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人工じんこう知能ちのうを駆使くし モノクロ写真しゃしんを自動じどうでカラーに


カラー化システムを開発した早稲田大学の創立者、大隈重信の屋敷の庭で写真に写る学者たち。1930年ごろの白黒の写真を、人工知能を使った技術でカラー化したもの(©早稲田大学)

カラー化システムを開発した早稲田大学の創立者、大隈重信の屋敷の庭で写真に写る学者たち。1930年ごろの白黒の写真を、人工知能を使った技術でカラー化したもの(©早稲田大学)


100年前ねんまえの白黒しろくろ写真しゃしんを見みたことがありますか? 今いまから約やく60~70年前ねんまえまでは、カラー技ぎ術じゅつが発達はったつしていなかったため、映えい画がやテレビ、写真しゃしんは白黒しろくろが普ふ通つうでした。カラー写真しゃしんを白黒しろくろにするのは難むずかしいことではありませんが、これまで白黒しろくろ写真しゃしんに色いろ付づけするには手て作さ業ぎょうしかありませんでした。
そんな昔むかしの白黒しろくろ写真しゃしんを自動じどうでカラー化かできるコンピューター技ぎ術じゅつを日に本ほんの大だい学がくの研けん究きゅう室しつが開かい発はつしました。


人じん工こう知ち能のうの技ぎ術じゅつで画が像ぞうの特とく徴ちょうを読よみ取とる
カラー化する前の元の写真(©早稲田大学)

カラー化する前の元の写真(©早稲田大学)


この自じ動どうカラー化か技ぎ術じゅつには、ディープラーニングと呼よばれる人工じんこう知能ちのうの技ぎ術じゅつが応おう用ようされています。ディープラーニングとは、人間にんげんが学習がくしゅうするように、コンピューターに大量たいりょうのデータを読よみ込こませて、人間にんげんと同おなじように画が像ぞうを見分みわけたり、判断はんだんしたりできるようになるという技ぎ術じゅつです。一ひとつの画が像ぞうについて、白黒しろくろとカラーの両方りょうほうを大量たいりょうに読よみ込こむことでコンピューターは色いろを付つけるための手てがかりとなる特徴とくちょうを学習がくしゅうしていき、この特徴とくちょうを利用りようして白黒しろくろ画像がぞうをカラー画像がぞうに自動じどう変換へんかんします。
この研究けんきゅうではコンピューターに学習がくしゅうさせるために約やく230万枚まんまいもの画が像ぞうを使つかったそうです。より正確せいかくな色いろ付づけのために、この技ぎ術じゅつには新あらたに開発かいはつされた手法しゅほうも用もちいられています。画像がぞう全体ぜんたいから読よみ取とられる情じょう報ほうと、画像がぞうの小ちいさな部分ぶぶんから分わかる特徴とくちょうを結むすび付つけて利用りようするというものです。例たとえば、画像がぞう全体ぜんたいからは、屋外おくがいか室内しつないか、昼ひるか夜よるかなどの情報じょうほうを知しり、各部分かくぶぶんからは、それが植物しょくぶつなのか、砂すなや水みずなのかといった特徴とくちょうを見分みわけます。この画像がぞう全体ぜんたいと部分ぶぶんから分わかるそれぞれの情報じょうほう・特徴とくちょうを組くみ合あわせることで、自し然ぜんな色いろ付づけができるようになったのです。


1890年頃 長崎の出島(外国人居留地)をカラー化(Mary Evans Picture Library/AFLO)



1910年頃 風景写真をカラー化(©早稲田大学)


1920年頃 東京近郊の茶摘みをカラー化(Picture Alliance/AFLO)


誰だれでも利り用ようできる技ぎ術じゅつ

そうはいっても、写真しゃしんの内容ないようによって彩色さいしょくのしやすさは異ことなります。車くるまや建物たてもの、服ふくの色いろなど、白黒しろくろ写真しゃしんを見みただけでは色いろが分わからないものは難むずかしく、水みずや樹木じゅもく、葉はなど、だいたい色いろが決きまっているものはきれいに色いろが付つきます。写真しゃしんが撮影さつえいされた日ひの天気てんきや時間帯じかんたい、建物たてものや服ふくの色いろなどの情報じょうほうを加くわえることで、より現実げんじつに近ちかい、正確せいかくな色付いろづけが可能かのうになります。そのため、自動じどうカラー化か技ぎ術じゅつを使つかった上うえで、さらに手て作さ業ぎょうを加くわえて過か去この写しゃ真しんや資し料りょうをよみがえらせる試こころみも行おこなわれています。

この研究けんきゅうによって開発かいはつされたプログラムのソースコード(コンピューター言げん語ごで書かかれたプログラムの設計図せっけいず)は一般いっぱんに公開こうかいされています。誰だれでも利用りようできるように研究者けんきゅうしゃが作つくったサイトもあり、みなさんも試ためしてみることができます。白黒しろくろ写真しゃしんに色いろが付つくことで、これまでカラーでは見みることができなかった昔むかしの風景ふうけいや人ひと々びとが生いき生いきと表ひょう現げんされ、より身近みぢかに感かんじられます。この技ぎ術じゅつを開発かいはつした教授きょうじゅは、「みなさんが自由じゆうにこの技ぎ術じゅつを使つかうことで、新あたらしいアイデアや使つかい方かたが生うまれたらうれしい」と語かたっています。

約100年前の日本女性をカラー化―(AFLO)


1970年 ニューヨーク、ジャクリーン・ケネディ、ランドルフ・チャーチル、ジョン・F・ケネディ・ジュニア、アナベラ・チャーチル、アンドリュー・カーをカラー化 (Everett Collection/AFLO)


1973年 オードリー・ヘプバーンをカラー化(Photofest/AFLO)