mieki256's diary

• 網戸替え用防虫網。91cm x 2m。色は黒。20メッシュ(2.54cmの中に網目が20)。耐候剤配合。ポリプロピレン製。200円。
• 鉢底ネット。角型。ロールタイプ。30cm x 1m。ポリエチレン製。200円。

◎ RubyやPerlならできる :

◎ Pythonはできない :

◎ 見比べ君2 1.31。 :

◎ DiffImg 2.2.0。 :

◎ pixDiff x64 1.26。 :

◎ 画像ワイパー 1.11。 :

◎ WinMerge v2.16.20+-jp-2。 :

◎ RGBチャンネル別に処理する。 :

RGB画像を、Rチャンネル、Gチャンネル、Bチャンネルに分解して、それぞれに対してディザリングをしてから最後に合成すればそれっぽくならないかなと思えてきたので試してみた。

_06ordered_dithering_8col.py

from PIL import Image


odtbl2x2 = [
    [1, 3],
    [4, 2]
]

odtbl3x3 = [
    [3, 7, 4],
    [6, 1, 9],
    [2, 8, 5]
]

# odtbl3x3 = [
#     [7, 9, 5],
#     [2, 1, 4],
#     [6, 3, 8]
# ]

odtbl4x4 = [
    [1, 9, 3, 11],
    [13, 5, 15, 7],
    [4, 12, 2, 10],
    [16, 8, 14, 6]
]

odtbl8x8 = [
    [1, 33, 9, 41, 3, 35, 11, 43],
    [49, 17, 57, 25, 51, 19, 59, 27],
    [13, 45, 5, 37, 15, 47, 7, 39],
    [61, 29, 53, 21, 63, 31, 55, 23],
    [4, 36, 12, 44, 2, 34, 10, 42],
    [52, 20, 60, 28, 50, 18, 58, 26],
    [16, 48, 8, 40, 14, 46, 6, 38],
    [64, 32, 56, 24, 62, 30, 54, 22]
]

odtbls = {
    "2x2": [5, odtbl2x2],
    "3x3": [10, odtbl3x3],
    "4x4": [17, odtbl4x4],
    "8x8": [65, odtbl8x8]
}


def get_dither_table(odtype):
    d, tbl = odtbls[odtype]
    w = len(tbl[0])
    h = len(tbl)
    odtbl = [[0 for i in range(w)] for j in range(h)]

    for y in range(h):
        for x in range(w):
            odtbl[y][x] = tbl[y][x] * 256 / d

    return w, h, odtbl


def get_dither_image(odtype, im):
    width, height = im.size
    oim = Image.new("L", im.size)

    tw, th, od = get_dither_table(odtype)

    src_pixel = im.load()
    dst_pixel = oim.load()

    for y in range(height):
        dy = y % th
        for x in range(width):
            dx = x % tw
            if src_pixel[x, y] < od[dy][dx]:
                dst_pixel[x, y] = 0
            else:
                dst_pixel[x, y] = 255

    return oim


def main():
    im = Image.open("mandrill.png")
    r, g, b = im.split()

    odtype = "4x4"
    rim = get_dither_image(odtype, r).convert("L")
    gim = get_dither_image(odtype, g).convert("L")
    bim = get_dither_image(odtype, b).convert("L")

    oim = Image.merge("RGB", (rim, gim, bim))
    oim.save("output_8col.png")


if __name__ == '__main__':
    main()

py 06ordered_dithering_8col.py で実行。output_8col.png というファイル名で、以下のRGB画像が得られる。

見た感じ、一応どうにかカラー画像(RGB画像)に対してもディザがかかっているように見えなくもないなと…。

ただ、RGB各チャンネルが、0 or 1 (0 or 255) の値しか持ってないから、全部で 2 x 2 x 2 = 8色しか使ってないわけで…。当然ながら、結構悲惨な見た目になってるというか。

もっとも、230427色使ってた画像を、たった8色しか使ってない画像に変換して、このぐらいそれらしさが残ってるなら、これはこれでイイ感じなのでは、という気もしてくる。

