1999-09-01[n年前へ]
■画像に関する場の理論 
ポイントは画像形成の物理性だ!?
今回は、
夏目漱石は温泉がお好き? - 文章構造を可視化するソフトをつくる- (1999.07.14)
の回と同じく、「可視化情報シンポジウム'99」から話は始まる。まずは、「可視化情報シンポジウム'99」の中の
ウェーブレット変換法と微積分方程式によるカラー画像の圧縮および再現性について
という予稿の冒頭部分を抜き出してみる。「コンピュータグラフィックスを構成する画素データをスカラーポテンシャルあるいはベクトルポテンシャルの1成分とみなし、ベクトルの概念を導入することで古典物理学の集大成である場の理論が適用可能であることを提案している」というフレーズがある。
着目点は面白いし、この文章自体もファンタジーで私のツボに近い。しかしながら、肝心の内容が私の趣向とは少し違った。何しろ「以上により本研究では、古典物理学の場の理論で用いられるラプラシアン演算を用いることで、画像のエッジ抽出が行えることがわかった。」というようなフレーズが出てくるのである。うーん。
私と同様の印象を受けた人も他にいたようで(当然いると思うが)、「エッジ強調・抽出のために画像のラプラシアンをとるのはごく普通に行われていることだと思うのですが、何か新しい事項などあるのでしょうか?」という質問をしていた人もいた。
また、話の後半では、画像圧縮のために、ラプラシアンをかけたデータに積分方程式や有限要素法などを用いて解くことにより、画像圧縮復元をしようと試みていたが、これも精度、圧縮率、計算コストを考えるといま一つであると思う(私としては)。
画像とポテンシャルを結びつけて考えることは多い。例えば、「できるかな?」の中からでも抜き出してみると、
- 分数階微分に基づく画像特性を考えてみたい- 同じ年齢でも大違い - (1999.02.28)
- ゼロックス写真とセンチメンタルな写真 - コピー機による画像表現について考える- (99.06.06)
- コピー機と微分演算子-電子写真プロセスを分数階微分で解いてみよう-(1999.06.10)
現実問題として、実世界において画像形成をを行うには物理学的な現象を介して行う以外にはありえない。「いや、そんなことはない。心理学的に、誰かがオレの脳みそに画像を飛ばしてくる。」というブラックなことを仰る方もいるだろうが、それはちょっと別にしておきたい。
「できるかな?」に登場している画像を形成装置には、
コピー機と微分演算子-電子写真プロセスを分数階微分で解いてみよう-(1999.06.10)
ゼロックス写真とセンチメンタルな写真- コピー機による画像表現について考える - (99.06.06)
で扱ったコピー機などの電子写真装置や、
宇宙人はどこにいる? - 画像復元を勉強してみたいその1-(1999.01.10)
で扱ったカメラ。望遠鏡などの光学系や、
ヒトは電磁波の振動方向を見ることができるか？- はい。ハイディンガーのブラシをご覧下さい - (1999.02.26)
で扱った液晶ディスプレイなどがある。そのいずれもが、純物理学的な現象を用いた画像形成の装置である。
例えば、プラズマディスプレイなどはプラズマアドレス部分に放電を生じさせて、電荷を液晶背面に付着させて、その電荷により発生する電界によって液晶の配向方向を変化させて、透過率を変化させることにより、画像を形成するのである。
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また、逆問題のようであるが電界・電荷分布測定などを目的として液晶のボッケルス効果を用いることも多い。液晶を用いて得られる画像から、電界分布や電荷分布を計測するわけである。これなども画像と場の理論が直に結びついている一例である。
参考に、SHARPのプラズマアドレスディスプレイを示しておく。
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また、電子写真装置などは感光体表面に電荷分布を形成し、その電位像をトナーという電荷粒子で可視化するのであるから、電磁場を用いて画像形成をしているわけである。だから、場の理論を持ちこむのは至極当然であり、有用性も非常に高いだろう。そういった視点で考察してみたのが、
である。 同様に、画像圧縮に関しても、画像形成の物理性に着目することで実現できる場合も多いと思うのであるが、それは次回にしておく。
2004-02-14[n年前へ]
■アダルトビデオの科学 今日のトリビア 編
横揺れ縦揺れ 2.5ヘルツ
「アダルトなモノ」が新しいテクノロジーを牽引することは多い。アダルトビデオにより牽引されたVHS規格のビデオや、エロサイトにより牽引されたインターネットの拡大を筆頭にして、そんな例は数多くあることだろう。もしかしたら、ブロードバンドの恩恵を多く受けているのだってアダルトビデオの配信だったりするのかもしれない。現に、「-ソフトオンデマンド-なんて検索」をかけると、検索結果はほとんど全てがアダルトビデオの配信サービスだったりする。
