| 情報工学実験Ⅱ: 課題1:
画像の色を反転させる・暗くする |
| 課題1-1 |
ppm形式の画像ファイルを読み込み，各ピクセルの赤の輝度，緑の輝度，青の輝度を，
すべて反転させた後の画像のデータを，ppm形式のファイルとして作成しなさい．
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＜＜課題1-1のヒント＞＞
[バイトとは？]
●
コンピュータで扱うすべてのファイルは，バイト(byte)と呼ばれる情報の単位の集まりです．
●
1バイトは，0か1が8個並んだ列です．例えば，「01101001」は，1バイトの情報のひとつの例です．
問題1-1）
1バイトの情報によって，いくらからいくらまでの数を表すことができるでしょうか？
●
この0か1かの情報ひとつひとつは，ビット(bit)と呼びます．つまり，1バイト＝8ビットです．
[画像情報とは？]
●
コンピュータで扱う画像は，たくさんの色のつぶつぶから成っています．このつぶつぶを，ピクセル(pixel)と言います．
●
カラー画像の1ピクセルは，3バイトの情報を含みます．
● この3バイトの情報は，赤(red)， 緑(green)，
青(blue)という，
光の3原色それぞれの強さ（輝度）を，0から255の数値で表しています．
問題1-2）
1ピクセルは，何通りの色を表すことができるでしょうか？
[ppm形式の画像ファイルとは？]
●
ppm形式の画像ファイルの内容は，次のようになっています．
1行目：ファイルの形式を示す文字列
・・・
「P6」という文字列のはず．
2行目：画像の幅(width)と高さ(height)を示す文字列
・・・
空白で区切られて，二つの文字列が並んでいるはず．「128
128」など．
3行目：画像に含まれる3原色の最大の強さを示す文字列
・・・
普通は「255」になっているはず．
4行目：画像のピクセルひとつひとつについて，RGBそれぞれの輝度情報を示すバイト列
・・・
つまり，4行目以降のデータの総量は，総ピクセル数の3倍のバイト数になっています．
・・・
ピクセル・データの並び順は，画像の左上から始めて，横方向に右端まで進んだら1ピクセルずつ下がる，という順です．
●
ppmファイルの最初の3行，つまり文字列の部分は，テキスト・エディタやlessコマンドで読むことができます．
●
しかし，4行目以降，つまりバイト列の部分は，直接読むことができません
・・・
人間が読めない部分を含むファイルを，バイナリ・ファイルと呼びます．
・・・
人間が読めない部分のデータを，バイナリ・データと呼びます．
● C言語で，テキストを一行ずつ読み書きするにはfgetsやfputsという関数を使います．
● C言語で，バイナリ・データを読み書きするにはfreadやfwriteという関数を使います．
[輝度を反転させるには？]
● 輝度を反転させるとは，明暗を完全に逆にする，ということです．
●
最大輝度が，赤・緑・青，いずれも255ですので，元の輝度を255から引き算すれば，明暗が完全に逆になります．
●
プログラムが正しく動くかどうかをチェックするには
cat image_data/0.ppm | ./ex1-1 > new0.ppm
と，コマンド・プロンプトから入力し，「new0.ppm」というファイルが，「0.ppm」の色を反転させた画像になっているかどうか，直接見てみればよいでしょう．
| 課題1-2 |
ppm形式の画像ファイルを読み込み，各ピクセルの赤の輝度，緑の輝度，青の輝度を，
半分の値にした後の画像のデータを，ppm形式のファイルとして作成しなさい．
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＜＜課題1-2のヒント＞＞
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輝度を半分の値にするには，文字通り，2で割ればいいのです．
● 輝度が半分になるので，元の画像よりも，かなり暗い画像になるはずです．
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プログラムが正しく動くかどうかをチェックするには
cat image_data/0.ppm | ./ex1-2 > new0.ppm
と，コマンド・プロンプトから入力し，「new0.ppm」というファイルが，「0.ppm」の画像より暗くなっているかどうか，直接見てみればよいでしょう．
| 提出すべきもの |
問題1-1，1-2の答え
課題1-1，1-2のソースコードと実行結果
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