ImageJで画像の平均値の明るさを比較しようとしています。

質問

ImageJで画像の平均値の明るさを比較しようとしています。

AnalyzeのMeasureコマンドで出た数値のMeanがその画像の明るさの平均値で良いですよね？

試しにカメラであるシャッタースピードの画像と、そのシャッタースピードを倍にした画像をそれぞれ作り比較しました
シャッタースピードが倍と言うことは明るさが半分、つまりそれぞれの画像の明るさの比は2:1となるはずです。

しかしImageJのAnalyzeのMeasureコマンドで出たMeanの数値は2枚が1.5:1になりました。

これは2枚の画像での比較ですが、
同じことが1枚の画像の上でも起こっていると考えられます、
つまり、平均値を出す際
例えば明るさが1のピクセルと明るさが2のピクセルの平均が(1+2)/2=1.5とならずに(1+1.5)2=1.25となります。

この差をImageJのコマンドで補正する事はできないでしょうか？
試しにProcess-Math-Multiplyで1.5倍と2倍の差の1.33をかけてからMeanを出してみましたが
画像の明るさ全体が1.33倍に底上げされてしまい明るさの比率を変えることは出来ませんでした。

回答No.1

kmee

> AnalyzeのMeasureコマンドで出た数値のMeanがその画像の明るさの平均値で良いですよね

間違いありません。
ちゃんと全域、あるいは指定範囲の平均値になっています。
>1のピクセルと明るさが2のピクセルの平均が(1+2)/2=1.5とならずに(1+1.5)2=1.25
なんてことはありません。

何点か確認しますが
・ヒストグラムで二つの画像の輝度分布を確認してください。
分布を見比べたら、2:1になってますか?1.5:1になってませんか?
前者ならMeasureの計算がおかしい、ということです。後者なら、画像の通り、ということです。
また、暗くなりすぎたり明るくなりすぎると、それ以上は変らなくなります。8bitの場合、輝度100の2倍は200ですが、150を倍にしようにも255で頭打ちです。そんなヒストグラムになってませんか?

・シャッター速度以外は同条件ですか?
撮影対象、撮影位置、光源、などは一緒ですか?安定してますか?
まず、測定条件に違いがあれば、影響がでます。
そうでなくても、測定誤差はあります。

・撮影からImageJまでは、どんな流れになってますか?
何で撮影してますか?デジカメ?銀塩カメラ→フィルムスキャナ?ケータイ?
画像形式は?RAW?JPEG?BMP?
デジカメorケータイで撮影→JPEGorBMP だったら、シャッタースピードと比例しません。JPEG/BMPにする際に「きれい」な絵にするために、さまざまな補正(γ補正、ホワイトバランス、エッジ強調などなど)が入るからです。

補足

サンプルとして比較しているのは以下の画像です。

Panasonic GF1で感度及び絞りを固定し1/10秒と1/20秒で撮影しています、

露出時間で半分、つまり1EVの違いで、
計算上は明るさ、つまりLuxでも半分となります。

http://takebeat.sytes.net/photo/F5.6%201%EF%BC%8F10.jpg
http://takebeat.sytes.net/photo/F5.6%201%EF%BC%8F20.jpg

ガンマカーブの違いによる明るさの違いも考えましたが、ハイライトやシャドー近辺のガンマカーブのキツイ部分なら大きく違うのかな？とも思いましたが、
適正露出から1EVの範囲内なのでガンマカーブはによる影響は少ないと判断しました。