モノクロ（単一色）階調表現への変換

　モノクロの絵や写真には独特の雰囲気があるので、特殊効果として良く使われますね。ゲームやマルチメディア作品でも回想シーンや叙情的イベントなどで使われ、効果的に使うと極めて印象深いシーンを作る事が出来るようです。
　今回は、普通のカラー映像からモノクロ映像を作ってみましょう。

色の表現方法と単色化

　２４ビットＤＩＢでは、色のＲＧＢ（赤・緑・青）成分をそれぞれ２５６（８ビット）段階で表現しています。この場合、ＲＧＢの各成分を同じ値にすると「鮮やかさ」が失われて灰色になるので、白黒に変換する時にはすべてのピクセルでＲＧＢの値を同じにする事になるわけです。これは絵の「鮮やかさ」（各色の強さ）を無視して「明るさ」のみを表現する、という見方も出来るでしょう。逆に言えば、そのピクセルの明るさから見てＲＧＢの各成分がどれだけばらついているかを調べれば、ピクセルの「鮮やかさ」が求められるという事にもなりそうです。さらに、ＲＧＢすべてを同じ値にするのではなくＢだけを指定すれば「青黒」、Ｒだけなら「赤黒」になります。
　では、各ピクセルの「明るさ」はどうやって求めるのでしょうか？一番単純に考えればＲＧＢの平均をとる、という事になるでしょう。でも考えてみれば、平均としては同じでもＲＧＢが(0,255,0)の時より(0,0,255)の時の方が暗いですよね？これは、緑と青では色自体が明るさに与える影響が違うからです。そこで、実際にＲＧＢの成分から明るさを求めるには、以下のような式を使う事が多いようです。

明るさ＝Ｒ×0.30＋Ｇ×0.59＋Ｂ×0.11

　後は、この明るさの値をＲＧＢすべてに指定すれば「白黒」、Ｒのみに指定してＧＢを０にすれば「青黒」になりますね。また、ＲＧに明るさを指定してＢを２５５にすると「白青」にもなるので試してみましょう。

・プログラム

　今回は、ＤＩＢの読み込みプログラムを基に読み込んだＤＩＢを白黒・白青に変換する処理を加えてみます。２４ビットＤＩＢでは、ビットマップバッファの先頭lpBMPから１ピクセル３バイトでＲＧＢ各成分が記録されているので、単色に変換する部分は、以下のような感じになるでしょう。

  void grayScale(int mode) { // 単色スケールに変換

      int i;
      BYTE r,g,b,c;

      for (i=0;i<xSize*ySize;i++) { // 各ピクセルを単色化

          b=lpBMP[i*3]; // ピクセルのＲＧＢ成分を取得
          g=lpBMP[i*3+1];
          r=lpBMP[i*3+2];

          c=(BYTE)(r*0.3+g*0.59+b*0.11); // 明るさを計算

          if (mode==1) { // 白黒

              lpBMP[i*3]=c;
              lpBMP[i*3+1]=c;
              lpBMP[i*3+2]=c;

           } else if(mode==2) { // 白青

              lpBMP[i*3]=255;
              lpBMP[i*3+1]=c;
              lpBMP[i*3+2]=c;

           }

      }

      InvalidateRgn(hwnd,NULL,FALSE);
      UpdateWindow (hwnd);             // 再描画

  }

プログラムソース表示

　プログラムを起動したら、フルカラーのビットマップファイルをドラッグ＆ドロップするか、読み込みボタンで選択して読み込んでください。その後、白黒・白青ボタンで単色スケール化できます。ただし、このプログラムで単色化できるのは、２４ビットかつ横方向が４ピクセル単位のＤＩＢのみです。