ちなみに、昨日試した、Pillow の .convert("1") を使った事例 ―― RGBチャンネルを分解して、それぞれ2値化して、合成した結果とかなり近い結果になった気もする。使用色数はどちらも8色なわけで…。

違いは、ディザの種類が Ordered dithering か、Floyd Steinberg dithering か、ぐらいではないのかなと…。たぶん。

_フロイド-スタインバーグ・ディザリング - Wikipedia

◎ 諧調に段階を持たせてみる。 :

RGB各チャンネルに対して0/1しか使ってない状態にしてしまうから厳しい見た目になるのではないか、もっと段階を持たせたら改善しないかなと思えてきた。もちろん、段階を持たせた分、使用色数は増えるわけだけど。

つまり、以下のような感じで処理できないかな、と。

そんなわけで試してみた。

_07ordered_dithering_ncol.py

from PIL import Image
import sys

odtbl2x2 = [
    [1, 3],
    [4, 2]
]

odtbl3x3 = [
    [3, 7, 4],
    [6, 1, 9],
    [2, 8, 5]
]

# odtbl3x3 = [
#     [7, 9, 5],
#     [2, 1, 4],
#     [6, 3, 8]
# ]

odtbl4x4 = [
    [1, 9, 3, 11],
    [13, 5, 15, 7],
    [4, 12, 2, 10],
    [16, 8, 14, 6]
]

odtbl8x8 = [
    [1, 33, 9, 41, 3, 35, 11, 43],
    [49, 17, 57, 25, 51, 19, 59, 27],
    [13, 45, 5, 37, 15, 47, 7, 39],
    [61, 29, 53, 21, 63, 31, 55, 23],
    [4, 36, 12, 44, 2, 34, 10, 42],
    [52, 20, 60, 28, 50, 18, 58, 26],
    [16, 48, 8, 40, 14, 46, 6, 38],
    [64, 32, 56, 24, 62, 30, 54, 22]
]

odtbls = {
    "2x2": [5, odtbl2x2],
    "3x3": [10, odtbl3x3],
    "4x4": [17, odtbl4x4],
    "8x8": [65, odtbl8x8]
}


def get_dither_table(odtype, vrange, ofs):
    d, tbl = odtbls[odtype]
    if d >= vrange:
        print("Error: dither table range >= vrange")
        sys.exit()

    w = len(tbl[0])
    h = len(tbl)
    odtbl = [[0 for i in range(w)] for j in range(h)]

    for y in range(h):
        for x in range(w):
            odtbl[y][x] = tbl[y][x] * vrange / d + ofs

    return w, h, odtbl


def get_dither_image(odtype, im, level):
    width, height = im.size
    oim = Image.new("L", im.size)

    tw, th, _ = get_dither_table(odtype, 256, 0)

    ods = []
    for i in range(level):
        v0 = (256 * i) // level
        v1 = (256 * (i + 1)) // level
        vrange = v1 - v0
        _, _, od = get_dither_table(odtype, vrange, v0)
        ods.append([v0, v1, od])

    src_pixel = im.load()
    dst_pixel = oim.load()

    for y in range(height):
        dy = y % th
        for x in range(width):
            dx = x % tw
            v = src_pixel[x, y]
            for v0, v1, od in ods:
                if v0 <= v and v <= v1:
                    if v < od[dy][dx]:
                        dst_pixel[x, y] = v0
                    else:
                        dst_pixel[x, y] = v1

    return oim


def main():
    im = Image.open("mandrill.png")
    r, g, b = im.split()

    # odtype = "2x2"
    odtype = "4x4"
    level = 4
    
    rim = get_dither_image(odtype, r, level).convert("L")
    gim = get_dither_image(odtype, g, level).convert("L")
    bim = get_dither_image(odtype, b, level).convert("L")

    oim = Image.merge("RGB", (rim, gim, bim))
    oim.save("output_ncol_%s_lvl%d.png" % (odtype, level))


if __name__ == '__main__':
    main()

py 07ordered_dithering_ncol.py で実行。output_ncol_4x4_lvl4.png、といった感じのファイル名で生成画像が得られる。