そんな風に、アダルトビデオが、VHSビデオやブロードバンドといった新しいテクノロジーに与えている影響はとても大きい。しかし、そんなアダルトビデオに対し、科学の目が向けられることは滅多にない。科学の世界ではアダルトビデオはほとんど取り扱われない。アダルトビデオは学問の世界では無視されているのである。科学の世界ではアダルトビデオは裏（ウラ）モノ扱いされているのである。
しかし、どんなものにも表の側面もあれば、裏の側面もある。表の側面しかないのは映画のセットくらいなもので、それではあまりにも嘘くさい。確かに、アダルトビデオは裏ものであるかもしれないが、表の側面にのみ光をあてて裏の側面は写さないというのであれば、そこに写る世界はとても平面的な嘘の世界でしかないに違いない。科学の世界で、アダルトビデオを取り扱わないというのは何だか少し面白くない。そこで、今回はアダルトビデオに科学の光をあてて、「アダルトビデオの科学」を考えてみることにした。
まずは、何はともあれ材料が必要だというわけで、15秒程のアダルトビデオのサンプルビデオを（アダルトビデオメーカーのWEBサイトから）手に入れた。タイトルは「○＠△！＠の＄％＊！」と「＊＠％！な△×％＄！」というもので、それらのビデオの「ジャンル」は「ハード」と「巨乳」というように分類にされていたものである。とりあえず、その二つを選んだのにはもちろん理由がある。私の趣味で選んだというわけでは、「残念ながら」ない。次に行う解析には「ハード」というジャンルのビデオがおそらく向いているだろう、と私が（自分の好みは別として）判断したことが一つ、そして、「巨乳」というジャンルは間違いなく「オッパイ星人の科学」にも役立つだろう、と（これも自分の好みは別として）判断したからである。
材料が揃ったところで、さっそくアダルトビデオの画面の中のモノたち（つまりは俳優達だ）がどんな風に動いているかを解析するソフトウェアを作ってみた。いや、もちろんアダルトビデオでなくても構わないし、もちろん男優と女優達でなくても構わないわけであるが、今日のお題は「アダルトビデオの科学」であるわけだから、アダルトビデオの中の俳優達が画面がどんな風に動いているのかを解析するソフトを作ってみたのである。そして、とりあえず各15秒のアダルトビデオ二本における横揺れ縦揺れ速度の変化を解析してみた結果がしたのグラフである。青い線が横方向の揺れの速度で、紫色の線が縦方向の速度になる。
ジャンル：ハード |  |
このグラフを見ると、おぼろげながらそれぞれのビデオの特徴が見えてくる。例えば、ジャンル「ハード」のビデオではなんだか青い線の方が大きい動きを示している、つまり、横方向の動きが縦の動きに比べるとずいぶんと大きそうだ、なんていうことがわかる。もちろん、それはあくまで平均的な速度の話である。だから、その「動き」というものが、男優の動きなのがあるいは女優の動きなのか、あるいは、他の何かなのかは判らない。しかし、とにかくジャンル「ハード」なビデオ「○＠△！＠の＄％＊！」では横方向の振動が大きそうだなんていうことが判る。
また、ジャンル「巨乳」のビデオの方を眺めてみると、こちらの方は紫の線の方が大きそうだということが見えてくる。つまり、ジャンル「巨乳」のビデオ「＊＠％！な△×％＄！」では、縦方向の動き（振動、揺れ）の方が横方向の動きよりも大きいようだ、ということが見えてくる。もちろん、その縦方向の動きというものが、男優によるものか女優によるものかは判らないが、あくまで画面内に写っている対象物は「巨乳」のビデオにおいては縦方向に大きく揺れている、ということが判るわけである。
そんな縦と横の動きの関係がもう少し判りやすいように、サンプルビデオの画面平均速度をX-Y平面(「横方向速度-縦方向速度」平面)に描いたグラフを描いてみることにした。そうすると、縦の動きがあればX-Y平面内では縦に動くし、横の動きがやはりX-Y平面内で横にプロットが動くことになり、見て判りやすいグラフになる。まずは、15秒の間に各アダルトビデオの画面が一体どんな風に動いているか（揺れているか）をプロットしてみよう。
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このグラフは明らかに各ビデオの特徴を表している。まず、ジャンル「ハード」なアダルトビデオでは、ほとんど横揺れ（振動）だけ発生？していないことがわかる。そして、ジャンル「巨乳」なアダルトビデオでは縦揺れ（振動）の方が若干大きく、もう少し複雑な揺れ方を示していることも見てとれるのである。
といっても、このビデオは販売促進用の15秒間のプロモーションビデオであり、何回か場面も変わってしまっている。つまり、複数のシチュエーションが混ざってしまっている。そこで、単一のシチュエーションのみ、各ビデオにおけるクライマックス（？）部分の五秒間のみで、画面の平均速度をX-Y平面に描いてみたのが次のグラフになる。
