画像フィルターツール
Pillowでぼかし・シャープ・輪郭検出・エンボス・セピア・グレースケールなど各種フィルターを適用する画像加工ツール。
1. アプリ概要
写真の雰囲気を少し変えたいとき、画像編集ソフトを開かずに、加工結果を元画像と左右に並べて比べられる画像加工ツールです。Pillow でぼかし・シャープ・輪郭検出・エンボス・セピア・グレースケールなどのフィルターを適用し、明るさ・コントラスト・彩度・シャープネスもスライダーで調整できます。
フィルター欄は10項目で、末尾の「セピア」だけは ImageFilter ではなく色の混ぜ直し(SEPIA_MATRIX・11〜13行)で作っています。
左右のキャンバスに映るのは _show() が thumbnail() で縮めた表示用のコピーで、「💾 保存」で書き出すのは縮小していない加工後の画像(self._edit_img)です。
2. 機能一覧
- ループで生成するボタン群(それぞれ
_rotate()・_flip()を実行) - 「📂 画像を開く」ボタン(
_open())・「💾 保存」ボタン(_save())・「↩ リセット」ボタン(_reset())で操作 filedialog.askopenfilename()によるファイル選択ダイアログfiledialog.asksaveasfilename()によるファイル保存ダイアログmessagebox.showerror()・messagebox.showwarning()によるダイアログ通知- ウィンドウはタイトル「画像フィルターツール」・サイズ 1000x640 で起動
3. 事前準備・環境
Python 3.11 以上(Ubuntu で 3.14・3.15 の起動を確認) / Windows 11(実機)で起動・基本操作を確認 / Linux Mint 22.3(仮想マシン)で起動・画面表示を確認(macOS は未検証)
Windows 11(実機)で起動と基本操作を確認しています(全機能の網羅テストではありません)。Linux Mint 22.3(仮想マシン)では起動と画面表示を確認しました。macOS は必要なライブラリ(pip install)を入れれば動作する想定ですが、未検証です。
- Python 3.11 以上(Ubuntu で 3.14・3.15 の起動を確認)
- OS: Windows 11(実機で起動・基本操作を確認)・Linux Mint 22.3(仮想マシンで起動・画面表示を確認)
インストールが必要なライブラリ
pip install pillow
4. 完全なソースコード
右上の「コピー」ボタンをクリックするとコードをクリップボードにコピーできます。
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog
try:
from PIL import Image, ImageTk, ImageFilter, ImageEnhance, ImageOps
PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
PIL_AVAILABLE = False
# セピア調: R・G・B を決まった割合で混ぜ直す(古い写真のような色合いにする定番の係数)
SEPIA_MATRIX = (0.393, 0.769, 0.189, 0,
0.349, 0.686, 0.168, 0,
0.272, 0.534, 0.131, 0)
def sepia(img):
"""RGBA 画像をセピア調にして返す(透明度はそのまま・計算値は 0〜255 に収められる)"""
rgb = img.convert("RGB").convert("RGB", SEPIA_MATRIX)
rgb.putalpha(img.getchannel("A"))
return rgb
class App074:
"""画像フィルターツール"""
FILTERS = {
"なし": None,
"ぼかし": ImageFilter.BLUR if PIL_AVAILABLE else None,
"シャープ": ImageFilter.SHARPEN if PIL_AVAILABLE else None,
"輪郭検出": ImageFilter.FIND_EDGES if PIL_AVAILABLE else None,
"エンボス": ImageFilter.EMBOSS if PIL_AVAILABLE else None,
"スムージング": ImageFilter.SMOOTH_MORE if PIL_AVAILABLE else None,
"ガウシアンぼかし(3)": ImageFilter.GaussianBlur(3) if PIL_AVAILABLE else None,
"ガウシアンぼかし(7)": ImageFilter.GaussianBlur(7) if PIL_AVAILABLE else None,
"アンシャープマスク": ImageFilter.UnsharpMask(radius=2, percent=150) if PIL_AVAILABLE else None,
"セピア": sepia,
}
def __init__(self, root):
self.root = root
self.root.title("画像フィルターツール")
self.root.geometry("1000x640")
self.root.configure(bg="#1e1e1e")
self._orig_img = None # PIL Image (original)
self._edit_img = None # PIL Image (after filter)
self._tk_orig = None
self._tk_edit = None
self._build_ui()
def _build_ui(self):
header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
header.pack(fill=tk.X)
tk.Label(header, text="🖼 画像フィルターツール",
font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)
if not PIL_AVAILABLE:
tk.Label(self.root,
text="⚠ Pillow が未インストールです (pip install Pillow)",
bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)
