「エンボス加工のアルゴリズム」と「情報デザイン」

５日の研修会で紹介する予定だったネタ。情報ＢでもＯＫです。

定時制の前任校では社会人聴講生を受け入れながら実施していた情報A。PeintiamII（200MHz）メモリ16MBのWindows95マシンだったが、全日制と共有なので片身の狭い思いをしながら使っていた。

画像処理検定２級の勉強をしていた当時、高価なPhotoshopなど手がでなかった。得た知識を試したかったので、UNIXから移植のフリーソフトGIMPを使っていた。小さな画像なら結構動いた。

平成１４年の情報Aで行った「エンボス加工」と「昼の景色を夜景に変える」というネタは今でも「図形と画像の処理」の授業で使っている。

エンボス加工の手順とそのアルゴリズムは簡単だ。

（１）画像の複製

写真をPhotoshopに読み込み、背景レイヤーをコピーする。

（２）上のレイヤーの階調を反転

色調補正のメニューにある。RGB情報のビット列が全て反転し、その色は元の色の物理補色になる。

（３）上のレイヤーの不透明度を下げる

だんだん下のレイヤーが透けて見えてくると同時に色は無彩色になってくる。

（４）不透明度50%でストップ

この時、上下のレイヤーの色情報が重なり合って、一面がグレーになる。反転したビット列との合計は11111・・・111で白を表すが、平均なので値はその半分、色は50%グレーになる。RGBそれぞれのビット列が右に論理シフトして、0111・・0111・・0111・・になる。

（５）上のレイヤーを数ピクセルだけ移動する

色合いが急に変わるエッジの部分は、ずれたことで50%グレーと異なった色になる。色が単調だった部分は50%グレーに近い色のまま。これがエンボス化された画像になる。

というように、コンピュータが裏で行っているビット列操作を考察しながら教えることができる。もちろん、エンボス加工というフィルターも用意されており、最適なアルゴリズムを用いているだろう。

とにかく、画像処理ソフトに用意されている各種のフィルターは、アルゴリズムのバッチ処理なのである。画像処理も画像描画もコンピュータの内部ではビット列操作であり、そのアルゴリズムを考えることは正に「情報デザイン」であろう。

新カリキュラムにはこのようなアプローチを期待している。