画像の電子化

コンピューターのディスプレイは、色 (明暗込み) をつけたドットの集まり として構成されている (カラー・ディスプレイ上の 1 ドットは R, G, B (red, green, blue) に光る 3 つの小さな点で構成されることが多い)。 各ドットの色情報を数値化して、それを集めることによって画像情報を デジタル・データとして表現できることになる。

例えば、実習に用いているワークステーションのディスプレイ画面は、縦横 約 1000 ドットずつ、つまりおよそ 100 万ドットからなっていて、各ドット は256 の色がつけられる。ドット数は最近のワークステーション、パソコンで は大体この程度である (やや高級なもので 1600×1200 程度)。色数は 256 色 は現在では最低線で、これは 1 ドットの色を 8 ビットで表わすからで、16 ビットの場合は 65536 色、24 ビットの場合は約 1600 万色となる ¹。

この素朴な方法で 1 画面分の画像を記録したファイルのサイズはいくらにな るか計算してみよう。すぐに分かることは

画像を記録したファイルはサイズが大きい。

(情報科学センターには pnmtopng はないようである。pnmtotiff などで 試してみると良い？)

これは動画では特に顕著である。テレビなどでは、1 秒間に約 30 の画像を次々 に映すことで動画を表現している。

ワークステーションの画像をテレビのように 1 秒間に約 30 回描き換えると して、1 時間にどれだけの量のデータが必要となるか？

そこで、データの圧縮をすることになる。デジタル・データの圧 縮には、可逆な圧縮 (オリジナルのデータが完全に復元できる圧縮法 ²) と不可逆な圧縮 (オリジナルのデータが完全には復元でき ない圧縮法) とがある。画像の場合は、オリジナルと多少違っていても、十分 役立つため、不可逆な圧縮が採用されることが多い。色々な圧縮法があり、 画像データのフォーマットも実に多くの種類がある。

画像データは不可逆な圧縮をすることでサイズをかなり小さくできる。

画像圧縮技術は特許などがからんで「取り扱い注意」の部分がある。