【waifu2x-caffe】画像を高画質で綺麗に拡大するソフトの使い方

2021年11月7日ソフト

「waifu2x-caffe(ワイフ・ツーエックス・カフェ)」のアイコン

この記事では、AIの力を使って、解像度の低い画像を、高画質・高解像度に拡大するソフト「waifu2x-caffe(ワイフ・ツーエックス・カフェ)」について書きます。

荒い画像を2倍、3倍と好きな倍率で、綺麗に拡大できます。

「waifu2x-caffe」のスクリーンショット

AI技術を使って、画質が悪い画像を高画質に拡大変換できるサイト「waifu2x(ワイフ・ツーエックス)」のWindowsソフト版です。難しい設定をすることなく、ドラッグ&ドロップの直感的な操作で画像を高画質化できます。

ウェブ版と違って、ソフトを導入しないといけないというデメリット(手間)がありますが、複数画像を一括で処理できるというメリットがあります。Windows10、Windows11、どちらでも利用できます。

出力する拡張子は、PNG、BMP、JPG、WEBPなどから、選択できます。

出力する時に、深度ビット数、変換モード(ノイズ除去と拡大、拡大、ノイズ除去の中から選べる)、レベル0~3のノイズ除去レベル、拡大サイズなどを調整できます。2倍、4倍、8倍などのように任意のサイズ(倍率)を指定できます。変換後の横幅、縦幅での指定も可能です。

アニメやイラストなどの二次元、風景や人物などの三次元の写真、どちらでも利用できます。日本語に対応しています。

恐らく、初めて使った時は、凄すぎてびっくりすると思います。画質が荒い画像を、サクッと高画質にできます。見た方が分かりやすいと思うので、僕が飼っている亀の比較画像を貼っておきます。

「waifu2x-caffe」で拡大した亀の写真の比較画像

上半分がそのまま拡大した画像、下半分が本ソフト経由で拡大した画像です。どちらも縦サイズ400pxにしています。同じ拡大という作業なのに、本ソフト経由で拡大すると、より綺麗に拡大できます。本ソフトの仕様上、少しイラスト風にはなってしまいますが、見やすいと思います。

本ソフトは、「ディープラーニング(深層学習)」と呼ばれるシステムを持った人工知能「AI(エーアイ)」が、画像の足りないピクセル(部分)を補う仕組みになっています。画像を読み込ませると、AIが「この画像は、この部分が足りていないよね?だから、私が追加してあげよう!」って感じで勝手に修正してくれます。すごい技術です。

具体的には、「畳み込みニューラルネットワーク(Deep convolutional neural networks)」と呼ばれるアルゴリズムの技術を活用しているそうです。画像のアルゴリズムは、色々あるので調べてみると結構面白いかもしれません。(詳しくはこちら

まさに、AIの技術力を体感できるソフトです。2022年話題になったイラスト生成サービス「NovelAI Diffusion(ノベルエーアイ)」や「Waifu Labs(ワイフラボ)」とは異なるAIです。画像を生成するのではなく、既にある画像を高解像度に拡大するものです。

リリース元:lltcggie
記事執筆時のバージョン:1.2.0.4(2020年9月5日)

ダウンロード方法

以下のサイトからダウンロードできます。

最新バージョン(記事作成時では、ver 1.2.0.4)の「waifu2x-caffe.zip」をダウンロードします。ちょっと容量が大きいので時間がかかります。

「waifu2x-caffe」のインストール手順画像1

ダウンロードが完了したら、圧縮フォルダーになっているので解凍します。

「waifu2x-caffe」のインストール手順画像2

展開したフォルダーの中にある「waifu2x-caffe.exe」をダブルクリックで起動します。インストール不要ですぐに利用できます。会員登録なども不要です。

「waifu2x-caffe」のインストール手順画像3

使い方

画像の登録

綺麗にしたい画像を登録します。

本ソフトの「入力パス」という部分に向かって、画像をドラッグ&ドロップします。参照ボタンをクリックして、指定することもできます。

本ソフトは、以下の3タイプに対応しています。

  • 1枚の処理
  • 複数枚の一括処理
  • フォルダー単位での処理(フォルダー内の画像一括処理)

フォルダーをドラッグ&ドロップした場合は、フォルダー内にある全ての画像が対象になります。画像を複数選択して登録することもできます。

登録すると、「入力パス」に画像のアドレスが表示されます。複数枚登録した場合は、「(Multi File)」という表記になります。

「waifu2x-caffe」に処理する写真を登録した画像

それぞれの項目を設定していきます。1度設定すれば、次回以降も維持されます。いつでも変更できます。

「waifu2x-caffe」の各機能に印をつけたスクリーンショット
  1. 変換モード
  2. ノイズ除去レベル
  3. 拡大サイズ
  4. 出力深度ビット数
  5. モデル
  6. 処理速度設定
  7. 実行

