白黒映像のカラー化でできること・できないこと｜AIの仕組みと仕上げの注意点

合同会社アイフィルムの小池です。

創業当時の工場や昔の祭り、まちの風景など、白黒で残された映像に色がつくと、見る人にとって当時の様子がぐっと身近になります。周年記念の映像や記念館の展示などで、カラー化は古い映像を生かす方法のひとつです。

ただし、AIによるカラー化で得られるのは「推定した色」です。その仕組みと得意・不得意、仕上げや資料として残すときの注意点を整理しました。

AIが白黒映像に色をつける仕組み

白黒とカラーの組み合わせから「ありそうな色」を学ぶ

AIによるカラー化は、大量の白黒画像とカラー画像の組み合わせを学習させ、白黒の画像から色を推測する技術です。早稲田大学の研究グループ（飯塚里志氏、シモセラ・エドガー氏、石川博氏）が2016年に発表した手法では、画像全体から「屋外か屋内か、昼か夜か」といった情報（大域特徴）を、小さな領域から「砂か葉か水か」といった質感の情報（局所特徴）を取り出し、両方を組み合わせて色を決めています。ユーザーテストでは、約90％の色付け結果が自然だと評価されたと発表されています。

この手法では、ネットワークが出力するのは色の情報だけで、それを元の白黒画像と重ね合わせてカラー画像を作ります。映像の明るさや形はもとの白黒映像のまま残り、そこにAIが推定した色を乗せる、という考え方です。

同じ2016年に発表された別の研究（Zhangら）では、100万枚を超えるカラー画像で学習させた手法が紹介されています。こうした研究の積み重ねで、白黒の写真や映像に自動で自然な色をつけられるようになりました。

以前は数秒の映像でも数日がかりだった

NHKの技術カタログでは、これまでの映像のカラー化は人間が手作業で着色せざるを得ず、わずか5秒程度の映像のカラー化でも数日もの時間をかけていた、と説明しています。AIによる自動着色により、白黒映像コンテンツを短時間でカラー化できるとしています。

カラー化が得意なもの・苦手なもの

AIが出す色は、学習した大量の画像から推定した「ありそうな色」です。そのため、対象によって得意・不得意がはっきり分かれます。

対象	傾向	理由・補足
人の肌	得意	早稲田大学の発表で、人の肌や夕暮れの空を状況に合わせて彩色できる例が示されている
空・海・植物	得意	葉や水などの質感から色を推測できる。「記憶の解凍」でも肌や空・海などの着彩の下地としてAIを使っている
服・乗り物などの人工物	苦手	色の種類が多く、AIには決めにくい。NHKの資料では、洋服などは意図と異なる色で着色されることがあるとしている
ふだん見かけない物	苦手なことがある	後で紹介するきのこ雲の例のように、見た目の似たふつうの物（入道雲など）の色で塗られることがある

元の色は「推定」であって、正確な再現ではない

東京大学の渡邉英徳教授らが進める「記憶の解凍」の取材記事では、AIは服や電車など色のバリエーションが多い人工物を苦手とし、原爆のきのこ雲をAIだけで着色すると、ふつうの入道雲と同じように白く塗られてしまうと紹介されています。きのこ雲の色は、映画監督から指摘を受けて補正し直したそうです。

AIが出す色は「その場面にありそうな色」であって、当時の実際の色とは限りません。会社の制服や商品のパッケージ、看板の文字色など、色そのものに意味があるものほど、資料をもとに人が確認する必要があります。

動画ならではの課題：色のちらつき

写真と違い、動画は1秒間に何十枚もの画像が続きます。NHKの技術カタログでは、静止画のカラー化技術をそのまま映像に適用すると、フレームごとに色ぶれが発生するという課題があったと説明しています。同じ人の服が場面の途中で赤っぽくなったり青っぽくなったりすると、見る人は落ち着いて映像を見られません。

NHKの技術では、ユーザーが選んだ代表フレームの色と同じ色合いになるよう、他のフレームを再度カラー化する「色伝播AI」で、同じシーンの色ぶれを抑えています。飯塚里志氏とシモセラ・エドガー氏の研究「DeepRemaster」（SIGGRAPH Asia 2019）でも、参考にするカラー画像を与え、その色を映像全体に行き渡らせる方法が提案されています。動画のカラー化では、一枚一枚の色の自然さに加えて、場面を通して色がそろっていることが仕上がりを左右します。

仕上げは人の手で：資料をもとに色を整える

AIによる自動着色は、あくまで出発点です。「記憶の解凍」では、モノクロ写真を自動色付けしたあと、戦争体験者との対話・SNSのコメント・当時の資料などをもとに、手作業で色補正していると紹介されています。先の取材記事では、作業の割合は「AI：1、人力：9」とも紹介されています。

