Image rendering

PDFにおけるImage renderingとは、PDF形式で定義された仕様に従って、ラスター画像およびベクター画像データをページ上に表示するプロセスを指します。PDF仕様 ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) では、異なる表示プラットフォームやデバイス間で正確な視覚的出力を実現するために、画像がどのようにエンコード、圧縮され、文書構造内に配置されるかが定義されています。Image renderingはPDF処理において重要な側面であり、文書を表示するソフトウェアやハードウェアに関係なく、視覚的忠実性と一貫した外観を保証します。

Image renderingとは、PDFプロセッサがimage XObject（ピクセルデータまたはベクターデータを含む独立したグラフィック要素）を解釈して表示する技術的プロセスです。フォント解釈とグリフ配置を伴うテキストレンダリングとは異なり、image renderingは圧縮された画像ストリームのデコード、色空間変換の適用、画像座標からPDF座標系へのマッピングを扱います。このプロセスには、さまざまな画像フォーマット（JPEG、JPEG2000、JBIG2など）の処理、補間およびスムージングアルゴリズムの適用、画像辞書で定義された透明度とマスク指示の尊重が含まれます。Image renderingは、パスベースのベクターグラフィックスではなく、ビットマップとサンプリングデータを特に扱う点で、一般的なグラフィックスレンダリングとは異なりますが、PDFには両方のタイプのコンテンツを含めることができます。

PDF生成、操作、または表示アプリケーションに携わる開発者にとって、image renderingの理解はいくつかの理由から不可欠です。第一に、適切なimage renderingはファイルサイズとパフォーマンスに直接影響します。適切な圧縮方法と解像度設定を選択することで、500KBのファイルと50MBのファイルの違いが生まれます。第二に、image renderingは文書のアクセシビリティに影響します。画像に意味のあるコンテンツが含まれている場合、開発者はアクセシビリティ標準 ( Citation: N.A., 2014 (N.A.). (2014). Document management applications — Electronic document file format enhancement for accessibility — Part 1: Use of ISO 32000-1 (PDF/UA-1) .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/64599.html ) で指定されているように、代替テキストと適切なタグ付けを提供する必要があります。第三に、レンダリング品質は異なるズームレベルや表示密度におけるユーザー体験に影響するため、開発者は補間アルゴリズムを適切に実装または設定する必要があります。最後に、不適切なimage renderingは、視覚的なアーティファクト、色のずれ、またはコンテンツの欠落を引き起こし、文書の整合性と専門的な外観を損なう可能性があります。

PDFにおけるimage renderingは、複数段階のプロセスに従います。まず、PDFプロセッサがページコンテンツストリームで参照されているimage XObjectを特定します。これには、幅、高さ、色空間、コンポーネントあたりのビット数、圧縮フィルタなどのプロパティを指定する画像辞書が含まれています。次に、プロセッサが適切な解凍アルゴリズム（FlateDecodeや、JPEGの場合はDCTDecode、JPEG2000の場合はJPXDecodeなど）を適用して圧縮された画像データをデコードします。第三に、プロセッサがデコードされたピクセル値をターゲット色空間（通常はDeviceRGB、DeviceCMYK、またはDeviceGray）に変換するために、指定された色空間変換を適用します。第四に、グラフィックス状態から現在の変換マトリックス（CTM）を適用して、ページ座標系内で画像を配置、拡大縮小、回転させます。最後に、指定されている場合、プロセッサは画像が拡大されたときの外観を滑らかにするために画像補間を適用し、透明度を定義するソフトマスクまたは明示的マスクを処理します。このプロセス全体を通じて、レンダリングエンジンは、画像が既存のページコンテンツとどのように合成されるかに影響するブレンドモード、アルファ定数、レンダリングインテントなどのグラフィックス状態パラメータを尊重する必要があります。

• Image XObject – 画像データとレンダリング用の関連パラメータを含むPDFストリームオブジェクト
• Content stream – 画像配置コマンドを含む、ページの外観を定義するPDF演算子とオペランドのシーケンス
• Color space – DeviceRGB、CalRGB、ICCベース空間など、PDFで色情報を表現する方法
• Graphics state – 画像を含むグラフィック要素がページ上でどのようにレンダリングされるかを制御するパラメータの集合
• Soft mask – グレースケール画像データを使用して不透明度の変化を定義する、PDFの透明度メカニズム