モアレ
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モアレまたはモワレ (仏語moiréから)は干渉縞ともいい、規則正しい繰り返し模様を複数重ね合わせた時に、それらの周期のずれにより視覚的に発生する縞模様のことである。
また、規則正しい模様を、デジタル写真などのビットマップ画像にした場合も、画像の画素解像度と模様の周波数のずれが原因で同様の縞模様が発生するがこれもモアレと呼ぶ。また印刷でも網点という点の集まりに画像を変換するので同様の現象が発生する。（これらの詳細は下記参照）
モアレそのものも周期を持ち、この周期は元になる模様の周期の組み合わせで決まる。物理学的にいうと、モアレとは二つの空間周波数のうなり現象といえる。様々な形態で発生するため、モアレにもいろいろなものがある。モアレを望ましからぬものとして取り除く対象にする場合もあり、逆に発生したモアレを有用なものとして利用する分野もある。
目次 |
[編集] 概要
 
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図1のように2組の平行模様を斜めに重ねると交差部分が平行線の周期とは異なる縞模様になる。これがモアレの代表的な例である。 モアレは平行線でなく、碁盤の目のような平面パターンでも発生する。たとえば、升目のピッチが異なる二つの市松模様を重ねると発生する。図2に縦横に並んだ模様（金属板に開いた丸穴）の重なりによるモアレの例を示す。これは二次元空間周波数のうなりである。この効果は印刷分野や画像処理分野では特に注意を要するものである。
[編集] いろいろなモアレ
[編集] 印刷におけるモアレ
印刷では、写真のような階調を表現するために、網点を用いる。すなわち色の濃さを規則正しく配置された点それぞれの大きさで表現する。このため、印刷された写真をもとに原版を作成して再び印刷すると、網点のピッチの違いや、ピッチが同じでもわずかな傾きによってモアレが発生することがある。またカラー印刷では、複数の色版の網点を重ねて印刷するため、周期的な色模様がみえる場合がある。このため、各版はモアレが最も目立たないとされる角度に網点を傾けて印刷している。モアレの出た写真は極めて見栄えが悪いため印刷においては注意して避けるべき点の一つである。
[編集] 画像処理におけるモアレ
コンピュータによる画像処理においても、画像は画素とよばれる縦横に周期的に配置した点に分解して表現することから、印刷と同様なモアレが発生する可能性がある。
画像処理の過程では、縦横画素数を整数分の1以外の大きさに縮小・変形した場合に発生しやすい。グラフィックソフトウェアにおいて縮小が単なる間引き処理であると、ありもしない模様が発生 (偽解像) する。これは折り返し雑音の一種である。これを防ぐためには、縮小後の画素位置周辺の縮小前の複数画素からの距離と強度で重み付けするリサンプリング処理などが有効である。
デジタルカメラでは、画素が縦横に規則的に配列されているため、画素ピッチの1/2を超えるピッチの明暗模様を撮影すると偽解像する。レンズの解像度がこれより低い場合や光路で干渉によるボケ (小絞りボケなど) が生じる場合は問題にならないが、一般的にこれを解決するアプローチとして、撮像素子の手前にローパスフィルタ (画素ピッチ程度にぼかすフィルタ) を入れるのが普通である。なおフィルムカメラでは、画素にあたる感光粒子が不規則に配列しているため、この問題は生じない。
網点印刷された写真などをスキャナで入力する場合にも写真とスキャナの分解能の差次第でモアレが発生する。スキャナの光学的な分解能が高い場合には、網点のピッチ以上の解像度でスキャンした後、グラフィックソフトウェアにおいて必要とする分解能まで落とす (間引きではなく補間する) アプローチが有効である。
表示においては、処理する解像度と表示する解像度が異なる場合にも発生することがある。グラフィックソフトウェアなどで縮小表示するときに、やはり表示分解能で補間するフィルタ処理が必要であるが、高速表示のためにこれを省いているグラフィックソフトウェアも多い。
[編集] テレビにおけるモアレ
テレビでも画像処理と同様な問題があるが、走査線が上下方向に周期的にならぶほか、特にアナログテレビにおいては細かな模様を伝送する高周波数域に色搬送波が重畳されているためこれと模様が干渉してできる色付きのモアレが発生しやすい。この色つきのモアレはクロスカラー妨害と呼ばれる。 また、アナログ方式のVTRでは、記録時の時間軸のわずかな揺れ（ジッタ）によって色がわずかに変動し、これがモアレとして検知されることがある。
[編集] モアレを利用した測定
モアレは迷惑な現象だけではなく、これを積極的に利用することもある。高精度の位置決め用の位置センサの一種モアレスケールでは、わずかにピッチを変えた平行縞を重ねたときに発生するモアレが、二つの並行縞の相対変移よりも大きく移動することを利用し、変移を拡大して測定するものである。また、立体の表面に二つの格子縞を投影したときに発生する干渉縞の形状（等高線）から物体の立体形状を得る方法を、モアレトポグラフィという。脊柱側弯症の診断（モアレ検査）に、モアレ写真法が使われる。
[編集] 繊維・衣服のモアレ
繊維分野で、布・織物を構成する繊維の不規則性から波型模様が生ずることがあるが、これが「起源」の項でしめすモアレの語源である。織機の動作不良や保存方法の問題などによって起こり、布製品の均一性を損なうため望ましくないものである。しかし絹織物などで意図的に美しい模様を発生させて用いる例もある。
[編集] 漫画におけるモアレ
漫画制作においては、異なる複数の規則的な模様のスクリーントーンを重ねた際にモアレが生じる。乱れとして避けられることが多いが、一方で演出として意図的に用いる制作者もいる。
[編集] 起源
モアレの元来の意味は織物（古くは絹織物であるが、毛織物や合成繊維にも用いられる）にあらわれた波型の模様で、杢目模様（もくめ～）あるいは水模様という。このパターンはふたつ、あるいはそれ以上の平行な繊維を重ねることにより発生するものである。
モアレという語はもともとアラビア語／ペルシャ語でアンゴラ羊の毛織物製の衣料を意味する。英語に取り入れられた後、フランス語にも mouaire として登場する。1660年には英語に再輸入されて moire あるいは moyre となった。一方フランス語では mouaire が動詞 moirer（巻きずれや圧力で水模様を発生させる）に変化し、1823年には形容詞 moire を派生させた。英語では moire と moiré とは同義語として扱われている。