まずは、ディザ配列の大きさは4x4、256諧調を分割しない状態で試してみた。

前述の、8色しか使ってないディザ画像と同じ結果が得られた。

では、256諧調を2分割して、それぞれにディザをかけてみるとどうなるか…。

かなり改善できた気がする。RGB各チャンネルが3段階を持ってる状態になってるから、使用できる色数は 3 x 3 x 3 = 27色のはず。8色から27色に増えると、見た目もこのぐらい違ってくるのだな…。

ただ、上記の画像は、本来27色まで使えるはずなのに、21色しか使ってなかった。おそらく、元画像がどんな色を使っているかで、変換後の画像の使用色数も変わってくるのではないかと。

この調子で、分割数を増やしてみる。

256諧調を3分割。最大64色中、41色を使用。

4分割。最大125色中、75色を使用。

5分割。最大216色中、112色を使用。

6分割。最大343色中、170色を使用。

7分割。最大512色中、234色を使用。

8分割。最大729色中、309色を使用。

9分割。最大1000色中、402色を使用。

ということで、使用色数8色でディザをかけると悲惨な見た目になるけれど、256諧調の分割数を増やして、色数も増やせば、その分見た目もそれなりに改善されていくことが確認できた。ただ、分割数が増えれば増えるほど、差を感じにくくなってくる気もする。

一応、元画像も再掲。230427色。

ところで…。ImageMagick の Ordered dithering も、おそらくはコレと似たような処理をしているのではないかと想像してみたりもして。あちらも、何かの値を増やしていくと見た目がどんどん改善されていくので…。

_Quantization - ImageMagick Examples

「Ordered Dither with Uniform Color Levels」の項で、ディザ配列サイズの後ろに何かを指定してる。

magick gradient.png -ordered-dither o4x4,6 od_o4x4_6.gif

この値が、たぶんソレなのかなと。

(※2022/06/21追記。ImageMagick 7.1.0-37 Q16-HDRI x64 で試してみたら、予想通り似た感じの変換結果が得られた。全く同じ結果にはならなかったけど、おそらくしきい値の取り方が微妙に違ってるから違う結果になっただけで、やってることは大体同じなのだろう、と…。追記終わり。)

さておき。今回試したこの減色処理(?)は、ImageMagick の Ordered dithering と同様の問題を抱えている。最終的に残る色が固定パレット相当になるあたりがよろしくない。もし、ちゃんとした減色処理をしたいなら、画像毎に使っている色を分析して、その画像特有のパレットを生成して、そのパレットを使いながらディザをかけないといけないはず。

しかし、任意のパレットを指定しながら、この種のディザをかける方法が分からないなと…。何せ、あの ImageMagick ですら、その実装はしていないらしいので…。 *1 もっとも、例えば GIMP や EDGE2 は任意のパレットを指定しながらディザをかけて減色ができてるので、仕組みさえ分かれば実装できるはずだよなと…。

それはそれとして。Pillow関係の解説記事を眺めてたら、そもそも Pillow は減色機能も持ってるようで。メディアンカットとかkmeans(k平均法)とかサポート済みっぽい。

_Pythonで画像の減色をする

そのあたりを使いつつ、この手のディザをかけたら、もっとそれっぽくなるのだろうか。どうなんだろう。

◎ 妄想。 :

◎ 余談。レナさん画像を使いたいです。 :

function love.load()
  json = require 'json'
  text = love.filesystem.read('data.json')
  o = json.decode(text)
  cur_time = 0
end

function love.update(dt)
  cur_time = cur_time + dt
end

function love.draw()
  y = 8
  love.graphics.print("ESC to exit.", 8,  y)
  y = y + 32
  for key, value in pairs(o) do
    local fn = value["path"]
    love.graphics.print(key .. " : " .. fn, 8, y)
    y = y + 24
  end
end

function love.keypressed(key, isrepeat)
  if key == "escape" then
    love.event.quit()
  end
end

function love.conf(t)
  t.window.width = 640
  t.window.height = 480
  t.window.title = "Json read"
  t.window.fullscreen = false
  -- t.window.fullscreentype = "exclusive"
end