# ツールバー
tb = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
tb.pack(fill=tk.X)
ttk.Button(tb, text="📂 画像を開く",
command=self._open).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
ttk.Button(tb, text="💾 保存",
command=self._save).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
ttk.Button(tb, text="↩ リセット",
command=self._reset).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
# 調整パネル
ctrl = tk.LabelFrame(self.root, text="フィルター・調整",
bg="#252526", fg="#ccc", font=("Arial", 9),
padx=8, pady=4)
ctrl.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=4)
# フィルター選択
tk.Label(ctrl, text="フィルター:", bg="#252526", fg="#ccc",
font=("Arial", 9)).grid(row=0, column=0, sticky="w")
self.filter_var = tk.StringVar(value="なし")
ttk.Combobox(ctrl, textvariable=self.filter_var,
values=list(self.FILTERS.keys()),
state="readonly", width=18).grid(row=0, column=1, padx=4)
self.filter_var.trace_add("write", lambda *_: self._apply())
# グレースケール / 白黒 / 反転
self.gray_var = tk.BooleanVar()
tk.Checkbutton(ctrl, text="グレースケール", variable=self.gray_var,
bg="#252526", fg="#ccc", selectcolor="#3c3c3c",
activebackground="#252526",
command=self._apply).grid(row=0, column=2, padx=8)
self.invert_var = tk.BooleanVar()
tk.Checkbutton(ctrl, text="色反転", variable=self.invert_var,
bg="#252526", fg="#ccc", selectcolor="#3c3c3c",
activebackground="#252526",
command=self._apply).grid(row=0, column=3, padx=4)
# スライダー群
sliders = [
("明るさ", "bright_var", 0.0, 3.0, 1.0),
("コントラスト", "contrast_var", 0.0, 3.0, 1.0),
("彩度", "color_var", 0.0, 3.0, 1.0),
("シャープネス", "sharp_var", 0.0, 3.0, 1.0),
]
for col, (label, attr, lo, hi, default) in enumerate(sliders):
tk.Label(ctrl, text=f"{label}:", bg="#252526", fg="#ccc",
font=("Arial", 8)).grid(row=1, column=col*2, sticky="e", pady=4)
var = tk.DoubleVar(value=default)
setattr(self, attr, var)
ttk.Scale(ctrl, from_=lo, to=hi, variable=var, orient=tk.HORIZONTAL,
length=100, command=lambda v, a=attr: self._apply()
).grid(row=1, column=col*2+1, padx=4)
# 回転・反転
btn_row = tk.Frame(ctrl, bg="#252526")
btn_row.grid(row=2, column=0, columnspan=8, pady=2)
for text, cmd in [("↩ 左90°", lambda: self._rotate(-90)),
("↪ 右90°", lambda: self._rotate(90)),
("↔ 水平反転", lambda: self._flip("h")),
("↕ 垂直反転", lambda: self._flip("v"))]:
ttk.Button(btn_row, text=text, command=cmd).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
# プレビュー (左: 元画像, 右: 編集後)
prev_f = tk.Frame(self.root, bg="#1e1e1e")
prev_f.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
for side, title, attr in [
(tk.LEFT, "元画像", "_canvas_orig"),
(tk.RIGHT, "プレビュー", "_canvas_edit"),
]:
frame = tk.Frame(prev_f, bg="#1e1e1e")
frame.pack(side=side, fill=tk.BOTH, expand=True)
tk.Label(frame, text=title, bg="#1e1e1e", fg="#888",
font=("Arial", 9)).pack(anchor="w")
canvas = tk.Canvas(frame, bg="#0d1117", highlightthickness=0)
canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
setattr(self, attr, canvas)
