デジタル画像の基本
デジタル画像の基本
「画像の大きさ」には、３つの種類があります。ディスプレーや印刷した紙面で見える大きさ・本当の大きさ・ファイルのサイズ、です。
見た目の大きさ：
基本的には、デジタル画像の大きさは縦横のドット（点）の数です。しかし、画面や紙面では実際の大きさのまま表示しないことがあります。画面の場合は、表示できるドット数に限度があり、画面の解像度によっては全体が見えなくなるので、計算処理して縮小・拡大して表示します。また、印刷する場合は、希望のサイズに調整して印刷できます。印刷する場合の方が、ディスプレーの表示よりも小さなドットで印刷できるので、点の細かさを調整しています。見た目の大きさは、実は画像の本当の大きさではありません。本当の大きさ：
画像データの、縦×横のドット数を画素数（ピクセル）といいます。デジタルカメラなどには、最大画素数というものがあり、最近は１００万画素（メガピクセル）を越えるものが一般的です。３００万・４００万画素のものもめずらしくありません。最近は、携帯電話のカメラでも３０万画素を越えています。パソコンのディスプレーの画素数を超えるものは、１：１表示ではスクロールしないと全体が見えません。しかし、プリンターで紙にドットを印刷する場合は、ディスプレーの１０倍以上の点が打てるので、３００万画素の画像データでも１：１で印刷すれば写真のように細かく印刷できます。ファイルの大きさ
デジタル画像を記録するファイルは、基本的にはドット毎の色情報を並べたものです。ドット数が多くなればファイルサイズも大きくなります。自然色を記録するには、赤・緑・青の３原色の強さをそれぞれ１バイト（２５６段階）で記録します。これで、２５６３＝１４００万色の表現ができます。３００万画素であれば、３００万×３バイト＝９ＭＢのファイルになります。ｂｍｐ形式などの非圧縮型の画像ファイルであれば、このような大容量になります。カメラに、６４ＭＢのメモリーを入れたとしても７枚しか保存できません。
画像ファイルの保存は、基本的には圧縮型を使います。ｊｐｇ形式では、圧縮率が可変ですが、平均３０分の１くらいに圧縮されます。３００万画素の写真でも、１５０ＫＢから６００ＫＢくらいに小さくできます。メールに添付したり、フロッピーに保存したり、あるいはインターネットに載せたりして、ファイルを他人に送る場合は、このファイルサイズを「画像の大きさ」という場合が多いのです。大きな画像・小さな画像、という言葉は、初心者にとっては「見た目の大きさ」をいいますが、パソコンの世界では、画素数・ファイルサイズをいう場合が多いのです。
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パソコンの画面に表示される画像は、画素（ピクセル）と呼ばれる点の集まりでできています。 ディスプレーは縦横比３：４で、画面に表示できる点の数で、ＶＧＡ・ＳＶＧＡ・ＸＧＡという規格があります。 これは、画面の実際の大きさとは異なります。１７インチのディスプレーでＳＶＧＡでもＸＧＡでも使えます。（液晶の場合は基本的に固定） |
画面一杯の画像の大きさは、ＶＧＡではおよそ３１万画素・ＳＶＧＡでは４８万画素・ＸＧＡでは８０万画素と言うことになります。ＸＧＡの画面一杯に表示させる画像でも、８０万画素のデータです。これ以上大きい画素の画像は、ディスプレーでは縮小表示させることになります。
Ｗｉｎｄｏｗｓでは、画素の色データはＲ（ｒｅｄ赤）・Ｇ（ｇｒｅｅｎ緑）・Ｂ（ｂｌｕｅ青）の三原色の強さを数で表しています。通常は各色１バイト（２５６段階）の３バイト（２４ビット）カラーで表示します。この場合、２５６×２５６×２５６＝１６７８万色の色が表されます。１画素あたり３バイトなので、画像データはＳＶＧＡで１４４万バイト＝１．４４ＭＢとなります。画像ファイルは、画素ごとの色データの集まりになっています。
データを節約するため、色数を減らし１画素２バイト（６５５３６色）にしたり、１バイト（２５６色）することもあります。ディスプレーの詳細で、色数を１バイトカラー・２バイトカラー・３バイトカラーと増やしていくと、パソコンの処理能力も高くなる必要があります。また、液晶では三原色のそれぞれの強さを２５６段階は取れないので、通常は最大でも６５０００色（２バイトカラー）になります。３バイトより少ないデータで色を表す場合は、パレットという色のセットと、そのパレットにある色番号（インデックス）を使っています。
