背景の削除は、被写体を周囲から分離し、透明な背景に配置したり、 シーンを交換したり、新しいデザインに合成したりできるようにします。内部では、 アルファマット（ピクセルごとの不透明度0〜1）を推定し、前景を何か他のものの上にアルファ合成しています。これはポーター-ダフの数学であり、「フリンジ」や ストレートアルファ対乗算済みアルファのようなおなじみの落とし穴の原因です。乗算済みアルファとリニアカラーに関する実践的なガイダンスについては、 MicrosoftのWin2Dノート、 Søren Sandmann、および Lomontのリニアブレンドに関する記事を参照してください。
キャプチャを制御できる場合は、背景を単色（多くの場合緑）で塗りつぶし、その色相をキーアウトします。 これは高速で、映画や放送で実証済みであり、ビデオに最適です。トレードオフは照明とワードローブです。 色付きの光がエッジ（特に髪）にこぼれるため、デスピルツールを使用して汚染を中和します。 優れた入門書には、Nukeのドキュメント、 Mixing Light、および実践的な Fusionデモが含まれます。
背景が乱雑な単一の画像の場合、インタラクティブアルゴリズムには、ユーザーからのいくつかのヒント（たとえば、緩い 長方形や落書き）が必要であり、鮮明なマスクに収束します。標準的な方法は GrabCut （本の章）であり、前景/背景のカラーモデルを学習し、グラフカットを繰り返し使用してそれらを分離します。GIMPの前景選択では、 SIOX （ImageJプラグイン）に基づいた同様のアイデアが見られます。
マッティングは、かすかな境界（髪、毛皮、煙、ガラス）での部分的な透明度を解決します。クラシックな クローズドフォームマッティングは、 トライマップ（明確な前景/明確な背景/不明）を取得し、強力なエッジ忠実度で アルファの線形システムを解きます。現代の ディープイメージマッティングは、 Adobe Composition-1Kデータセット（MMEditingドキュメント）でニューラルネットワークをトレーニングし、 SAD、MSE、Gradient、Connectivity（ベンチマークの説明）などのメトリックで評価されます。
関連するセグメンテーション作業も役立ちます： DeepLabv3+は、エンコーダー-デコーダーとatrous畳み込みで境界を洗練します （PDF）; Mask R-CNNは、インスタンスごとのマスクを提供します （PDF）; そして SAM（Segment Anything）は、 なじみのない画像に対してゼロショットマスクを生成するプロンプト可能な基盤モデルです。
学術研究では、Composition-1Kに関するSAD、MSE、Gradient、およびConnectivityエラーが報告されています。モデルを選択する場合は、これらのメトリックを探してください （メトリックの定義; Background Mattingのメトリックセクション）。 ポートレート/ビデオの場合、MODNetと Background Matting V2は強力です。一般的な「顕著なオブジェクト」画像の場合、 U2-Netは堅実なベースラインです。困難な透明度の場合、 FBAはよりクリーンになる可能性があります。
PNG00イメージフォーマットは、より広範なPortable Network Graphics（PNG）フォーマットの特定のサブセットを表し、ラスターイメージのロスレスで高圧縮な保存を容易にするように設計されています。GIFの改良と向上として開発され、その多用途な機能により人気を博しています。幅広い色深度と追加機能をサポートする一般的なPNGとは異なり、PNG00は特定の条件に最適化されたフォーマットを指し、元のイメージデータの完全性を損なうことなく、効率的な圧縮と古いシステムとの互換性の達成に重点を置いています。
PNGフォーマット（PNG00を含む）の中核では、ロスレスな圧縮方法が使用されています。つまり、JPEGやその 他のロスレスフォーマットとは異なり、イメージがPNG00フォーマットに圧縮されると、品質が低下せず、元のイメージ情報はすべて完全に復元できます。これは、デスクトップパブリッシング、デジタルアート、明瞭さと正確さが重要な特定のWebグラフィックスなど、イメージの完全性が最優先されるアプリケーションにとって特に重要です。
PNGファイルの構造は、すべてのPNGファイルと同様に、チャンクベースです。PNGファイルは、それぞれが異なる目的に役立つ複数のチャンクで構成されています。これらのチャンクには、イメージデータ自体に加えて、イメージの色空間、ガンマ、テキストアノテーションなどのメタデータを含めることができます。すべてのPNGファイルの重要なチャンクは、イメージのサイズと色深度の概要を示すヘッダーチャンク（IHDR）、インデックス付きイメージのカラーパレットチャンク（PLTE）、実際の圧縮イメージデータを含むイメージデータチャンク（IDAT）、およびファイルの終わりを示す終了チャンク（IEND）です。
PNG00、およびPNG全体での圧縮は、フィルタリングとDEFLATEアルゴリズムの組み合わせによって実現されます。フィルタリングは、イメージ情報の複雑さを軽減することで、より効率的な圧縮のためにイメージデータを準備する前処理ステップです。利用可能なフィルタリング方法はいくつかあり、PNGは隣接するピクセルの色に基づいてピクセルの色を予測するフィルタリング方法を使用し、それによって圧縮する必要がある情報の量を削減します。フィルタリング後、LZ77とハフマン符号化のバリエーションであるDEFLATE圧縮アルゴリズムが適用され、イメー ジデータをロスレスで大幅に圧縮します。