変換モード

「画像をどう処理するか?」を指定します。基本的には、「ノイズ除去と拡大」のままでいいかなと思います。元画像の大きさが十分にある場合、あるいは、写真を二次元のイラスト風にしたい場合は、「ノイズ除去」がいいかなと思います。

画像処理の用途選択できる項目
綺麗にしつつ、画像サイズを大きくしたい場合ノイズ除去と拡大
綺麗にしたいけど、画像サイズは変えなくていい場合拡大
綺麗にしなくていいけど、画像サイズを大きくしたい場合ノイズ除去

ノイズ除去レベル

どのくらいノイズを除去するか設定します。綺麗にしたい画像が荒ければ荒いほど、数字を大きくします。ただし、数字を大きくすると、それだけ綺麗な画像になりますが、仕上がりがイラスト風(二次元)っぽくなってしまうので注意です。

僕は、基本的にレベル1を選択しています。

拡大サイズ

画像の拡大率を選択します。

拡大率で指定2倍、3倍と拡大前の画像に対しての倍率で指定
変換後の横幅で指定変換後のどちらかの画像サイズで指定
変換後の縦幅で指定
変換後の縦横幅で指定変換後の縦、横のサイズを指定

僕は、「拡大率で指定」を頻繁に使っています。「2」にすると元画像の2倍の大きさ、「10」にすると、10倍の大きさにしてくれます。

数字が大きいほど画像は大きくなりますが、処理の時間が増えます。拡大しすぎると、画像がのっぺりしたイラスト風になります。元画像の大きさにもよりますが、おすすめは、1.1倍~4倍程度かなと思います。

ブログに乗せる用だと、「1280×720(横幅×縦幅)」のどちらかに合わせるといいかもしれません。

出力深度ビット数

8ビットか16から選べます。16ビットの方が綺麗になりますが、その分処理も長くなります。僕が試した範囲だと、違いが分からなかったので、処理が早い「8ビット」がいいかなと思います。

モデル

処理するAIモデルを選択します。利用するモデルによって、仕上がりが変わります。

以下、公式サイトの説明を、僕なりに解釈して書いておきます。あくまで僕の解釈です。詳しく知りたい場合は、公式サイトをご覧ください。

2次元イラスト(RGBモデル)通常の2次元イラスト用
写真・アニメ(Photoモデル)通常の写真・アニメ用
2次元イラスト(UpRGBモデル)通常モデルよりも、高速に処理・綺麗にしてくれる
ただし、通常よりもパソコンに負荷がかかる
写真・アニメ(UpPhotoモデル)画像の輝度のみを変換
2次元イラスト(Yモデル)UpRGBモデルよりもさらに綺麗にしてくれる
2次元イラスト(UpResNet10モデル)一番綺麗にしてくれる
2次元イラスト(CUnetモデル)一番綺麗にしてくれる

2次元なら「2次元イラスト」、写真なら「写真・アニメ」を選んでおけば、間違いないと思います。

「TTA」モデルは、チェックを入れることで画像が綺麗になりますが、その分処理が遅くなります。僕の環境だと、かなり処理が遅くなりました。その割に、肉眼だと画像の違いを感じられなかったので、チェック不要なんじゃないかと思いました。

通常モードとTTAモデルの処理時間の比較画像

処理速度設定

画像の処理速度を設定できます。

基本的に、分割サイズとバッチサイズの両方の数字を大きくすれば、画像の処理が早くなります。その分、パソコンに負荷がかかるので、パソコンにあった最適な数字を選びます。

負荷が大きくなるとパソコンが固まったり、ソフトが強制終了する恐れがあるので、時間がかかってもいいという場合は、両方変えないほうがいいんじゃないかなと思いました。

僕の環境で何枚か各数値を大きくして試すと、逆に処理が遅くなりました。処理する画像の枚数やモデルなどによっては、必ずしも早くなるとは限らないようです。

実行

実行をクリックすると、処理を開始します。この処理は、取り込んでいる画像が多いほど時間がかかります。パソコンの性能にもよりますが、僕の環境だと、1枚5秒程度かかりました。

以下のようなエラーが表示された場合、こちらの設定を確認してみてください。

「致命的なエラーが発生しました。分割サイズが大きすぎる可能性があります。」エラー画像

実行を押したら、下のバーが緑色になるまで待ちます。成功したら「変換に成功されました」と表示されます。処理後の画像は、元画像があるフォルダーと同じ場所に作成されます。

「waifu2x-caffe」の「変換に成功しました」画像

新しい名前で拡大後の写真があります。名前は、本ソフトで設定した変換モード、モデルなどの情報になっています。

出力した「waifu2x-caffe」画像1

複数画像を一括処理した場合は、新しくフォルダーが作成されて、その中に入っています。

出力した「waifu2x-caffe」画像2

ペイントと本ソフトで拡大した比較画像

何枚かペイントで引き伸ばした画像と、「waifu2x-caffe」で拡大した比較画像を貼っておきます。

指を見て求愛行動をしている亀写真

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(僕の指を見て、オスと勘違いしているのか、単純に好きなのか不明ですが、求愛行動をしている亀の写真)

