを使用したコントラストと明度の調整

ウィンドウ/レベル ツールを起動するには、イメージ ビューアーのツール バーで [ウィンドウ/レベル] をクリックするか、またはイメージ ビューアー[ツール] メニューから [ウィンドウ/レベル] オプションを選択します。

ポインターを画像上に移動します。ポインターがウィンドウ/レベル カーソル に変わります。イメージのコントラストを調整するには、マウスをクリックして水平方向にドラッグします。イメージの明度を調整するには、マウスをクリックして垂直方向にドラッグします。

コントラスト調整ツールも開いている場合、ウィンドウ/レベル ツール使用してコントラスト調整を行うと、コントラスト調整ツールのウィンドウが即座に調整されます。たとえば、ウィンドウ/レベル ツールを使用して明度を上げると、コントラスト調整ツールのウィンドウが右にシフトします。

コントラスト調整ツールを閉じても、ウィンドウ/レベル ツールはアクティブなままです。ウィンドウ/レベル ツールを停止するには、イメージ ビューアーのツール バーの [ウィンドウ/レベル] ボタン をクリックするか、ツール バーの任意のナビゲーション ボタンをクリックします。

コントラスト調整の反映

コントラスト調整ツールとウィンドウ/レベル ツールはイメージ ビューアーでイメージを表示するために使用されるピクセルの値を調整しますが、実際のイメージ データは変更されません。

コントラスト調整ツールを使用する場合、[データの調整] ボタンをクリックすると、イメージ内のピクセル値を変更し、コントラストの調整を反映させることができます。[データの調整] ボタンをクリックすると、ヒストグラムが更新されます。次に、必要に応じてコントラストを再調整します。他の対話型モジュラー ツールのウィンドウを開いている場合は、それらのウィンドウも自動的に更新され、コントラストの調整が反映されます。

メモ

[データの調整] ボタンは、イメージのコントラストを変更するまで使用できません。

イメージ ビューアーを閉じると、変更したイメージ データは保存されません。これらの変更した値を保存するには、イメージ ビューアー[ファイル] メニューの [名前を付けて保存] オプションを使用して変更したデータをファイルに保存するか、[ワークスペースにエクスポート] オプションを使用して変更したデータをワークスペース変数に保存します。詳細については、結果の保存とエクスポートを参照してください。

参考

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