PNG00、およびPNGの際立った特徴の1つは、アルファチャンネルをサポートしていることで、イメージにさまざまなレベルの透明度を持たせることができます。この機能は、イメージを異なる背景に重ねる必要があるWebデザインやソフトウェア開発で特に役立ちます。完全に透明または完全に不透明なピクセルのみをサポートするGIFなどのフォーマットとは異なり、PNGの8ビット透明度のサポートにより、完全に透明から完全に不透明までの256レベルの不透明度が可能になり、スムーズな遷移と効果を作成できます。
PNG、および拡張PNG00でのカラーマネジメントは、ICCプロファイルチャンクまたはsRGBチャンクを含めることで処理され、イメージ内の色が異なるデバイスによってどのように解釈されるかを指定します。これにより、イメージを表示するデバイスに関係なく、色が可能な限り正確に表示されます。これは、デジタル写真やWebデザインなど、さまざまなデバイス間で色の整合性が不可欠な分野で重要です。
PNG00が幅広いプラットフォームやデバイスと互換性があることは、その重要な強みの1つです。ロスレス圧縮、透明度のサポート、カラーマネジメント機能を備えているため、最新のWebブラウザ、イメージ編集ソフトウェア、オペレーティングシステムで広くサポートされています。この普遍的な互換性により、PNG00フォーマットで保存されたイメージは、変換や特別なプラグインを必要とせずに、さまざまなコンテキストで確実に表示および編集できます。
その利点にもかかわらず、PNG00フォーマットには制限があります。最も顕著なのはファイ ルサイズです。ロスレス圧縮を使用するため、PNG00ファイルは一般的にロスレス圧縮を使用するJPEGファイルよりも大きくなります。これは、高速な読み込み時間が重要なWebアプリケーションでは大きな欠点となる可能性があります。このようなシナリオでは、開発者はイメージ品質の必要性と効率性の必要性のバランスを慎重に考慮し、可能な限りファイルサイズを削減するためにイメージスプライトなどのテクニックを使用したり、より低い色深度を選択したりすることがよくあります。
PNG00のもう1つの課題は、JPEGなどのより単純なフォーマットと比較したときの複雑さです。PNGで利用可能な豊富な機能とオプション（さまざまなチャンクタイプ、圧縮設定、カラーマネジメントなど）は、フォーマットに慣れていない人にとっては作業が面倒になる可能性があります。適切なツールと専門知識がなければ、この複雑さはPNG00ファイルの管理と配布における非効率性とエラーにつながる可能性があります。
さらに、PNG00はアルファ透明度とGIFよりも優れた圧縮を提供しますが、非常に単純なグラフィックスや単一色の広い領域を持つイメージにはあまり適していません。このような場合、GIFやより新しいWebPなどのフォーマットは、品質を著しく低下させることなく、より効率的な圧縮を提供する場合があります。ただし、Webテクノロジーが進化し、帯域幅の制約が緩和されるにつれて、イメージ品質とファイルサイズのバランスは管理しやすくなり、デジタルイメージの保存と操作におけるPNG00の地位が固まります。
標準機能に加えて、PNG00ファイルには、より効率的にするためにいくつかの最適化を 実行できます。PNGファイルを操作するツールとライブラリは、補助チャンクの削除、インデックス付きイメージのカラーパレットの最適化、または特定のイメージコンテンツにさらに適したフィルタリング戦略の調整を行うオプションをしばしば提供します。これらの最適化により、PNG00フォーマットの品質と互換性を維持しながら、ファイルサイズを大幅に削減できます。
PNG00ファイルの作成と編集には、これらの最適化とPNGフォーマットの基本原則を理解する必要があります。多くのイメージ編集ソフトウェアパッケージはPNGをサポートし、ユーザーに圧縮レベルの調整、特定のカラーフォーマット（トゥルーカラー、グレースケール、またはインデックスカラーなど）の選択、透明度設定の管理を行うオプションを提供します。Web開発者とグラフィックデザイナーにとって、これらのツールは、パフォーマンスと互換性を最適化しながら、プロジェクトの正確な要件を満たすイメージを作成するために不可欠です。
将来を見据えると、PNG00を含むPNGフォーマットは進化し続けています。Web標準が進化し、新しいイメージフォーマットが出現するにつれて、PNGフォーマットは新しい課題に対応するために拡張および適応されています。より優れたメタデータサポートのための新しいチャンクタイプの追加や、より小さなファイルサイズを実現するための圧縮アルゴリズムの強化などの取り組みが進行中です。これらの開発により、PNGはさまざまなコンテキストでデジタルイメージを保存および送信するための関連性が高く、強力なフォーマットであり続けます。
結論として、PNG00イメージフォーマットは、透明度とカラーマネジメントをサポートするロスレスフォーマットでイメージを保存するための堅牢なソリューションを提供します。品質と互換性のバランスが取れており、幅広いアプリケーションに適しています。ただし、ファイルサイズと複雑さの点で課題に直面しており、ユーザーは慎重に対処する必要があります。継続的な開発と最適化により、PNG00とより広範なPNGフォーマットはデジタルイメージングの分野で引き続き中心的な役割を果たし、Web開発者、グラフィックデザイナー、デジタルアーティストの進化するニーズに対応するソリューションを提供します。
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