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。
Photo CD（PCD）画像フォーマットは、1990年代初頭にイーストマン・コダックによって開発されたデジタル画像フォーマットの一種です。PCDフォーマットの主な目的は、ユーザーが高解像度のデジタル写真をCDに保存できるようにすることで、その後、専用のPhoto CDプレーヤーを使用してコンピューターやテレビで表示できるようになりました。PCDフォーマットは、従来のフィルム写真と新興のデジタル写真市場のギャップを埋めるというコダックの幅広い戦略の一部でした。写真家や消費者に、フィルム画像を忠実にデジタル化してアーカイブするための便利な方法を提供するように設計されました。
PCDフォーマットの重要な機能の1つは、マルチスケール解像度構造を使用し ていることです。これにより、1つのPCDファイルに同じ画像の複数の解像度を含めることができます。この構造は、PhotoYCCとして知られるコダックによって開発された独自の画像圧縮技術に基づいています。PhotoYCCカラースペースは、ビデオ圧縮で使用されるYCbCrカラースペースに似ており、Yは輝度成分を表し、CbとCrは色度成分を表します。このカラースペースは、明るさ情報を色情報から分離するため、人間の視覚システムが画像を処理する方法とよく一致するため、写真画像に特に適しています。
PCDファイルのマルチスケール解像度構造には、192x128ピクセルの基本/プレビュー解像度から3072x2048ピクセルの最大解像度までの5つの異なる解像度レベルが含まれます。これらの解像度は、Base/16、Base/4、Base、4Base、16Baseと呼ばれ、Base解像度は768x512ピクセルです。これにより、サムネイルプレビューから高品質のプリントまで、さまざまな用途に使用できます。異なる解像度は階層形式で格納され、ソフトウェアとハードウェアが画像ファイル全体を処理することなく、特定のタスクに適した解像度レベルにすばやくアクセスできます。
PCDファイルは通常、コダックPhoto CDシステムを使用して作成されます。これには、高解像度スキャナーを使用してフィルムネガまたはスライドをスキャンし、デジタル画像をPCDフォーマットでCDに書き込むことが含まれます。スキャンプロセスは、正確な色の再現を確保し、フィルムの完全なダイナミックレンジをキャプチャするように注意深く較正されています。生成されたPCDファイルは、フィルム画像のデジタルアーカイブであり、高品質のプリントを作成し、さまざまな デバイスで簡単に共有して表示できます。
PCDフォーマットには、画像とスキャンプロセスに関する情報を格納する多数のメタデータフィールドも組み込まれています。このメタデータには、画像がキャプチャされた日時、使用されたフィルムの種類、スキャナーの設定、およびその他の関連する詳細が含まれる場合があります。この情報は、アーカイブ目的だけでなく、画像の技術的側面を追跡したい写真家にとっても貴重です。
高度な機能と提供される高画質にもかかわらず、PCDフォーマットは普及を制限するいくつかの課題に直面しました。主な課題の1つは、フォーマットの独自性でした。つまり、コダック独自のソフトウェアとハードウェアでのみ完全に利用できました。サードパーティのソフトウェアやデバイスとのこの限られた互換性は、すでに他の画像フォーマットや編集ソフトウェアを使用していた消費者や専門家にとって魅力が低くなりました。
PCDフォーマットのもう1つの課題は、デジタルカメラ技術の急速な進化と、手頃な価格のデジタルカメラの普及でした。デジタルカメラがより高性能になり、より高い解像度を提供するにつれて、フィルム画像をスキャンする必要性は多くのユーザーにとってそれほど重要ではなくなりました。さらに、JPEGやTIFFなどの他のデジタル画像フォーマットの出現は、よりオープンで広くサポートされており、ユーザーにデジタル画像の保存と共有のためのより柔軟でアクセスしやすいオプションを提供しました。
これらの課題にもかかわらず、PCDフォーマットは、高画質とフィルムを高い忠実度でデジタル化する機能を高く評価した一部のプロの写真家や愛好家によって使用されました。しばらくの間、フィルムスキャンとアーカイブサービスを提供していた写真ラボやサービスプロバイダーでも使用されていました。しかし、デジタル写真市場が成長し続けるにつれて、PCDフォーマットの使用は徐々に減少しました。
技術的な観点から見ると、PCDフォーマットは前述のPhotoYCCカラースペースとマルチスケール解像度構造を使用していることで注目に値します。このフォーマットは、ロスのある圧縮アルゴリズムを使用して、高レベルの画質を維持しながらファイルサイズを削減します。圧縮は、人間の視覚システムの特性を利用して適用され、人間の目にあまり目立たない色度詳細よりも輝度詳細の保持を重視します。
PCDファイル構造は、ヘッダー、各解像度レベルの画像ディレクトリ、画像データ自体など、いくつかの異なるセクションで構成されています。ヘッダーには、ファイルフォーマットのバージョンとCDに格納されている画像の数に関する情報が含まれています。各画像ディレクトリには、画像に関するメタデータと、ファイル内のその解像度レベルの画像データの場所へのポインターが含まれています。
PCDファイル内の画像データは、画像をタイルと呼ばれる小さな長方形のセクションに分割したタイル形式で格納されます。各タイルは独立して圧縮されるため、より効率的なデータアクセスと操作が可能になります。このタイルシステムは、異なる解像度レベルの階層的な格納も容易にします。これは、低解像度の画像は、高解像度レベルからタイルを結合してダウンサンプリングすることで構築できるためです。
PCDファイルを表示または編集するには、通常、PCDフォーマットを読み取り、そのマルチスケール解像度構造を処理できる特殊なソフトウェアが必要です。コダックはこの目的のために独自のソフトウェアを提供していましたが、PCDファイルをさまざまな程度でサポートするサードパーティのソフトウェアソリューションもありました。一部の最新の画像編集ソフトウェアにはまだPCDフォーマットのサポートが含まれていますが、JPEGやTIFFなどのより広く使用されているフォーマットのサポートほど一般的ではありません。
ファイルサイズに関して、PCDファイルは、特に最高解像度レベルでは非常に大きくなる可能性があります。これは、このフォーマットは元のフィルム画像の品質を維持するように設計されており、大量のデータが必要になるためです。ただし、PCDファイルで使用される圧縮アルゴリズムは、ファイルサイズをある程度軽減し、画像の保存と転送をより管理しやすくします。
PCDフォーマットには、「Photo CD Portfolio」と呼ばれる機能のサポートも含まれています。これにより、ユーザーはCD上の画像を構造化された方法で整理して管理できます。この機能には、アルバムの作成、画像の分類、各画像への説明テキストの追加が含まれます。Portfolio機能は、ユーザーがデジタル写真コレクションを簡単にナビゲートして楽しむことを目的としていました。
結論として、PCD画像フォーマットは、アナログ写真からデジタル写真への移行期にフィルム写真をデジタル化してアーカイブするための革新的なソリューションでした。そのマルチスケール解像度構造、PhotoYCCカラースペースの使用、高画質 により、フィルム画像の高忠実度デジタルコピーを必要とする専門家や愛好家にとって貴重なツールとなりました。しかし、フォーマットの独自性、デジタルカメラ技術の急速な進歩、より柔軟なデジタル画像フォーマットの台頭により、最終的にはPCDフォーマットの衰退につながりました。今日、それはデジタル写真の歴史の一部であり続けており、その技術的側面はデジタル画像の保存と圧縮の進化を研究する人々にとって依然として興味深いものです。
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