self.status_var = tk.StringVar(value="画像を開いてください")
tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)
# ── ファイル操作 ────────────────────────────────────────
def _open(self):
if not PIL_AVAILABLE:
messagebox.showerror("エラー", "pip install Pillow")
return
path = filedialog.askopenfilename(
filetypes=[("画像", "*.png *.jpg *.jpeg *.bmp *.gif *.webp *.tiff"),
("すべて", "*.*")])
if not path:
return
try:
self._orig_img = Image.open(path).convert("RGBA")
self._edit_img = self._orig_img.copy()
self._show(self._canvas_orig, self._orig_img, "_tk_orig")
self._apply()
w, h = self._orig_img.size
self.status_var.set(f"{path} ({w}×{h})")
except Exception as e:
messagebox.showerror("エラー", str(e))
def _save(self):
if not self._edit_img:
messagebox.showwarning("警告", "画像を開いてください")
return
path = filedialog.asksaveasfilename(
defaultextension=".png",
filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg"), ("すべて", "*.*")])
if not path:
return
try:
img = self._edit_img.convert("RGB") if path.lower().endswith((".jpg", ".jpeg")) \
else self._edit_img
img.save(path)
self.status_var.set(f"保存完了: {path}")
except Exception as e:
messagebox.showerror("エラー", str(e))
def _reset(self):
if not self._orig_img:
return
self.filter_var.set("なし")
self.gray_var.set(False)
self.invert_var.set(False)
for attr, default in [("bright_var", 1.0), ("contrast_var", 1.0),
("color_var", 1.0), ("sharp_var", 1.0)]:
getattr(self, attr).set(default)
self._edit_img = self._orig_img.copy()
self._show(self._canvas_edit, self._edit_img, "_tk_edit")
self.status_var.set("リセット完了")
# ── フィルター適用 ───────────────────────────────────────
def _apply(self):
if not self._orig_img:
return
img = self._orig_img.copy().convert("RGBA")
# グレースケール
if self.gray_var.get():
img = ImageOps.grayscale(img).convert("RGBA")
# 色反転
if self.invert_var.get():
r, g, b, a = img.split()
rgb = Image.merge("RGB", (r, g, b))
rgb = ImageOps.invert(rgb)
r, g, b = rgb.split()
img = Image.merge("RGBA", (r, g, b, a))
# 各種フィルター(セピアだけは ImageFilter ではなく上の sepia() 関数で色を作る)
flt = self.FILTERS.get(self.filter_var.get())
if flt is not None:
img = img.filter(flt) if hasattr(flt, "filter") else flt(img)
# エンハンス
img_rgb = img.convert("RGB")
img_rgb = ImageEnhance.Brightness(img_rgb).enhance(self.bright_var.get())
img_rgb = ImageEnhance.Contrast(img_rgb).enhance(self.contrast_var.get())
img_rgb = ImageEnhance.Color(img_rgb).enhance(self.color_var.get())
img_rgb = ImageEnhance.Sharpness(img_rgb).enhance(self.sharp_var.get())
self._edit_img = img_rgb.convert("RGBA")
self._show(self._canvas_edit, self._edit_img, "_tk_edit")
def _rotate(self, angle):
if not self._edit_img:
return
self._edit_img = self._edit_img.rotate(-angle, expand=True)
self._show(self._canvas_edit, self._edit_img, "_tk_edit")
def _flip(self, direction):
if not self._edit_img:
return
if direction == "h":
self._edit_img = ImageOps.mirror(self._edit_img)
else:
self._edit_img = ImageOps.flip(self._edit_img)
