画像の情報量 Copyright(C)2008 Tsutomu Ohara All rights reserved.

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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) 標本化 画素 量子化 符号化 → 64bit(8Byte)の情報量(0または1が、8×8=64個) 格子状に区切る 線がある所を1つの量で表す 量子化されたものを0と1で表す 標本化 画素 量子化 符号化 → 64bit(8Byte)の情報量(0または1が、8×8=64個)

画像のディジタル化(2) 「きめ細かい」方が情報量が多くなる!! 標本化 量子化 符号化 ・・・・・・・・ → 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!!

dpi 解像度 画像の「きめ細かさ」のことを「解像度」という。 ドット パー インチ dot / inch 1インチあたりのドット数 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 / inch 1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)   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」   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 青 赤 緑 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      (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 G B 6 × 6 × 6 = 216 通り 100% FF 80% CC 60% 99 40% 66 20% 33 0% 00 6 × 6 × 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 480 × 320 × 3 = 460800 Byte = 450 KB 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 600 × 400 × 3 = 720000 Byte = 約703 KB 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

bps 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 ビット パー セカンド(秒)        情報を送受信させる機械 bps ビット パー セカンド(秒) bit  /  second 1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 512 ÷ 8 = 64 (秒) まずは単位をそろえる → 8KB 例) 512KBのデータを、64Kbpsで送信したときにかかる時間は? → 8KB ※ 64Kbps・・・1秒あたりに64Kビット 512 ÷ 8 = 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 ※kbpsの「k」は、1024ではなく1000である、という考え方もある。  通信の場合、1024と1000が混同して使われているのが実態である。