C++とOpenCVで画像の明るさを変更する方法を解説

画像の明るさを変更するということは、ピクセルの値そのものを変えることを意味します。具体的には、各ピクセルの現在の値に対して、ある整数値を加算または減算します。すべてのピクセルに一定の値を加算すれば画像は明るくなり、逆に減算すれば明るさは下がります。この記事では、まず明るさを上げる方法を解説し、続いて明るさを下げる方法もご紹介します。

明るさを上げる方法

OpenCVを使えば、画像の明るさを上げるのは非常に簡単です。明るさを上げるには、各チャンネルの値に一定の数値を加算します。例えば、BGR形式の画像は青（B）、緑（G）、赤（R）の3つのチャンネルを持つため、あるピクセルの現在の値は（B, G, R）という形式で表されます。明るさを上げるには、これにスカラー値を加算します。例えば（B, G, R）＋（10, 10, 10）や（B, G, R）＋（20, 20, 20）のように、任意の数値を指定できます。

以下のサンプルコードは、画像を明るくする処理を実行するものです。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main() {
    Mat original;//元画像を読み込むための行列を宣言//
    Mat brighter;//明るさ変更後の画像を格納する行列を宣言//
    namedWindow("Original");//元画像を表示するウィンドウを宣言//
    namedWindow("Brighter");//明るくした画像を表示するウィンドウを宣言//
    original = imread("bright.jpg");
    brighter = original + Scalar(80, 80, 80);//整数値を加算して明るさを変更//
    imshow("Original", original);//元画像を表示//
    imshow("Brighter", brighter);//明るくした画像を表示//
    waitKey(0);//キー入力を待機//
    return(0);
}

実行結果

明るさを下げる方法

逆に、画像を暗くしたい場合は、各ピクセルから一定の値を減算します。コードの書き方はほぼ同じで、Scalarに指定する値を負にするだけです。例えば「brighter = original - Scalar(80, 80, 80);」のように記述すれば、画像全体が暗くなります。

なお、ピクセル値が255を超えたり0未満になったりする場合は、OpenCVが自動的に飽和処理（saturate_cast）を行うため、値のオーバーフローを気にせず安全に演算できる点も便利です。