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プリンターで高画質に印刷すれば、このくらいに縮めて印刷できる。（１２００ｄｐｉ）
この場合、紙もインクも写真用を使う。←
この大きさの画像をスキャナーでとると、このくらいの大きさの画像になる。（８００ｄｐｉ）
画面でこのくらいに見える画像も
プリンターやスキャナーでは・・
画素の点を、１インチ（約２．５ｃｍ）あたりいくつ並べるかという単位がＤＰＩです。これによって、実際に表示される画像の大きさが決まります。液晶ディスプレーは、もともと画素が並んでいるので固定になりますが、ブラウン管では走査スピードを変えて画素の数を変更できます。しかし限度もあり、標準的にはドットピッチという１画素の最小の大きさは０．３ｍｍ程度です。これを、ｄｐｉに換算すると７５ｄｐｉになります。液晶は、技術の進歩でドットピッチは小さくなっていますが、標準的な１４．１インチのディスプレーで９０ｄｐｉ位です。
ｄｐｉはプリンターやスキャナーの性能を測る単位にも使われます。プリンターやスキャナーのｄｐｉは、ディスプレーに比べると１０倍から２０倍の細かさになります。最近のプリンターでは１６００ｄｐｉ、スキャナーも１２００ｄｐｉが主流です。画面一杯の画像でも、高画質で印刷すると１／２０位まで小さくなります。印刷目的の画像は、画素数が大きいほど精細に印刷できます。しかし、パソコンのディスプレーで見る画像（インターネットやメール）は、ディスプレーの一部に表示するので、大きくても２５万画素程度で十分です。大きければ、ファイルのサイズも大きくなり、転送時間もかかります。表示画像の拡大・縮小
元画像を拡大表示したもの
200×150（３万画素）の元データ 縮小表示したもの
パソコンでは計算はお手の物なので、画像を表示する際に大きくも小さくもできます。大きくするときは点を増やし、小さくするときは点を減らします。しかし、元々の点の数は決まっているので、拡大しても縮小しても画質は悪くなります。特に拡大表示は、１画素の点が大きくなるので荒れた画像になってしまいます。縮小しても、密度が細かくなるわけではありません。画素を間引いて小さくするので、情報量は減ってしまいます。しかし、画素数の大きな画像をディスプレーで縮小表示させたものは、印刷時にはそれなりに細かな印刷ができます。この場合、データは小さくならないことに注意してください。上の３つの画像は、同じものをブラウザの中で拡大・縮小表示したものです。
画像処理ソフトを使ったデータの編集
画像データを表示の際に拡大縮小するのでなく、画像処理ソフトを使って「使う大きさに加工する」事が必要です。スキャナーやデジタルカメラの画像は、高画質になるほど巨大な大きさのデータになります。印刷が主目的である場合も、扱いやすいサイズに加工してから使います。そのためには、何か画像処理ソフトを使う必要があります。簡単なものは、Ｗｉｎｄｏｗｓの標準添付ソフトにもありますが、これだけでは機能不足です。この場合、基本的には拡大処理はできません。従って、大きな元画像データを保存しておき、使うときに縮小処理をします。上の３サイズの画像を、画像処理ソフトでサイズ変更したものと、比較してください。
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印刷用の画像
ワードなどに画像を貼り付けて印刷する場合は、画素数の大きな画像も、ドラッグで表示サイズを縮小できます。これを印刷するときは、プリンターへ送るデータのｄｐｉを調整するので、画素数の大きなものほどきれいに印刷できます。高画質印刷が必要な場合は、画素数の大きなものを挿入した方がよいのですが、文書ファイルのサイズはかなり大きくなります。ｊｐｇ形式で圧縮していればサイズは小さくなりますが、これを開いたり印刷したりするときには圧縮が解けるので、３００万画素の画像は９ＭＢのメモリーを使います。こういう写真を１ページに何枚も入れたファイルは、数十ＭＢにもなり、非力なパソコンでは止まってしまうこともあります。プロの印刷屋さんでは、ＲＡＭを１ＧＢも搭載したり、グラフィック機能を特別に強化したパソコンで処理しています。無要な高画質は、トラブルの元です。画像のサイズ（画素）を小さくして使うことを覚えてください。
