風景写真をクッキリさせる(空を青く、緑を鮮やかに)

風景写真より鮮やかに変換します。草むらと空を写した写真で草むらの緑をより鮮やかに、空の青さをより強く変換します。

環境

windows10 home
Anaconda 3/ jupyter notebook 5.6.0
Python 3.7.0
OpenCV 4.0.0

準備

変換する画像をjupyter notebookファイル(***.ipynb)と同じディレクトリにファイル名'image.jpg'で保存しました。 f:id:T_A_T:20200411165604j:plain

コード

画像の空のある部分の輝度を確認すると、B(青)G(緑)R(赤) = 254, 212, 137 となっておりB値はほぼ最大値(255)となっていることが分かります。
一方、草むらある部分の輝度を確認すると、B(青)G(緑)R(赤) = 40, 92, 55 でした。
なのでB値が200より大きい画素を空として、その画素のG、Rを下げ相対的にBを大きくし青味を強調します。変換式としてガンマ補正(gamma=0.5)を用います。
B値が200以下の画素を草むらとし、その画素のG値を大きくします。変換式としてガンマ補正(gamma=2)を用います。

import cv2
import numpy as np
import math

gamma_blue = 0.5
gamma_green = 2

img = cv2.imread('image.jpg')  # 画像の読み出し
y = img.shape[0]
x = img.shape[1]
for i in range(y):
    for j in range(x):
        if img[i, j][0] > 200:  # B値が200より大きい場合に 
            img[i, j][1] = int((img[i, j][1]/255)**(1.0/gamma_blue)*255)  # G値を低減
            img[i, j][2] = int((img[i, j][2]/255)**(1.0/gamma_blue)*255)  # R値を低減
        else:    # B値が200以下の場合に 
            img[i, j][1] = int((img[i, j][1]/255)**(1.0/gamma_green)*255)  # G値を強調
cv2.imwrite('image_conv.jpg',img)  # 画像を保存

実行結果

空の青さが強調され、緑がより鮮やかになった画像'image_conv.jpg'が保存されます。 f:id:T_A_T:20200411165703j:plain
草むらの強調に用いた補正カーブ(gamma=2)は以下の通りです。横軸が元の値、縦軸が変換後の値です。G値が小さいほど強調される(輝度の増加割合が大きい)変換となります。
f:id:T_A_T:20200411170617p:plain
一方、空のG値、R値の補正に用いたカーブ(gamma=0.5)は以下の通りです。元の値が大きいほど輝度の低下割合が大きい変換になります。
f:id:T_A_T:20200411170629p:plain