self._show(self._canvas_edit, self._edit_img, "_tk_edit")
def _show(self, canvas, img, tk_attr):
canvas.update_idletasks()
cw = max(100, canvas.winfo_width())
ch = max(100, canvas.winfo_height())
thumb = img.copy()
thumb.thumbnail((cw - 4, ch - 4),
Image.LANCZOS if hasattr(Image, "LANCZOS") else Image.ANTIALIAS)
tk_img = ImageTk.PhotoImage(thumb)
setattr(self, tk_attr, tk_img)
canvas.delete("all")
canvas.create_image(cw // 2, ch // 2, image=tk_img, anchor="center")
if __name__ == "__main__":
root = tk.Tk()
app = App074(root)
root.mainloop()
5. コード解説
画像フィルターツールのコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。
クラス設計とコンストラクタ
App074 クラスにアプリの全機能をまとめています(メソッド9個・全260行)。__init__ ではタイトル「画像フィルターツール」とウィンドウサイズ 1000x640 を設定します。あわせて状態を保持する変数(self._orig_img・self._edit_img)を初期化し、最後に _build_ui() で画面を組み立てます。
※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。
ウィジェット構成
画面は tk.Frame×4(ほかにループでも生成)・tk.Label×4(ほかにループでも生成)・ttk.Button×3(ほかにループでも生成)・tk.LabelFrame・ttk.Combobox・tk.Checkbutton×2・ttk.Scale(ループで生成)・tk.Canvas(ループで生成) で構成しています。見出し付きの枠(LabelFrame)は「フィルター・調整」のラベルでエリアを区切っています。
※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。
イベント処理とボタンの接続
「📂 画像を開く」ボタン(_open())・「💾 保存」ボタン(_save())・「↩ リセット」ボタン(_reset())を command= で接続しています。ボタンはラベルと処理をペアで並べたデータをループで回して生成し、それぞれ _rotate()・_flip() を command= に渡しています。ボタンを増やしたいときはこのペアを1行足すだけで済みます。
※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。
例外処理
try-except で Exception・ImportError を捕捉しています。あわせて messagebox.showerror()・messagebox.showwarning() のダイアログで、ユーザーへの通知・確認を行います。
※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。
6. ステップバイステップガイド
このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。
-
1ファイルを作成する
新しいファイルを作成して app074.py と保存します。外部ライブラリ
PILを使います。先にpip install Pillowを実行してください。(import 名と pip のパッケージ名が異なる点に注意:PILはPillowでインストールします) -
2クラスの骨格を作る
App074クラスを定義し、__init__と、末尾のroot = tk.Tk()~mainloop()の最小構成を書いて、まず空のウィンドウが出ることを確認します。 -
3ウィンドウを設定する
title("画像フィルターツール")・geometry("1000x640")・configure(bg="#1e1e1e")をコンストラクタで設定します。 -
4画面部品を並べる
_build_ui()の中で、tk.Frame×4(ほかにループでも生成)・tk.Label×4(ほかにループでも生成)・ttk.Button×3(ほかにループでも生成)・tk.LabelFrame・ttk.Combobox・tk.Checkbutton×2・ttk.Scale(ループで生成)・tk.Canvas(ループで生成) を作って配置します(掲載コードと同じ並び順で書くとレイアウトが一致します)。まず表示だけ確認しましょう。 -
5イベントを接続する
「2. 機能一覧」で挙げた各ボタンを
command=で対応するメソッド(_open()・_save()・_reset())につなぎます。ループ生成のボタンは、ラベルと処理(_rotate()・_flip())をペアで並べたデータをループで回し、command=に渡して接続します。 -
6中心になるメソッドを実装する
アプリの本体である
_open()(18行)・_save()(16行)・_reset()(12行)など を実装します。 -
7動作確認する
python app074.pyで起動し、各ボタンが反応することを確認します。
7. カスタマイズアイデア
基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。
💡 ダークモードを追加する
bg色・fg色を辞書で管理し、ボタン1つでダークモード・ライトモードを切り替えられるようにしましょう。
💡 クラス定数を書き換えて動きを変える
データはクラス定数(FILTERS)にまとまっています。中身を書き換えて動きが変わることを確かめましょう。複数の定数が対応関係にある場合は、セットで整合させる必要がある点に注意してください。
💡 設定ダイアログ
フォントサイズや色などの設定をユーザーが変更できるオプションダイアログを追加しましょう。
8. よくある問題と解決法
❌ 文字のフォントが崩れる・見た目が違う
