なぜ普通の反転アプリだと顔が青くなる？C-41ネガの「オレンジ色かぶり除去」の仕組み

翻拍したネガを一般的な画像編集アプリや一部のフィルムスキャンアプリで「色を反転」すると、顔がシアンに転びます。よくある診断である「ホワイトバランスがずれている」は誤りで、だから色温度スライダーをいくら動かしても最後まで合いません。この色かぶりはフィルムに意図的に焼き込まれており、除去に必要なのは減算ではなく除算です。

1. そもそもなぜフィルムベースはオレンジ色なのか

カラーネガのシアン・マゼンタ色素は分光的に純粋ではなく、本来吸収すべきでない波長まで吸収します（不要吸収）。放置すればネガから再現される全ての色が濁ります。C-41 全般で採用されている対策がカラードカプラーで、未反応のカプラーが黄橙色のまま残り、補正すべき不要吸収とちょうど同じ形のポジマスクを形成します。あのオレンジは欠陥ではなく、内蔵された補正フィルターです。

2. 線形反転（1 − RGB）という罠

フィルムの応答は指数的です。光学濃度は D = log₁₀(1 / T)（T は透過率）で定義され、露光に対して線形なのは透過率ではなく濃度のほうです。8bit sRGB 値を 255 - x で反転すると透過率を反転することになり、オレンジ成分はシアンに反転して残り、透過率スケールの圧縮された側にある暗部は紺色のベタに潰れます。

3. 濃度空間でのマスク減算

濃度空間ではベース除去は単純な減算です：D_image = D_pixel − D_base。両辺を指数に戻すと減算は除算になり、T_image = T_pixel / T_base となります。シェーダーがサンプリングしたマスク色で「割る」のはこのためです。その後の1つのべき関数が、乳剤の非線形応答を復元します。

vec3 inverted = pow(max(vec3(0.0), 1.0 - (pixel / mask)), vec3(u_filmCurve));
inverted = clamp((inverted - u_black) / (u_white - u_black), 0.0, 1.0);
inverted = pow(inverted, vec3(1.0 / u_gamma));

• pixel / mask — 濃度空間におけるオレンジベースの減算。
• u_filmCurve（約1.45〜1.60）— 平坦なランプではなくS字の乳剤特性を復元。
• u_black / u_white — レベル伸張。白飛び黒潰れなくヒストグラムを使い切る。
• u_gamma（1.8）— 表示系の伝達関数を補償。これがないと中間調が暗く濁ります。

4. `mask` を正しく取る：40×40＋外れ値除去

補正全体がチャンネルごとの1つの数値に依存するため、ホコリ1ピクセルで1コマ全体が破綻します。写ルンですをスマホに移す手順でも解説したように、未露光ベースのサンプリング位置を正しく選ぶことが反転品質の決め手になります。NegaScan は未露光ベース（歯孔の隙間やコマ間）の 40×40 領域を平均し、平均前に標準偏差1.5倍を超えるサンプルを棄却します。手作業のマスク切りなしに、粒状ノイズ・ホコリ・キズを除外できます。

5. 実際に動かしてみる

どのピクセルをフィルムベースとして使ったか答えられない反転ツールは、推測しています。その推測の後始末を、あなたが毎コマ引き受けることになります。