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こうなると、各ビデオの特徴が明らかになる。「ハード」なビデオ「○＠△！＠の＄％＊！」では画面内で横方向に実に単調な往復運動（ピストン運動）が繰り返されており、ジャンル「巨乳」なビデオ「＊＠％！な△×％＄！」では基本的には縦揺れ、だけどグルングルンとなんとも微妙なリサージュ図形が画面内で描かれていることがわかる。「オッパイ星人の力学」で数多く計算した結果、例えば、Gカップバストの揺れる動きを思い浮かべてしまうような。リサージュ図形が描かれていることが手に取るように（残念ながら手に取れないけど）見えるのである。
こんなグラフを眺めていると、アダルトビデオの中の「ハード」な単調振動とは一体どんな振動なんだろう？とか、「巨乳」ビデオのなんとも微妙なリサージュ運動って一体どんな揺れなんだろう？という疑問が当然湧いてくるハズである。どのくらいの速さで揺れているのだろう、とかその揺れの振動の周波数はどうなっているのだろう、なんていう素朴な疑問が湧いてくるはずである。科学の興味（エロの興味だけでなく）が湧いてくるハズである。
そこで、それを調べるために時系列周波数解析をしてみたのが、次に示すグラフである。それぞれのアダルトビデオの支配的な振動、つまりジャンルが「ハード」のビデオの方では横方向の振動、ジャンルが「巨乳」のビデオでは縦方向の振動に対して、モルレーのウェーブレットを用いて連続ウェーブレット変換をかけて、どんな振動が刻々生じていたかを調べてみたのである。
元々は石油探査のために振動波の解析のために、つまりは「地面の中に隠れている石油」を明らかにするために考えられたモルレーのウェーブレット解析なのではあるが、使い方を少し変えてやればアダルトビデオの画面中に見え隠れ（モザイクもあるし）する男優や女優」の解析を行うことだってできるのである。そんな使われ方を見るとモルレーは嘆き悲しむかもしれないが、アダルトビデオの（モザイクもある）画面中に見え隠れする男優＆女優」の動きだって明らかにすることができるのである。
というわけで、下に示すグラフは横軸が約15秒間の時間を示している。そして、縦軸は生じている振動の周波数を示し、色はその周波数の信号の強度を示している。つまり、時間をおってどんな周期の振動が生じているかを示したグラフなのである。
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すると、例えばジャンルが「ハード」なビデオでは、前半は約2.5ヘルツ（一秒間に2.5回の往復）の規則的な横揺れ運動が生じていることがわかる。そして、後半は（疲れがでたのか）少しばかりペースが少し落ちて、約1ヘルツ（一秒間に一往復）の横揺れに変わっていることが判るのだ。もちろん、別にそれは男優が疲れたわけでも何でもなく「ただ単に場面転換したから」という可能性もあるわけではあるが、ここでは疲れのせいと勝手に決めつけておくことにしよう。
次に、「巨乳」ビデオではどんな周波数の動きが生じているかを見てみよう。すると、前半は5ヘルツ(一秒間に5往復)くらいの縦揺れ振動が生じ、中盤から後半にかけてはやはり2.5ヘルツくらいの縦振動が続いていることが判る。一秒間に5往復というとずいぶんと速いし、解析結果のグラフを見るとそれほどその振動のパワーは強くない。すると、おそらく俳優の体の全体でなく一部（それがドコかとは言わないが）の振動が生じているのだろう、と推測されるのである。つまりは、体の一部が共振して揺れているのであろう、と推察されたりもするのである。
というわけで、今日の「アダルトビデオの科学」が贈る「アダルトビデオのトリビア」はこうなる。
アダルトビデオのジャンルが「ハード」の場合には、男優と女優の動きは単調な横揺れで、縦の揺れはほとんどない。そして、その「横揺れ」はおよそ一秒間に2.5往復くらいであるが、俳優達もやはり人間、疲れのせいか後半はスピードは落ちて一秒間に一往復程度になる。
一方、ジャンルが「巨乳なビデオ」の場合には縦揺れが大きく、グルングルンとリサージュ回転運動も頻繁に見られる。そして、その速さは速いときには一秒間に5往復ほどであるが、やはり後半は一秒に2往復ほどのスピードまでクールダウンする。
「アダルトビデオの振動方向はジャンルによって違うが、一秒間に2.5往復ほどである」
■アダルトビデオの科学 今日のトリビア 編
「帰ってきたオッパイ星人の力学 アダルトビデオ鑑賞 編(仮題)」改め、「アダルトビデオの科学 今日のトリビア編 - 横揺れ縦揺れ2.5ヘルツ -」です。
アダルトビデオの振動方向はジャンルによって違うが、一秒間に2.5往復ほどである。ブロックマッチング、モルレーのウェーブレットで時系列周波数解析、そんなこんなでエロエロを解析。えっ、こんなテクノロジーを使っても解析する対象を間違えているんでしょうか？しかし、そんな科学や新しいテクノロジーを牽引している原動力も（時には）エロエロだったりするわけです。
気づけば今年初の「できるかな?」、しかも聖バレンタインな日にこともあろうに「アダルトビデオの科学」 うぅ。それでも…「それもまた良し」ということにしておきましょうか。
」など。