原因:このコードは font=("Noto Sans JP", ...) のようにフォント名を直接指定しています。環境にこのフォントが入っていないと、OS が代わりのフォントで表示するため、見本と見た目が変わることがあります。
解決法:画面の文字は、ヘッダーが Noto Sans JP、スライダー名・「元画像」「プレビュー」の見出し・ステータスバーが Arial です。フォントは画面の文字にだけ使い、画素の計算には入らないので、加工した画像と保存ファイルに影響はありません。見た目をそろえたいときは、font=("Arial", 9) などの名前を書き換えるか、font 引数ごと消してください。
❌ ウィンドウの大きさが画面に合わない
原因:geometry("1000x640") の固定サイズで起動するためです。
解決法:この数値を書き換えて起動サイズを調整してください。なお、このコードにはウィンドウサイズを固定する設定(resizable の指定)が無いため、ウィンドウの端をドラッグしたサイズ変更は既定どおり可能です。
9. 練習問題
アプリの理解を深めるための練習問題です。気になるものから挑戦してみてください(課題3は定型の発展課題です)。_apply() は毎回200行で元画像から作り直し、その上にグレースケール・色反転・フィルター・調整の順で重ねます。加工に使う画像は、自分で撮ったものか自由に使えるものを選んでください。
-
課題1:セピアの効き具合が「かける/かけない」の2択しかない
フィルター欄で「セピア」を選ぶと、必ず 100% の強さでかかります(36行・214〜217行)。明るさやコントラストはスライダーで加減できるのに、セピアだけは「少しだけ色を乗せる」ができません。強さを 0.0〜1.0 で決められるようにしましょう。
期待結果:全面が RGB
(100, 150, 200)の PNG を作って開き、フィルターで「セピア」を選ぶ。いまはプレビューが必ず(192, 171, 134)になる。直したあとは、強さ 1.0 で(192, 171, 134)、0.5 で(146, 160, 167)、0.0 で元の(100, 150, 200)に戻る(数値は「💾 保存」した PNG の画素で確かめられます)。合格条件
- 強さ 1.0 はいまと同じ色(
(192, 171, 134))、0.0 は元の色のまま - 白(
255, 255, 255)の画素は、強さ 1.0 で(255, 255, 239)、0.5 で(255, 255, 247)になる - 「セピア」以外のフィルターを選んでいるときは、強さを動かしても見た目が変わらない
- グレースケール・色反転・4本のスライダーはこれまでどおり効き、「↩ リセット」で強さが 1.0 に戻る
※ 強さ 1.0 と 0.0 は
ttk.Scaleの両端でぴったり出せますが、0.5 はドラッグで止めるのが困難です。0.5 を確かめるときはコードからself.sepia_var.set(0.5)を呼ぶか、0.49〜0.51 あたりで青が 166〜167 になっていれば合格としてください。ヒント①(どこを触るか): 触るのは3か所です。
_build_ui()のスライダーの並び(101〜106行)に("セピアの強さ", "sepia_var", 0.0, 1.0, 1.0)を1行足します。_apply()のフィルター適用(214〜217行)で、選ばれているものがセピアのときだけ強さを混ぜます。_reset()のスライダー初期化(189〜190行)にも("sepia_var", 1.0)を足します。
ヒント②(使うもの): 2枚の画像を割合で混ぜるのはImage.blend(元, セピア, 強さ)です。img = Image.blend(img, sepia(img), self.sepia_var.get())と書けます。Imageは5行目で読み込み済みです。セピアかどうかはflt is sepiaで見分けられます(36行でFILTERS["セピア"]に入れているのは関数そのものです)。
つまずきやすい点: スライダーはrow=1に4本並べています(107〜114行)。5本目を同じ行に足すと右へ伸びるので、lengthを縮めるか行を分けてください。_reset()への追加を忘れると、リセットしても強さが戻りません。hasattr(flt, "filter")の分岐(217行)は、ぼかしなどImageFilter側の入り口なので消さないでください。Image.blend()は2枚のモードとサイズが同じであることが前提です(ここではどちらも RGBA)。 - 強さ 1.0 はいまと同じ色(
-
課題2:回転・反転が調整操作で消えるのを直す
_rotate()と_flip()は編集後の画像を直接回します(229〜242行)。一方_apply()は200行で毎回元画像から作り直します。そのため、回したあとにスライダーを動かすと向きが戻ります。期待結果:横長の写真を開いて「↪ 右90°」を押し、縦向きにしてから明るさスライダーを動かす。いまは横向きに戻るが、直したあとは縦向きのまま明るさだけが変わる。
合格条件
- 回転・反転したあとにフィルターやスライダーを動かしても、向きが保たれる
- 「↩ リセット」を押すと向きも元に戻る
- 回転・反転を使っていない画像の見え方は、これまでと変わらない
- 「💾 保存」した画像の向きが、画面のプレビューと一致する
ヒント①(どこを触るか): 触るのは5か所です。
__init__(39〜48行)に向きを覚える入れ物を足します。_rotate()(229〜233行)と_flip()(235〜242行)でその値を更新します。_apply()の末尾(226行の直前)で覚えた向きを当て直します。_reset()(183〜194行)では初期値に戻します。
ヒント②(使うもの): 角度は(self._angle + angle) % 360のように足していきます。当て直すときは232行と同じrotate(-角度, expand=True)を使います。反転は239行・241行のImageOps.mirror・ImageOps.flipです。
つまずきやすい点: 232行は-angleを渡しています。覚えた角度をそのままrotateに渡すと逆向きになります。_reset()は_apply()を通らず_show()を直接呼ぶので(192〜193行)、そちらでも初期化が要ります。 -
課題3:キー操作に対応させる
ボタンから呼んでいる
_open()を、キーボードのキーからも呼べるようにしてみましょう。tkinter では bind を使ってキーイベントとメソッドを結び付けられます。
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