局所ピクセル近傍を分析・修正するフィルター——メディアン、ガウシアン、バイラテラル。FFTなどの周波数領域ではなく、画像空間で直接動作。
撮影現場や編集作業では、フレーム全体に影響するようなグローバルなエフェクトではなく、迅速かつ局所的な画像補正が必要になることがよくあります。そこで活躍するのが空間フィルターです。空間フィルターは、各ピクセルとその周辺を調べ、その小さな領域に基づいて新しい値を計算し、結果を書き戻します。これは画像内のすべての点で並列に行われるため、高解像度でも実用的なパフォーマンスを発揮します。
代表的な種類:メディアンフィルターは、近傍のピクセル値をソートし、中央の値を使用します。これは、ガウシアンフィルターのようにエッジをぼかすことなく、ノイズや個々のアーティファクトに対して非常に効果的です。DNGシーケンスにセンサーノイズがあるが、ディテールのシャープさを維持したい場合に最適です。ガウシアンブラーはその逆で、減衰を伴う均一な重み付けを行い、モーションブラーのコンポジットやローカルカラーグレーディングのベースとして、クラシックなソフトなぼかし効果を生み出します。バイラテラルフィルターはその中間的な存在で、カラーグラデーションを滑らかにしますが、エッジの遷移は尊重します。顔をプラスチンのように見せることなく滑らかにしたい場合は、バイラテラルフィルターが第一選択肢となります。
コンポジット作業では、キーイング前のデノイズ処理、均一でない照明のグリーンバックの局所的な明るさ均一化、またはCGIレンダーの個々のピクセルエラーをレイヤー化する前に滑らかにするために、空間フィルターを使用します。マット作成(拡大、縮小)でも空間フィルターが機能します。ピクセルの近傍に基づいて白い領域を拡張または収縮させます。これはグローバルな変換よりも高速で局所的であり、問題のある領域に対してより正確な制御を提供します。
重要:空間フィルターは、FFTベースのフィルタリングのように周波数領域ではなく、画像空間で直接動作します。これにより、制御が直感的(周波数カットオフではなく半径)になりますが、複雑なアーティファクトパターンに対する柔軟性は低下します。フィルターカーネルが大きくなると、パフォーマンスは指数関数的に低下します。5x5の行列はまだ安価ですが、21x21になると処理に時間がかかり始めます。プロのヒント:ガウシアンとメディアンの分離可能なフィルター(まず水平、次に垂直)は、計算量を劇的に削減します。