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画像について1
-デジタル写真の構造について-
注------
5-その他画像、画像変換(16進法色指定)など
は、ページ未完成です。

デジタル画像について1(2004.5月)
デジタル画像の要素
デジタル画像とは?それを把握するにはコンピュータの仕組みから見て行く必要があります。
デジタル画像の基本的な要素とはどのようなものかは、

1-画像の基本表示方法(ビットについて)
2-色の三原色(減色混合)
3-カラー画像の表示(24ビットカラー)
4-画像の単位(画素とピクセル)
5-その他画像、画像変換について(16進法色指定)


などおおまかにここでは上げます。

1-画像の基本表示方法
コンピュータのおおもとの仕組みはONとOFFで、ない=0、ある=1といった信号を2進法で組み合わせます。
2進法は、10進法になれている私たちにはなじみがありませんが、2進法で表現された数(2進数)のデータが画像の元となります。
また、画像の情報量は、ビット「Bit}という最小単位で表されています。
ビット 1 2 3 4 ・・・
桁の数 1 2 3 4 ・・・
階調の数 2 4 8 16 ・・・ 2のn乗

1ビットは、1桁。
2ビットは、2桁。
3ビットは、3桁。
4ビットは、4桁。

というように、ビット数(桁数)が増えると表示できる階調も増えて行きます。2進法では一桁が0と1の2通りしかなく、「0」、「1」の次は、「10」、「11」そして「100」、「101」と続きます。


2-色の三原色
このビット数の他にカラー画像の仕組みとして確認しておきたいのは、色の三原色についてです。
三原色には、光の三原色と色材の三原色があり、パソコンでの表示は光の三原色となります。光の三原色は、RGBつまりR(あか:Red)、G(みどり:Green)、B(ブルー:Blue)の3つの色です。これに対して色材の三原色は、CMYでシアン、マセンダ、イエローが原色となります。
光の三原色は、絵の具の三原色と違い全ての色要素が重なると「白」になり、加色混合ともいわれます。これに対して絵の具の三原色は、減色混合で色を重ねて行くと最後は「黒」になります。

3-カラー画像の表示
画像は、ビットという単位を用いて、カラーは三原色のRGBで表すのですが、ビットとRGBの関連は実際どのようになっているかは、たろえば・・

上の図の様に24ビットカラーの場合、RGB各色に8ビットの明るさの階調を持ちます。8ビットとは、2の8乗(じょう)の段階を持つことで、1色で256の階調を表示します。
RGB三色すべてでの階調は、2の24乗つまり16,777,216通りで、約1,677万色の表示ができ人の識別できる色を越えていてフルカラーともいわれます。

白黒2値(1ビット)表示

●現在(2004年)でこそ24ビット「bit」フルカラーでモニター表示されますが、初期のパソコンでは白黒2値での表示しかできませんでした。
「画像の表示」の基本的なことについて初期パソコンを見直して行くのも参考になり、15年で画像表示環境も変わりました。それと共に使い手であるユーザが、画像の知識とパソコンの知識を身につけられるかは、機器の性能が上がりかえって難しいかも知れません。


●Macintosh Plus
日本ではじめて一般に販売されたMac Plusは、白黒2色でした。つまり1ビット表示しかできないパソコンでシンプルな機能だったとも言えます。(1985年頃)

●Macintosh IICx+モニター
Macは5年後の1990年には、IIシリーズにより24ビットフルカラーが実現されていたが、14インチモニターが標準であり21インチなど大型モニターでのカラー環境はコスト面からも簡単ではなかった。
写真は、白黒2値21インチモニターですが、ビデオカードが必要です。(1991年頃)



白黒16階調表示(4ビット)

●Macintosh IICi+モニター
写真はMac IICiにApple15インチ縦型モニター(Portrait Display)をセットしたもの。A4判縦を表示できる利点がこの時期にはあったが、16階調のグレースケール(つまり4ビット)表示しかできできませんでした。過渡期だからこそのモニター仕様で、本体のビデオカード、モニターの表示能力を確認してセットする必要がありました。(1991年頃)


この後Macは、OS7、本体Quadra950などの発表(1992年)により初期より安定したカラー環境へと進んで行きます。

次の世代のMacについては、再セットアップが必要でもあり、しばらくお待ちください。



画像関連リンク

ワンコウランド
PG Tips>RGBによるカラー値処理。にRGBとビットの解りやすい説明があります。


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