アキュータンス

写真において、アキュータンスは画像のエッジのコントラストに関連する主観的な鮮明さの知覚を表します。^[1]^{[2]アキュータンスは、空間に対する}明るさの微分振幅に関連しています。人間の視覚システムの性質上、アキュータンスが高い画像は、アキュータンスの増加によって実際の解像度が上がるわけではないにもかかわらず、より鮮明に見えます。

歴史的に、アキュータンスはネガの現像時に化学的に強化されるか（高アキュータンス現像剤）、または印刷時に光学的手段によって強化されます（アンシャープマスキング）。デジタル写真では、カメラに搭載されたソフトウェアやPhotoshopやGIMPなどの画像後処理ツールによってさまざまなシャープニング機能が提供されますが、最も広く使用されているのは「アンシャープマスク」と呼ばれています。これは、そのアルゴリズムが同名のアナログ処理方法から派生しているためです。

サンプル画像では、灰色の背景に 2 本の明るい灰色の線が描かれています。変化は瞬時に行われるため、線はこの解像度で表現できる範囲で最も鮮明です。左の線のアキュータンスは、線の外側に 1 ピクセル幅の暗い境界線を追加し、線の内側に 1 ピクセル幅の明るい境界線を追加することで人工的に増加されています。画像の実際の鮮明度は変わりませんが、アキュータンスが大きくなるため、見かけ上の鮮明度は増加します。

人工的にアキュータンスを高めることには欠点があります。このやややり過ぎの例では、ほとんどの視聴者は線とは別に境界線も見ることができ、線の周囲に 2 つのハロー (1 つは暗く、もう 1 つは明るく光る) が作成されます。

ツール

アンシャープマスキングなどのいくつかの画像処理技術により、実際の画像の鮮明度を高めることができます。

再サンプリング

ローパスフィルタリングと再サンプリングは、多くの場合、オーバーシュートを引き起こし、アキュータンスを高めますが、絶対勾配も減少し、アキュータンスも低下します。フィルタリングと再サンプリングは、クリッピングやリンギングアーティファクトを引き起こす可能性もあります。一例として、画像処理で画像のサイズを変更するために広く使用されているバイキュービック補間が挙げられます。

意味

アキュータンスの定義の 1 つは、鋭い「ナイフエッジ」を画像化して、最大密度 D ₁と最小密度 D ₂の間の幅 W にわたって S 字型の分布を生成することで決定されます。遷移が急峻なほど、アキュータンスは高くなります。

W内のN点における曲線の傾きG _nを合計すると、アキュータンス値Aが得られる。

$A=\left(D_{1}-D_{2}\right){\frac {1}{N}}\sum _{n=1}^{N}G_{n}^{2}$

より一般的には、画像内の点におけるアキュータンスは、画像勾配、つまりその点における密度（または強度）の勾配、つまりベクトル量と関連しています。

$A=\nabla D$

勾配ノルムまたはそのコンポーネントに基づいた、いくつかのエッジ検出アルゴリズムが存在します。

シャープネス

知覚されるシャープネスは、解像度とアキュータンスの両方の組み合わせです。つまり、処理で変更できないキャプチャされた解像度と、変更できるアキュータンスの組み合わせです。

正確には、知覚されるシャープネスは遷移の急峻さ (傾斜) であり、出力値の変化を位置の変化で割ったものです。したがって、出力値の変化が大きい場合 (シャープニングフィルターの場合など) や位置の変化が小さい場合 (高解像度) に最大化されます。

粗い粒子やノイズは、シャープニングフィルターと同様に、信号対雑音比を低下させるものの、アキュータンスを高めてシャープネスの知覚を高めることができます。

用語クリティカルシャープネスは、（クリティカルフォーカスとの類推でセンサー/フィルムとレンズによって制限される「最大の光学解像度を得る」ためのものとしてれることがあります。実際には、三脚または代替のサポート、ミラーロックアップ、ケーブルレリーズまたはタイマー、画像安定化レンズを使用してカメラの揺れを最適な絞り（通常は開放から 2～3 段絞ります（奥行きのあるシーンの場合はさらに絞り込みます。回折ブラーと焦点外れのブラーまたは開放でのレンズの制限をバランスさせます）。

参照

参考文献

^ David Präkel (2010年1月4日). The Visual Dictionary of Photography. AVA Publishing. pp. 19–. ISBN 978-2-940411-04-7。
^メートル・ アンリ(2015)。「イメージ品質」。光子からピクセルへ。pp. 205–251。doi :10.1002/ 9781119238447.ch6。ISBN 9781119238447。

さらに読む

フォーカル写真百科事典、フォーカルプレス、1956 年、フレデリックパーヴス編

外部リンク

チュートリアル: シャープネス、Cambridge in Colour
レンズのシャープネス: 終わりのない探求、The Luminous Landscape にて

[Präkel2010-1] David Präkel (2010年1月4日). The Visual Dictionary of Photography. AVA Publishing. pp. 19–. ISBN 978-2-940411-04-7。

[Maître2015-2] ^メートル・ アンリ(2015)。「イメージ品質」。光子からピクセルへ。pp. 205–251。doi :10.1002/ 9781119238447.ch6。ISBN 9781119238447。