{
    "Title": {
        "path": "imgs/img01.png",
        "start": 1,
        "area": [{
                "link": "Hall",
                "type": "rect",
                "pos": [561, 399, 718, 582]
            }
        ]
    },
    "Hall": {
        "path": "imgs/img02.png",
        "area": [{
                "link": "RoomYellow",
                "type": "poly",
                "pos": [80, 201, 310, 355, 308, 594, 84, 706]
            }, {
                "link": "RoomGreen",
                "type": "rect",
                "pos": [471, 378, 673, 564]
            }, {
                "link": "RoomBrown",
                "type": "poly",
                "pos": [1059, 337, 1231, 194, 1225, 706, 1059, 587]
            }
        ]
    },

...(中略)...

}

◎ 少し解説。 :

function love.load()
  polys = {
    {200, 30, 300, 30, 250, 200},
    {400, 100, 600, 60, 500, 200},
    {120, 300, 300, 250, 500, 400},
    {60, 20, 180, 180, 20, 100},
  }
  
  hits = {}
  for i=1, #polys do
    hits[i] = false
  end

  mx, my = 0, 0
end

function getCrossVec2D(vx1, vy1, vx2, vy2)
  return (vx1 * vy2 - vx2 * vy1)
end

function checkHitTri(pos, xa, ya)
  local b1, b2, b3
  local x1, y1, x2, y2, x3
  x1, y1 = pos[1], pos[2]
  x2, y2 = pos[3], pos[4]
  x3, y3 = pos[5], pos[6]
  b1 = (getCrossVec2D(x2 - x1, y2 - y1, xa - x1, ya - y1) < 0)
  b2 = (getCrossVec2D(x3 - x2, y3 - y2, xa - x2, ya - y2) < 0)
  b3 = (getCrossVec2D(x1 - x3, y1 - y3, xa - x3, ya - y3) < 0)
  return ((b1 == b2) and (b2 == b3))
end

function love.update(dt)
  mx, my = love.mouse.getPosition()
  
  for i = 1, #polys do
    hits[i] = checkHitTri(polys[i], mx, my)
  end
end

function love.draw()
  -- clear canvas
  love.graphics.clear(0, 0, 0, 1)

  -- draw polygon
  for i = 1, #polys do
    if hits[i] then
      love.graphics.setColor(1, 0, 0, 1)
    else
      love.graphics.setColor(0, 1, 0, 1)
    end
    love.graphics.polygon("fill", polys[i])
  end

  -- draw text
  love.graphics.setColor(1, 1, 1, 1)
  love.graphics.print("ESC to exit.", 8, 8)
  love.graphics.print("mx, my = " .. mx .. "," .. my, 8, 24)
end

function love.keypressed(key, scancode, isrepeat)
  if key == "escape" then
    love.event.quit()
  end
end

function love.conf(t)
  t.window.width = 640
  t.window.height = 480
  t.window.title = "Collision Triangle"
  t.window.fullscreen = false
  -- t.window.fullscreentype = "exclusive"
end

• BUFFALO BSWHD01BK。100万画素。1280x720までキャプチャ可能。UVC対応。2012/02/01に購入。
• Logicool QCAM S7500 QCAM-130XH (V-UBE43)。130万画素。1280x960までキャプチャ可能。2009/05/16に購入。

◎ 参考ページ。 :

◎ 動作確認した動機。 :

◎ gphoto2も試した。 :

◎ コンデジがWebカメラになればなあ。 :

◎ 日記ページの先頭のリンクも変更。 :

◎ 画像レイヤーのパースについて。 :

