今まで ImageJ上で32bit画像を扱うことがなかったのでよく分からなかったのですが、プログラミング上の必要があり、今回いろいろと調べてみました。
まず、以前にも書きましたが、16bit以上の画像の場合、1枚のImageProsessorには1チャンネルの画像しか収容できません。そしてRGBフルカラー画像の場合は、RGB、3つのチャンネルに関する3枚のImageProcessorを持ったスタック構造のImagePlusとして扱われます。これをTIFFファイルに落とすと、RGBの3ページを持ったTIFFファイルとして保存され、ImageJのみが読める特有のタグ情報に、チャンネル識別情報が記録されます。このファイルを再度ImageJで読み込むとRGBフルカラー画像として表示できますが、他の画像処理ソフトでは、ImageJ特有のタグ情報が読めないので、3ページのグレースケール画像を持ったTIFFファイルとしか読めません。したがってこのTIFFファイルをフルカラー画像として表示させるには、RGB合成を当該画像処理ソフト上でやり直す必要があります。
ImageJ上の32bit画像上での画像データは、正負符号付(Signed)の浮動小数点データとなります。これはどういうことを示すかというと、負の値を取ることができるとともに、最大値も固定されない、ということです。ですので、0～16,777,216のデータであってもよいし、0～1.0のデータでもあったもよい、はたまた-1.0～+1.0のデータであってもよいということです。ともあれ有効桁数は32 bit になります。
ちなみに、32bit TIFFデータを0～1.0の形で保存したものであっても、0～16,777,215の形で保存したものであっても、いずれも同じように読めます。ただし、ImageJ上で、0～16,777,215のデータを、最大値16,777,216で割り、0～1.0のデータに直した場合、表示上は真っ暗になってしまいます。これをTIFFデータに保存しなおし、再度読み込みなおしても真っ暗のままです。しかし、ImageJで0～1.0の形で保存した32bit TIFF ファイルをGIMPで読み込み、GIMP上で再度32bit TIFF として保存しなおしたものを ImageJで読むと、正しく表示されるので、TIFFファイルのどこかに表示できる明度の最大値・最小値を記したタグ情報があり、それを基に ImageJ 上で表示の仕方を決めているものと思われます。そしてGIMPで保存しなおしたときにその表示明度範囲データを更新するので、GIMPで保存しなおすと、画像データを変換前と同じように表示できるようになるものと思われます。ただそのタグ情報は、あくまで表示の仕方のみを決めているのであって、データ上の扱いを制約するものではないと思われます。
なお、ImageJ の API 上、8, 16 bit の画像を 32 bit 画像に変換するには、
ImageConverter(imagePlus).convertToGray32()
を使うか、もしくは、ImageProcessor に対して、
convertToFloatProcessor()
メソッドを使います。
また、ImageJ の UI 上から変換するときは、
メニューの [Image] → [Type] → [32 bit] を選択します。
なお、8bitや16bitの画像を32bitに変換したとしても、画像データは全く変わりません(これは、8 bit画像を 16 bit 画像に変換しても同じ。一方 bit 深度を落として変換する場合は、bit 深度に合わせて最大値を落として自動調整)。この点は、GUI上で変換しても、プログラムからAPIを使って操作しても同じです。例えば、0～65535の16bitデータを32bitに変換しても、0～65535のままです。このデータを0.0～1.0に変えたければ、さらに65535で割るという操作が必要です。また計算上、マイナスの値になっても、正負符号付なので、そのままマイナス値のデータは保持されます。
なお、データを0.0 ～ 1.0 の小数浮動点データに直したときに、ImageJ 上で真っ暗に表示されてしまうことに対する対策ですが、明度の表示させる最小値・最大値の範囲を指定するには ImageJ の API ですと、ImagePlus に、setDisplayRange(double min, double max) というメソッドがありますので、これを使うのではないかと思われます(確認済み)。UI 上からは表示すべき明度範囲を指定するメニューは見当たらないようです(見逃しているかもしれません)。ImageJ は、まだまだ 8 bit データを扱うことを前提としている部分が多いので、この辺りは今後改善されるのかもしれません。
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