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====== 空間フィルタリング ======

===== 概要 =====

空間フィルタリングは、注目画素とその周辺画素の値を使って、新しい画素値を求める画像処理である。階調変換が主に1つの画素値だけを変換するのに対し、空間フィルタリングでは近くの画素との関係を利用する。

===== 詳しい説明 =====

画像には、明るさが急に変化する場所、なめらかに変化する場所、ノイズのように細かく変化する場所がある。空間フィルタリングでは、注目している画素の周囲に小さな領域を取り、その中の画素値を計算に使う。周囲の値を平均すれば画像をなめらかにでき、差を強調すれば輪郭を取り出しやすくなる。線形フィルタでは重み付きの和で計算し、非線形フィルタでは中央値など別の規則を使う。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、ぼかし、ノイズ低減、輪郭強調、シャープ化などに空間フィルタリングの考え方が関係する。画像の各画素を単独で見るのではなく、周辺の画素との関係で見た目を変える処理である。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、ポストエフェクトや画像解析で空間フィルタリングが使われる。ブラー、エッジ検出、シャープ化、影や光のぼかしなどは、周辺画素を参照する処理として実装されることが多い。

===== 制作・実装での例 =====

実装では、3×3や5×5の小さなフィルタを画像上で動かしながら、各位置で新しい画素値を計算する。フィルタの重みを変えることで、平滑化、エッジ抽出、鮮鋭化など異なる処理を行える。

===== 検定対策ポイント =====

空間フィルタリングは、周辺画素を利用する処理である。画素値を単独で変換する階調変換とは区別する。線形フィルタ、非線形フィルタ、平滑化、エッジ抽出とつながる基本用語である。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:image_processing:linear_filter|線形フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:nonlinear_filter|非線形フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:smoothing|平滑化]]
  * [[cg:image_processing:averaging_filter|平均化フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:weighted_averaging_filter|加重平均化フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:edge_extraction_filter|エッジ抽出フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:gradient_filter|微分フィルタ]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第5章
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