衛星タイタン湖畔のTIFF画像による再解析(3)
恐竜の首公園はJPEG画像で見よう
(ChMd59)Re-Analysis (3) on Titan Lakeside TIFF Image
Let’s Watch Dinosaur Head Park by JPEG Image

黒月樹人(KULOTSUKI Kinohito)

ゴブリンクォーク4 [0] 入手から、準備・解凍・ライセンスキー・起動まで

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 衛星タイタンのPIA11001画像

 土星の衛星タイタンに探査機(Cassini Orbiter)が着陸し撮影した「タイタンのエタン湖(Titan's Ethane Lake)」という名の画像 (PIA11001) は、次のサイトにある。
   http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA11001
 PIA11001のTIFF画像を取り込み、BMP画像に変換して画像解析をおこなった。これまでは、PIA11001のJPEG画像によって調べていた。一般に、TIFF画像はJPEG画像よりデータサイズが大きい。これは、BMP画像と同じように、各ピクセルの色値を、ピクセル数×3の配列で収録しているためである。これに対して、JPEG画像は、フーリエ解析の技法を使って、データサイズを減らす工夫をしている。このため、JPEG画像では、色の変化にとぼしい領域が、一様な四角い領域となっていることがある。
 せっかくの観測画像をJPEG画像へと変換するのは、ウェブのシステムが大きなデータサイズの画像を嫌っているためである。
 もし可能なら、科学的な観測画像は、BMP画像やTIFF画像の形式で記録しておくべきなのである。
 これまで、やむなくJPEG画像を経由したBMP画像を使って解析していたのだが、上記サイトに、タイタン着陸地点画像PIA11001のTIFF画像があるということに気がついて、これを使って解析することにした。
 確かに、フーリエ解析による、画像データ節約のための、四角い領域がなく、より細部の詳しい情報が得られる。「衛星タイタン湖畔のTIFF画像による再解析(1)」では、山の中腹に「白い建物群」が見られた。「衛星タイタン湖畔のTIFF画像による再解析(2)」では、「エタン湖」と呼ばれているものが、四角い石を並べて作った堤防に守られた「ダム湖」であることが明らかになった。これらの証拠だけでも、土星の衛星タイタンには、土木作業を行う、何らかの知的生命体が存在するはずだということが分かる。タイタンには「文明」が発生しているのだ。
 しかし、これまでJPEG画像をつかって調べてきた画像の中に、私が「ティラノ公園」と呼んでいる、「恐竜の首」や「ハトホルの顔」などがある、まるで、遊園地か公園のようなところの様子が、TIFF画像からの解析では、意外なほど「雑」なパターンとなっている。これは不思議なことである。JPEG画像よりも、TIFF画像のほうが、データサイズが大きくなっているのだから、データの情報量も大きくなっているのではなかったか。

 JPEG画像とTIFF画像のPeach解析

 上記の疑問について調べることにした。
 次の図1はPIA11001画像についての、(a) JPEG画像 と (b)TIFF画像 である。正確には、これらを由来としたBMP画像で調べたものである。残念ながら、ウェブでお見せするときには、すべて、JPEG画像へと変換したものとなっている。


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図1  PIA11001画像

 NASAによるタイタンの画像は、このような、赤色が強いものとなっている。赤外線や紫外線など、可視光線とは異なる電磁波をつかって記録したものによって、再構成した、疑似カラ―画像なので、どのような色調にするかは、NASAの技術者の考え方しだいというところなのだろう。
 しかし、私が開発した「画紋解析」というシステムを使えば、このような色調は不自然なものだということが分かる。仮に、百歩ゆずって、衛星タイタンでの可視光線による色調が、このようなものであったとしても、この画像に何が写っているかを調べやすくするため、私たちが見慣れた、太陽の可視光線による色調へと調整してみよう。
 次の図2は、異常な色バランスを調整する、「Peach解析」による処理結果である。ずいぶん違った色調になった。赤色の枠は、私が調べたいと思っている「ティラノ公園」、あるいは、もっと分かりやすく名づけるとしたら、「恐竜の首公園」のあたりである。


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図2  PIA11001画像のPeach解析

 次の図3は、図2の赤枠領域を、「拡大なめらか補間処理 → ゴブリンアイ処理」したものである。明らかに、色のバラエティさが違う。(a) JPEG画像に比べ、(b) TIFF画像は、まるで、セピアの白黒画像である。
 これまでは、(a) JPEG画像をベースとして、より緻密なゴブリンアイ処理をほどこして、ここに写っている「恐竜の首」や「ハトホルの顔」を識別してきたわけである。より情報量が大きいはずのTIFF画像なら、さらに詳しく調べることができると思っていたのだが、これでは期待外れだ。


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図3  PIA11001画像のPeach解析における「恐竜の首公園」あたりの
「拡大なめらか補間処理 → ゴブリンアイ処理」

 JPEG画像とTIFF画像の画紋解析

 図1に戻って、これらの画像を「画紋解析」で調べることにした。その結果が図4である。下段の左はしが「画紋グラフ」、中が「成分色と濃淡値(灰色)の個別分布」、右はしが、「3つの成分色の分布」である。


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図4  PIA11001画像の画紋解析

 下段左はしの「画紋グラフ」を見れば明らかだ。(b)TIFF画像では、色の「密度」が小さい。また、下段右はしの「3つの成分色の分布」でも、そのことは現れている。この(b)TIFF画像は、データを「間引き」したものである。データ量は、(a)JPEG画像より、(b)TIFF画像のほうが、明らかに少ない。
 このことから、PIA11001のTIFF画像は、本来の観測画像に近いものではなく、JPEG画像よりも、データ操作が加えられ、特に、色の情報が少なくなっている。
 TIFF画像の「救い」は、JPEG画像につきものの、フーリエ変換にともなう、ぼんやりとした、四角い領域を生み出さないということである。色については絶望的だが、形については、すこしは見やすくなっていると考えられる。
 しかし、「恐竜の首公園」のように、さまざまな色で、それぞれの対象が区別されるようになっているところでは、JPEG画像による解析結果のほうが、だんぜん有利になるだろう。
 おそらく、JPEG画像からの解析画像で見えている、「恐竜の首」や「ハトホルの顔」などは、このようなものとして、タイタン湖畔の、まるで公園か遊園地のように見えるところに存在しているという可能性が高い。
 (Written by KULOTSUKI Kinohito, as treeman9621, March 13, 2012)

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