亀の甲羅写真

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(亀の甲羅写真)

斜めからの亀写真

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(亀を斜めから撮影した写真)

レンガで遊ぶ亀写真

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(レンガで遊んでいる亀写真)

拡張機能「Video Speed Controller」のアイコン写真

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(Video Speed Controllerのアイコン)

当サイトのロゴ画像

ペイントで拡大した画像とwaifu2x-caffeで拡大した比較写真(当サイトのロゴ画像)

5枚目の「Video Speed Controller」のアイコン、6枚目の当サイトのロゴ画像が、特に違いがでているなと思います。イラスト・二次元のアニメ画像で、本領発揮する印象です。

エラーで使えない時の対処法

エラーが出る場合は、以下の2点を確認してみてください。

「Visual C++ 2015~」をダウンロードする

「waifu2x-caffe」を動かすには、Microsoftの更新プログラム「Visual C++ 2015 再頒布可能パッケージ Update 3」をインストールする必要があります。僕のパソコンには、すでにインストールされていました。

インストール直前までの手順を書きます。Microsoftの公式サイトからダウンロードできます。

「ダウンロード」をクリックします。

「Visual C++ 2015 再頒布可能パッケージ Update 3」をダウンロードする手順画像1

「vcredist_x64.exe」にチェックを入れて、次へをクリックします。ダウンロードが開始されます。

「Visual C++ 2015 再頒布可能パッケージ Update 3」をダウンロードする手順画像2

ダウンロードが完了したら起動します。

「Visual C++ 2015 再頒布可能パッケージ Update 3」をインストールする手順画像1

ライセンス条項と使用条件を確認して、OKなら「同意」にチェックを入れて、「インストール」をクリックします。

「Visual C++ 2015 再頒布可能パッケージ Update 3」をインストールする手順画像2

インストールが開始されます。

使用プロセッサーをCPUに変える

「致命的なエラーが発生しました。分割サイズが大きすぎる可能性があります。」エラー画像

実行した時に、「致命的エラーが発生しました。分割サイズが大きすぎる可能性があります」と表示され、画像が保存できない場合があります。この文面通りに、分割サイズを小さくしてみても結果は同じだと思います。別の設定を変更することで、正常に保存できます。

画面右の動作設定をクリックします。

「waifu2x-caffe」の動作設定にアクセスする手順画像

動作設定ダイアログが表示されます。画面右上の使用プロセッサーを「CUDA(使えたらcuDNN)」から、「CPU」に変えます。

「waifu2x-caffe」の「動作設定」画像

「OK」をクリックして、再度実行してみます。僕の環境だとこれでいけました。複数画像を取り込んでいる場合は、一旦1枚で実行できるか試してみてください。

パソコンの性能にもよりますが、数が多いと何十分も処理がかかる場合があります。僕のパソコンだと、1枚でも5秒くらいはかかりました。

waifu2x・waifu2x-​multiとの違い

「waifu2x」には、3つの種類があります。どれも同じ、「AIで画像を綺麗にするサービス(ソフト)」ですが、どのwaifu2xも一長一短なので、用途に応じて使い分けるのがいいかなと思います。

サービス名特徴こんな人におすすめ
waifu2x・Webサイト版
・単体画像のみのサポート
・拡大率は2倍まで可能
・毎回、reCAPTCHAが表示される
・たまに使う人
・初めて使う人(ウェブ上で完結できるため)
waifu2x-​multi・Webサイト版。waifu2xの派生版
・最大5個までの複数画像を一括で処理
・拡大率は16倍まで可能
・月数回程度使う人
・5枚以下の画像を一括処理したい人
・ウェブ上で完結させたい人
waifu2x-caffe(おすすめ)・Windows用のフリーソフト
・インストール不要で使える
・複数画像も処理できる。
・拡大率は無制限?(僕の環境で32倍まではいけました)
・まぁまぁ使う人
・大量の画像を一括処理したい人
・2倍以上の拡大をしたい人

「waifu2x」と「waifu2x-​multi」のいいとこを詰め込んだのが「waifu2x-caffe」って感じです。「1か月に1回しか使わない」といった方以外は、「waifu2x-caffe」がおすすめかなと思います。

インストール不要で使える点も便利です。

感想

以上、手軽に画質が悪い画像を高画質に拡大してくれるフリーソフト「waifu2x-caffe(ワイフ・ツーエックス・カフェ)」についてでした。

AIに「この画像は実は縮小されたものなんだよ。元のサイズに戻しておくれよ」と認識させる仕組みになっているようです。だから、厳密には拡大というよりも、「元の大きさに戻す」って感じらしいです。

初心者の僕は、分かったようで分からないです。「元々、縮小されていない画像を、あたかも縮小した画像として認識させる」ってすごいなぁ…。

2021年11月7日ソフト