画像のディジタル表現

画像のディジタル表現
情報のディジタル化

コンピュータはディジタル情報を扱う
音の波形
1010111000
10100・・・・・
1000101010
11001・・・・・
1011111000
111100・・・・・
どうやって画像を
数値化(ディジタル化するのか?)
?
1011111000
111100・・・・・
簡単な図形から考えてみよう
図形の数値化
図形の復元
図形を数値化してみよう
図形を数値化してみよう
横に並べると
01110 10001 10001 10001 01110
問題
図形を数値化してみよう
答え
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0010001010100010101000100
数値を図形化してみよう
011101000110001
1000101110
5×5に並べる
数値を図形化してみよう
問題 数値を図形化してみよう
01100110 10011001
10011001 10000001
10000001 01000010
00100100 00011000
答え
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
カラーはどうするの?
?
1010111000
10100・・・・・
カラー表示の仕組み
ディスプレイを拡大する
と・・・
赤,緑,青の小さな点で
できていることが分かる
カラー表示の仕組み
色は,3つの色の組み合わせで表現できる
 光の3原色
赤(Red),緑(Green),青(Blue)
[特徴]
混ぜると明るさが増し,
白に近づく(加法混色)
カラー表示の仕組み
色は,3つの色の組み合わせで表現できる
 色の3原色
,
,
[特徴]
混ぜると明るさが減り,
黒に近づく(減法混色)
カラー画像の仕組み
光の3原色
R(赤) G(緑) B(青)
RGBを256色ずつ対応させる
256×256×256=16777216色
24ビットフルカラー
画像のなめらかさは?
クイズ 何の絵でしょう?
クイズ 何の絵でしょう?
解像度
(1 画素)・・・画像を構成する最小単位
(2 解像度)・・・ある一定の範囲の総画素数
解像度が(3 高い)ほど
なめらかになる
解像度による画像の違い
解像度100×100
解像度32×32
解像度16×16
解像度8×8
解像度
プリンタやスキャナなどの(2 解像度)は、
(4 1インチ)の幅に並ぶ画素数であらわし、
単位を(5 dpi)であらわす。
※1インチは約2.5cm
階調とは
色の明るさを何段階で分けるか
2階調
3階調
4階調
階調による画像の違い
各色256階調
各色8階調
各色4階調
各色2階調
画像をディジタル化す
る仕組みを考える
?
1011111000
111100・・・・・
画像のディジタル化
①標本化
アナログ画像を一定の距離間隔で分割し,
赤,緑,青の成分ごとに各画素の明るさを取り出す
画像のディジタル化
②量子化
最も近い段階値にそろえて数値化
51
51
255
153
51
51
255
102
51
102
255
153
153
204
153
153
102
204
204
204
153
204
153
102
204
153
102
102
153
153
255
153
204
153
51
51
153
102
102
102
102
102
255
153
153
153
51
51
③符号化
0と1の組み合わせに置き換える
画像のディジタル化
音のディジタル化と同様に
「標本化→量子化→符号化」の過程をとる
[違い]
音
一定時間ごとに標本化
(時間的な標本化)
→時間
画像 一定距離ごとに標本化
(空間的な標本化)
まとめ

画像は、
解像度が高いほど詳細に
階調数が多いほど自然に近い色合い
に表現できる。
まとめ

画像のディジタル化は
 標本化(一定間隔ごとに区切り、赤、緑、青
の各色の明るさを取り出す)

量子化(最も近い段階値にそろえて数値化)

符号化(0と1の組み合わせに置き換える)
の順で数値化する。