企業や団体の映像をカラー化する場合、次のような資料があると色の確認に役立ちます。

資料	確認できる色の例
同じ時代のカラー写真	建物の外壁、屋根、看板、車
社史・パンフレット・ポスター	ロゴや商品パッケージ、会社のイメージカラー
制服や社章、記念品の実物	作業着や制服、バッジの色
当時を知る方の証言	写真に残っていない色、季節や時間帯

すべてがそろわなくても構いません。色を合わせたい部分に優先順位をつけて、手がかりになる資料を集めておくと、仕上げの精度が上がります。

解像度とノイズ：カラー化の前の「修復」が仕上がりを決める

古い白黒映像には、フィルムの傷やほこり、ちらつくようなノイズ、ぼやけた映像がつきものです。「DeepRemaster」では、古い映画のリマスター（再編集して画質を整える作業）を、高解像度化・ノイズ除去・コントラストの強調・カラー化をまとめた作業として扱っています。この研究では、まず白黒の映像そのものを修復し、修復した映像を明るさの情報として使ったうえで色をつける、という順番をとっています。

色をつける前に、まず映像そのものを整えます。

もとの素材はできるだけ良い状態で

カラー化の仕上がりは、もとの白黒映像の状態にも左右されます。ビデオテープに入った映像は、まずダビングしてデジタル化する必要があります。テープは年々傷みが進み、再生機も減っているため、早めのデジタル化がおすすめです（詳しくはVHSテープのダビングは早めにをご覧ください）。テープのデジタル化はVHSテープダビングでお受けしています。

使い道と、資料として残すための配慮

カラー化した映像の使い道

用途	使い方の例
周年記念・式典	創業当時の映像を歴史紹介の映像に組み込む
記念館・資料館の展示	展示室のモニターでループ再生する
企業の歴史・採用	会社紹介や採用説明会で、会社の歩みを伝える
地域の記録・教育	郷土の映像を、子どもや若い世代に身近に感じてもらう

周年記念の映像の作り方は周年記念・式典のオープニング動画の作り方、展示室やブースで流す映像のコツは展示会で流す映像の作り方でも紹介しています。

白黒の原版を残し、カラー化したことを表記する

カラー化した映像は、もとの映像に新しい情報（推定した色）を加えたものです。研究者からは、カラー化は撮影者が重視した細部を強調したり、弱めたりすることがある、という指摘もあります。資料として長く使うなら、次の点に気をつけます。

白黒の原版（デジタル化したデータ）を残す：国立国会図書館のカレントアウェアネスの記事では、保存用のマスターファイルと閲覧用のファイルを分けて保存する方法が紹介されています。カラー化版は「閲覧用・活用用」、白黒の原版は「保存用」と分けて持っておくと、あとから別の用途にも使えます。
カラー化した旨を表記する：映像の冒頭や終わり、展示のキャプション（説明文）に「この映像は白黒の原版をカラー化したもので、色は推定を含みます」などと添えておくと、見る人が当時の実際の色だと受け取らずに済みます。
参考にした資料を記録しておく：どの写真や証言をもとに色を決めたかを残しておくと、のちに新しい資料が見つかったときに見直しやすくなります。

よくある質問

Q. 当時の色を正確に再現できますか？

AIによるカラー化の色は、学習した画像からの推定です。カラー写真や社史、制服の実物などの資料があれば、それをもとに手作業で色を調整し、実際の色に近づけていきます。

Q. どんな素材を用意すればよいですか？

カラー化したい白黒映像に加えて、色の手がかりになる資料（同じ時代のカラー写真、パンフレット、制服や社章など）があると役立ちます。映像の長さや状態、使う場面もあわせてお知らせください。

Q. ビデオテープに入っている白黒映像もカラー化できますか？

テープの映像は、まずダビングでデジタル化する必要があります。アイフィルムではVHSテープダビングもお受けしていますので、テープの種類と本数をお知らせいただければ、カラー化とあわせてご相談いただけます。

Q. 費用はどのくらいかかりますか？

映像の長さや状態、納品形式によって費用が異なるため、素材と用途をお伺いしたうえでお見積りいたします。テレビ放送用からアーカイブ保存用、YouTube配信用まで、ご予算に合わせたプランをご提案します。

アイフィルムのモノクロ映像カラー化

アイフィルムのモノクロ映像カラー化では、ディープラーニングを用いたAIカラー化処理に、実際の歴史的資料や現地の色味を参考にした手作業の微調整を組み合わせています。ノイズ除去・ブレ補正・フィルム傷の修復や、HD・4K解像度への高解像度化（アップスケーリング）にも対応しています。テレビ局（キー局など）への納品実績もあり、テレビ局へのオンエア納品形式から、アーカイブ保存用、YouTube配信用まで対応します。

カラー化したい映像がテープに入ったままなら、まずはデジタル化からです。周年記念の映像、郷土資料のアーカイブ、教育コンテンツなど、考えている使い道とあわせてお問い合わせでお知らせください。

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