画像の情報量 Copyright(C)2008 Tsutomu Ohara All rights reserved コンピュータ上での画像の扱い • 画像を「点の集まり」としてとらえる • これらの「点（ドット）」を「画素」という。ロジックパズル画像のディジタル化（１）格子状に区切る標本化 16進 0110 1110 6E 0101 1011 5B 線がある所を１つの量で表す画素 0100 0001 81 量子化されたものを０と１で表す量子化 0100 0010 42 符号化 0110 0110 66 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0010 0100 24 → ６４bit（８Ｂｙｔｅ）の情報量（０または１が、８×８＝６４個） 0011 1000 38 0001 1000 18 画像のディジタル化（２）標本化量子化符号化 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0000 0001 0000 16進 0 0 1 0 0011 1100 0110 1100 3 C 6 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 ・・・・・・・・ → ２５６bit（３２Ｂｙｔｅ）の情報量（０または１が、１６×１６＝２５６個）「きめ細かい」方が情報量が多くなる！！ 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 解像度かいぞうど画像の「きめ細かさ」のことを「解像度」という。ｄｐｉドットパーインチｄｏｔ／ｉｎｃｈ１インチあたりのドット数例）３００dpi ・・・１インチあたり３００ドット色の情報とディジタル化色の三属性 • 色相（しきそう：色み）赤み・青み・黄みなどの色の違い ※白・灰・黒は「色み」を持たない「無彩色」 • 明度（めいど：明るさ）色の明るさ・暗さの度合い • 彩度（さいど：鮮やかさ）色みの強さ、弱さの度合い色相環：「虹」の色を順番に環状に並べたもの（しきそうかん：教科書資料７ページ参照）色の三原色 • 減法混色（色料の三原色）青（シアン）、赤（マゼンダ）、黄（イエロー）＜ＣＭＹＫ＞「プリンタ」「絵の具」 • 加法混色（色光の三原色）赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）＜ＲＧＢ＞「ブラウン管」「液晶画面」 → １ドット（１ピクセル）につき、ＲＧＢの３色が光って色を決めている！！ Tom’sWebSite「色の三原色」１ピクセル白赤緑青黒黄シアンマゼンダ２階調の光が３色・・・２×２×２＝８色色の「情報化」 • コンピュータでは基本的に「加法混色」 • ＲＧＢそれぞれの「光の強さ」を、２の８乗（８bit）：０～２５５の２５６階調で表す →１色につき、００～FFの１６進数２ケタ →３色で００００００～FFFFFF の６ケタ →８bit×３色＝「２４bitフルカラー」と呼ぶ →全部で 256×256×256≒1677万色色の表現例）００９９FF 赤緑青 0％ 60％ 100％教科書「巻末資料１２ページ」で調べてみよう！！ Webセーフカラー • 1677万色だと機械の負担も大きい →このうち、RGBを各6段階にわけた216色を Webセーフカラーと呼び、Webページでよく使われている（教科書巻末資料１２ページ） ※コンピュータでは、よく使われる40色をさらに加え、計256色として表示させることが多い。（8bitカラー：人間が見分ける限界と言われている） Webセーフカラーの組み合わせＲ 100% FF 80% CC 60% 99 40% 66 20% 33 0% 00 ６Ｇ × ６Ｂ × ６＝２１６通り画像と情報量ビットマップ画像 • 画像を「点の集まり」としてそのまま記録したもの例）よこ４８０ピクセル、たて３２０ピクセルの画像４８０ピクセル１ピクセルにつき、 24bit（３Byte）の色情報・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３２０ピクセル・・・・・・点の合計色情報４８０ × ３２０ × ３＝４６０８００ Byte ＝４５０ KB スキャナとビットマップ画像 • まずは解像度からピクセル数を求める例）よこ３インチ、たて２インチで、２００dpiフルカラーで取り込んだ時のデータ量 ※ ２００dpi・・・１インチあたりに200ドット（ピクセル） 200dpi×3インチ＝ 600 ピクセル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 200dpi×2インチ＝ 400 ピクセル・・・・・・点の合計色情報６００ × ４００ × ３＝７２００００ Byte ＝約７０３ KB 送受信の単位 • モデム・・・アナログとディジタルを変換し、情報を送受信させる機械ｂｐｓビットパーセカンド（秒）ｂｉｔ／ｓｅｃｏｎｄ１秒あたりのビット数例） 64Kｂｐｓ・・・１秒あたり６４Ｋビット画像の送信 • まずは単位をそろえる例）５１２ＫＢのデータを、６４Ｋｂｐｓで送信したときにかかる時間は？ ※ ６４Ｋｂｐｓ・・・１秒あたりに６４Ｋビット５１２ ÷ ８ → ８ＫＢ＝６４（秒） ※実際は制御のための信号などもやりとりするため、さらに時間がかかる