banding_map — 2D `gray` op

• データ種: image → image

• 呼び出し: fullseye.apply(img, "banding_map", a=0.5, b=0.5) (2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみ a,b∈[0,1] のモデル)

banding_map: input → output

*図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。*

つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):

▸ banding_map: knob a sweep (docs site)

*つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):

▸ banding_map: other inputs (docs site)

*4 列目はカラー (H,W,3) の入力。この op は色を跨がずに扱える(色チャネルを 3 本目の空間軸として畳み込まない)。*

使い方

階調の段差(バンディング)が見えている場所を返す。`a がビット数、b` が窓。

段差が「見える」条件は 3 つそろったときで、この op はその 3 つを順に掛ける。

1. 刻みの上に乗っている —— 値が `k*Δ` の格子にある。量子化していない画像に

バンディングは無い(浮動小数の雑音はここで落ちる)。

2. 窓の中がちょうど 1 刻みだけ動く —— 窓内の最大と最小の差(peak-to-peak)が

`Δ` の 1 倍。0 倍(平坦)でも 2 倍以上(本物の輪郭)でもない。

3. まばらな線である —— 段差は等高線に沿った細い線として出る。広い範囲が一斉に

反応しているなら、それは段差ではなくディザや細かい模様。

`a` は量子化のビット数 1〜8(入力が既に量子化済みなら、その段数を指定する)。

`b` は窓の広さ(3〜9 画素)。

この 3 段にした理由(実測): peak-to-peak だけで判定したところ、白色雑音で

画素の 41.7 %、順序ディザ済みの画像で 97.7 % が「段差」と出た —— 局所の

ptp がたまたま `Δ` になるだけで条件を満たしてしまうため。条件 1 が雑音を、

条件 3 がディザを落とす。3-bit に量子化した傾斜では 7.0 %(段差の線そのもの)

が残る。

適用条件: (1) 入力のビット数を間違えると全く効かない —— 分からないときは

`effective_bit_depth` で先に測る。(2) 入力が一度でも滑らかに補間・再標本化

されていると条件 1 が崩れる(格子から外れる)。段差を測るなら**量子化した直後の

画像に当てる**こと。

詳しい使い方ガイド

• gallery2d_gray_arith ファミリガイド

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータカタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

Studio で試す

下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。

banding_map 0.50 0.50

▸ Load this pipeline · Load & run

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• gallery2d_gray_arith — py -3.11 examples/gallery2d_gray_arith.py

型が繋がる次の op(`image` を入力に取れる)

identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter

同カテゴリ(`gray`)

gamma · quantize_uniform · quantize_lloyd_max · quantization_error · dither_ordered · dither_floyd_steinberg · companding_mu_law · invert

*Provenance: ops.py — 2D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

banding_map — 2D gray op

使い方