2.1 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) をつけた点 (ピクセル あるいはドット) 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 ピクセルは 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)。 各ピクセル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、実習に用いているパソコンのディスプレイ画面は、 縦横約 1000 ピクセルずつ¹、 つまりおよそ 100 万ピクセルからなっていて、 各ピクセルは約 1600 万色の色がつけられる。 ピクセル数は最近のパソコン、 ワークステーショ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、1 ピクセルの色を 8 ビットで表わす場合 256 色で、 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²。

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 (すぐ後で実際にそういうファイルを作ってみて確認する)。 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。

そこで、

画像の記録にはデータの圧縮が不可欠

になる。デジタル・データの圧縮法は次のように大きく二つに分類できる。

デジタル・データの圧縮法

(1) 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) 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 -- うまくやると圧縮後のデータのサイズを非常に小さくすること ができる

文書データやプログラム・データなどは可逆な圧縮をすることになる。 gzip, compress, zip, LHa などは可逆な圧縮をする。

画像の場合は、オリジナルと多少違っていても、十分役立つことが多いため、 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。