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【画像鮮明化実現】画像のコントラストが低くなる原因と対策を解説!

【画像鮮明化実現】画像のコントラストが低くなる原因と対策を解説!

画像のクオリティにお悩みのある方は「コントラスト」といった言葉を耳にすることも多いはずです。
この「コントラスト」は、画像の鮮明化には欠かせない機能の一つです。
ビジネスでも防犯カメラをはじめとし、動画や静止画などの活用が多くなった昨今、画像鮮明化へのニーズの高まりが見られます。
そこで、この記事では「コントラスト」について解説するとともに、画像鮮明化のサービスについても紹介いたします。

コントラストとは?

コントラストとは、2つのものの対比を指します。
これだけ聞くと、大まかすぎて理解しがたいかもしれませんが、「2つのものの差」と言い換えると理解しやすいのではないでしょうか。
画像の場合は、明るい箇所と暗い箇所の明暗の差を指します。
色の持つ明るさの度合である明度や、鮮やかさの度合である彩度、色味の違いである色相もコントラストの対象です。

コントラストを言い換えると?

コントラストの類義語として、よく用いられるのは「対比」や「対照」などです。
●対比:2つのものを比べる・違いを明確にする
●対照:ある物・事をほかと照らし合わせ、違いを際立たせる
対比も対照も、英訳するとcontrastであり、contra(反対)とstare(立つ)に由来します。
いずれの言葉も「2つのものやことを比べている」点が共通しているといえるでしょう。しかし、コンラストは視覚情報に使うケースが多い一方で、対比や対照は事象全般に対して使う傾向があります。

コントラストが「強い」「弱い」とは?

「コントラストが強い・高い」または「弱い・低い」といった言葉を聞いたことはないでしょうか。
コントラストが「強い・高い」というのは、2つのものの明暗の差が激しいことを意味します。つまり、明るい色やものはより明るく、暗い色やものはより暗く見えるようになるため、メリハリのある画像ともいえます。
そのため、画像を鮮明にしたい場合は、コントラストを強くするとよいでしょう。
一方で、コントラストが「弱い・低い」というのは、2つのものの明暗の差が小さいことを意味します。つまり、明るい部分と暗い部分の差があまりない画像を指しています。

コントラストが弱いとどうなる?

画像のコントラストが弱いと明暗の差が小さいため、ぼやけた画像になってしまいます。具体的に、コントラストが強い状態と弱い状態の画像では、どのような違いがあるのでしょうか。
コントラストが強い状態で撮影すると、そのもの全体はもちろん、部品やデザインなど細かなところもはっきり見えます。
一方で、コントラストが弱い状態で撮影すると、通常のコントラストで撮影した画像と比較すると、部品やデザインなど、細かなところがかなり見えづらくなってしまいます。
コントラストは雨や雪、霧、逆光などの環境要因でも低くなり、せっかく防犯カメラを設置したとしても、天候などの影響で、撮影した映像から詳細な情報が得られない可能性は十分にあり得るでしょう。
そうなると、万が一トラブルが起きたときに迅速な対応ができない可能性もあります。
これらの理由から、コントラストが弱い状態では画像が見えづらく、必要な情報が得られない事態になってしまいます。

どのような撮影条件だと低コントラストな画像になる?

コントラストが弱い、すなわち「低コントラスト」は監視や撮影など、24時間稼働する業務を行ううえでかなり厄介なものです。しかし、なぜ低コントラストになってしまったのかわからない場合もあるかもしれません。
低コントラストの原因には主に「雨や雪などの悪天候」と「光量不足」といった2つの環境要因が挙げられます。

雨、雪などの悪天候

雨や雪などの悪天候で撮影した画像は低コントラストになりがちです。
悪天候により、全体の色素が薄暗くなり明暗の差が小さくなることや、雨や雪などが空から無数に降り、視界がさえぎられることが原因といえます。
雨や雪を人工的に止めることは不可能であるため、鮮明な画像を撮影するのは難しくなってしまいます。

光量不足

光量不足も低コントラストの原因の1つです。
光がほとんどない夜の時間帯や、暗い洞窟では周辺の物が全く見えません。そのため、明暗の差がほとんどなく、低コントラストになりがちです。
また、逆光映像は画像内の明るい部分に引きずられて絞りが絞られることにより、暗い部分が非常に暗くなってしまい光量不足となります。そのため、周囲が明るくてもこのような逆光による光量不足が起こり得るのです。
このように、光はコントラストと密接にかかわっています。

低コントラストな画像を鮮明化させる画像鮮明化装置「LISr-101」

画像を鮮明にするには、悪天候や光量不足に注意する方法があります。
しかし、低コントラストの状態で撮影した画像を鮮明化させるには、高度な技術を使用しなければ対処できません。
画像鮮明化技術LISr®はカメラで識別できる範囲の明るさを特殊なアルゴリズムで拡大し、画像鮮明化をもたらす技術です。雨、雪などの悪天候や光量不足で撮影してしまった見えにくい画像でも鮮明化することができます。
この技術を使用した製品がLISrシリーズです。
▶︎画像鮮明化装置「LISr」シリーズ

after
before
鳥取砂丘の低コントラストな風景を鮮明化した例
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before
雪の降る住宅風景を鮮明化した例
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霞がかった富士山の風景を鮮明化した例

まとめ|コントラストを調整して、画像を鮮明化させよう

画像のコントラストが弱いと、画像が見えにくいだけでなく、防犯カメラとして使用している場合には犯罪を防ぐことが難しくなってしまいます。
低コントラストとなる原因の多くは、雨や雪などの悪天候と光量不足の2つです。
低コントラストで撮影してしまった画像を鮮明化させるには、画像鮮明化技術LISr®が有効です。
LISr®は自衛隊や警備会社、医療業界がすでに導入しており、画像鮮明化には欠かせない技術となっています。低コントラストの画像にお悩みであれば、選択肢の一つにしてはいかがでしょうか。

【Q&A】

Q:コントラストが弱いことはいけないのでしょうか?
A:絶対にいけないわけではありません。写真家が幻想的な画像に加工するために、あえてコントラストを弱くすることがあります。しかし、芸術分野以外の業界で画像を使用する場合は、画像を鮮明化するためにコントラストを強くするべきです。

Q:LISr®の製品は高度な処理を行うので、スムーズに画像を表示できないか心配です。
A:スムーズに画像が表示されますので心配ありません。LISr®の製品の1つであるLISr-101の処理速度は1フレームあたり1/60秒であり、家庭用ゲーム機と同じ処理速度です。高度な処理を行いますが、処理速度も早いのがLISr®の特徴です。

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YouTubeで様々な鮮明化活用シーンの
サンプルを閲覧できます!

Movie

画をつくらない、加工しない
アルゴリズムを映像で体感

Lisr®とRe:Na®、双方の技術に共通するのは、すでに記録されている画像・映像データのみを処理するため、画をつくる・加工する技術とは、全くもって異なるということです。今ある情報のみを活用し、独自のアルゴリズムによって本来あるべき姿を再現した画像・映像は、裁判で証拠品としても提出可能なレベルとなっています。

この動画は「日経CNBC Market Ad-Venture〜未上場株式の民主化〜」にて放映されたものとなります。ぜひこの動画でロジック&デザイン独自の技術の有用性をご確認ください。

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