• CPU: Intel Core2Duo E8400 (3.0GHz, L2 6MB, DualCore, FSB1333, E0ステッピング, TDP 65W, LGA775)
• CPU-FAN: Intel純正FAN
• M/B: GIGABYTE GA-G31M-ES2L (Intel G31 + ICH7, MicroATX, LGA775)
• MEMORY: 4GB (2GB x 2) DDR2-SDRAM PC6400 (DDR2-800) (Samsung製メモリ)
• HDD: Western Digital WD5000AAKS-00YGA0 (500GB, 7200rpm, SATA, 16MB)
• VGA: Leadtek WinFast PX9500GT GDDR3 (GeForce 9500GT, 512MB, PCI-E 2.0 16X, Dual DVI-I)
• SOUND: オンボード (7.1ch High Definition Audio)
• LAN: オンボード (1000BASE-T)
• CASE: Owltech OWL-ASOP-01 (ATX対応ミドルタワーケース, アルミ製)
• 電源: サイズ 鎌力弐 KMRK-550A(II) (ATX電源, 550W)
• 無線LAN子機: BUFFALO WLI-UC-GNM (USB接続, n/g/b対応, 最大150Mbps)

◎ キーボードについてメモ。 :

◎ memtes86+を実行。 :

◎ 結構うるさいケースっぽい。 :

◎ Ubuntu Linux 14.04 LTS をインストールしてみた。 :

◎ ディスプレイに付属のDVI-Dケーブルで問題発生。 :

• script は、出力結果が文字化けして何が出力されたのか分からず。
• script-runner は、Uncaught TypeError: Bad argument とエラーが。
• atom-runner は、Pythonスクリプトの1行目に #! /usr/bin/env python と書いてあると Error : spawn /usr/bin/env ENOENT とエラーが。該当行を削除すると動くし、文字化けもしないけど…。この行をわざわざ削るのはなあ…。

◎ 妥協 :

lib/script-view.coffee#L44 we currently return early from the getShebang method. One possible workaround is returning early if a atom-script config option for ignoreShebang was specified.

• html5media.js を追加したら、Firefox が固まった。どうも外部の Flash を呼び出そうとした瞬間、応答なしになる雰囲気。
• audio.js を追加したら、Firefox上で、本来の audioタグのコントローラと、JavaScript で追加したソレが、二重に表示されてしまった。

• Firefox と Opera は、mp3 を再生できない。
• IE9 と Safari は、ogg を再生できない。
• ogg と mp3 の両方に対応しているのは Google Chrome だけ。

• HTML5 に未対応の、つまりは IE8 以前のブラウザは、スッパリ切り捨てて考える。
• ogg と mp3 の両方を持ち、使用容量を倍にして、無駄を増やすことを前提にする。

◎ ディケイドがパワーアップ変身したみたいなのだけど。 :

◎ 今まで使ってたコードレスホンその他を片づけたのだけど。 :

◎ _Wiki【ウィキ】 :

◎ _INCLUDE command :

INCLUDE コマンドのテスト。
EUC,LFで書いてみる。

◎ _IMGコマンド自体のデフォルトのパスは、~/public_html/diary/img :

◎ _テーマを書き換えてIMGコマンドが使われたときの参照先を固定 :

◎ _HTMLタグを直に書けるRAWコマンド :

◎ RAWコマンドテスト :

◎ TAGコマンドのテスト :

◎ RAW、TAGコマンドの注意点 :

◎ _HNS HTML (verbatim) patch :

◎ 昔のMLログ :

◎ _FCKeditor - あなたのブラウザがWYSIWYG HTMLエディターに早がわり :

◎ _CMSimple :

◎ あああああ！ しまった！ :

◎ _xyzzy - 指定ディレクトリ内のファイル文字/改行コードを一気に変換 :

◎ ~/ の入ってるドライブがゴミ箱無効の設定になってた :

◎ cygwin版Perlで作業しようとしたら :

◎ _環境変数を設定するには :

◎ _Cygwin ではその中間の ShiftJIS + LF (ラインフィード) :

◎ _Tips - xyzzy - 編集機能 - 検索 :

◎ _DPMS Screen Saver :

◎ _MGATweak同梱のスクリーンセーバ :