絵を JPEG で圧縮するとグラデーションに縞模様が出現する問題とその対処 お絵描き、2016/05/18 00:00

■ 以下は 2016/5/17 のツイッターの投稿に基いています。

絵を JPEG で圧縮したら、目立たないように敷いたグラデーションが汚い階段状になって目立ってしまう(バンディング)。ただ階段になるならまだしも、ノコギリ歯のように明暗が交互に現れて見える。離散的な RGB と離散的な YCbCr(輝度・色差)との変換で誤差が出るとかかな…。

色々と実験した結果、個々のグラデーション自体にうまい具合にスクリーントーンを混ぜてやると大分綺麗になる。しかしこれは一々手間が掛かる。全体にスクリーントーンを被せてから、各部分の影響量を調整するような方法は取れないかな。

元の状態(RGB の各チャンネル八ビット)で見ても、グラデーションを滑らかに表現し切れてない部分はある。これが JPEG‐化して悪化するのは、要するに実効的な階調数が 256 よりも乏しくなっているわけだ。となるとまあスクリーントーン(ディザリング)に頼るのは自然な対処。

やっと出来た。結局、縞の発生する要素を個別に網点化して対処した。

ノラたまトリオが水飲み台にいる絵をさっき pixiv に載せました。ツイッターに載せたのと比べて、ユラノの手の赤い部分を広くしたり、とくまるの後頭部の照らされ方を整えたり、流水の光り方や草の茂り方ちょっと変えたりをしました。http://pixiv.net/i/56929451

JPEG で出力するとグラデーションが汚くなる件、白黒のグラデに白黒の網点を「オーバーレイ」で合成すれば何とかごまかせました。一枚目は本来の色。二枚目は違いが分かりやすいように明るく補正した。

目立っちゃいけない物を目立たないようにする努力なので、これ自体で人が喜んだりはしない。しかしここで努力しないと、ユラノでなく謎の縞に視線を取られてしまう。

レイヤー合成モード「オーバーレイ」は、下レイヤーが黒ければ何を重ねても黒いまま、下レイヤーが白ければ何を重ねても白いままで、下レイヤーの中輝度部分にだけ上レイヤーの色が影響するので、グラデの中間色にだけ網点を乗せて段差を散らしたいという今回の目的に適うわけです。

直射光は物体の半分しか照らさない お絵描き、2016/05/14 00:00

■ 以下は 2015/11/24 頃のツイッターの投稿に基いています。

極単純に、光沢のない球が無限遠点からの光だけを浴びると、光源側の 180 度は表面の向き(法線)に応じた明るさのグラデーションを持ち、光源から見て陰になる 180 度は真っ黒のベタ塗りになる。360 度の全体にグラデーションを掛ければいいというわけではない。

勿論、ほとんどの場面設定では周りの地形からの乱反射が回り込んで陰側にボンヤリ当たるので「黒ベタ」ではあり得ない(宇宙空間に浮いてる物体の絵でもなければ)。作為的な絵作りとしては、陰側に補助光源を置くズルが広く行われている。主要光源からの直射に限ってどう捉えるかという話。

例えば真上から照らされた空中の球を真横から見た場合、上から下まで均一なグラデーションを乗せるより、上半分をグラデーションにして下はベタにした方がそれらしいぢゃないですか。周りからの反射にも依るけど。

上から照らされる白い球


■ 以下は 2016/5/13 頃のツイッターの投稿に基いています。

三次元コンピューターグラフィックスの技術に触れたら、絵を描く時も光の扱い方が格段に分析的になったし、ピアニっちのようなキャラクターの顔の立体形状についても理解が深まったので、絵描きは Blender を弄ってみるといいです。作品一個も完成させてないけど役に立った。

と言っても、昔「六角大王 Super 2」で遊んでた頃はそもそも目的の形状をあまり満足に作れなかったので、「役立てられる段階」に既に立ってないと難しいかも知れない。(当時と今ではレンダリングの速さと品質については別世界だけど。ブラウン管の丸っこい iMac の時代だ。)

大雑把に言えば、私の「光の扱い方」について一番の画期的な変化は、光源から直接当たる強い光と、周りの物体で乱反射するなどして ふんわり照らす光を分離するようになった辺り。前者は物体の表面のうち「光源側の半分」だけに寄与する。暗い方の半分には後者が効く。

光源が点一個なら、照らされた物体の表面は半分だけが明るいんだ。地球の半分は昼で半分は夜だ。つまり半分はバッサリ暗く塗っちゃっていいんだ。中々そこに気付けなかった。アプリケーションを弄る事も勉強になったけど、CG‐技術に関する記事を度々読んだのも、勿論現実の見え方の観察も役立った。

何となく、直射光が「回折」して裏側も照らすような描き方してたんだ、昔は。少なくとも、目立って絵に反映されるような形では、そんな現象はない。光源から見て裏側を照らすのは、近くの壁や地面や他の物体からの乱反射とか、屋外なら太陽以外の方向の空の明るさ(大気中の散乱)。

そういう理解を踏まえながら、描きやすく見映えが良いように臨機応変にズルをしたり、目的の画風になるように足し引きしたりするのが最近の描き方。

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