解像度と階調

ビットマップ（ラスター）画像

ビットマップ方式ではピクセルと呼ばれる小さな領域の集まりと考え、ピクセルごとの色を記録する。

ピクセルはドットと呼ばれたり画素(画素)と呼ばれたりする。

当然ピクセルが多いほど正確に細かく記録することができるが、その分データが多く必要になる。この違いを解像度という。細かい部分をどれだけ詳しく分解できるかという意味である。

上図は写真を撮る時を想定して像をピクセルに分け、ピクセルの色を１色に決定することを表しているので、26×20=520 の解像度のピクセルは大きい。しかし、記録されたデータのピクセルをどのぐらいの大きさにするかは表示の時の都合による。

ピクセル大きさを同じにした画像

解像度は、１インチ（25.4mm）あたりのピクセル数で表され、dpi（dots per inch）、ppi (pixels per inch)という単位を使う。

コンピュータ画面の解像度はピクセル数をそのままいうことが多い。1024x768、1280x1024、1600x1200 などが代表的である。

これをdpiに直すには次のように計算する。画面の横幅が 30cm で 1024 ピクセルである場合、1024÷(30÷2.54)＝86.7…なので約87dpiとなる。普通のディスプレイは72dpi～96dpi程度の解像度で表示している。

印刷などで、各色の色の点が隣り合い、集まって一つの色の単位をなす場合、各色の点をドット、集まって一つの色の単位をピクセルというが、インクが混ざって一つの点をなす時にはドットとピクセルは一致する。

ピクセルごとにどんな色かを記録していくが、その色をどこまで細かく区別していくかを階調という。普通は赤緑青の三原色それぞれ256段階の組み合わせで256×256×256＝16777216色で表したものをフルカラーとか24bitカラーなどと呼ぶ。

以下の例は、緑のグラデーションを256段階から8段階まで、何段階に区別するかを変化させてどのように記録されるかをみたものである。

左側の列をみると解像度が高くても（細かくサンプリング）段階の数が十分にないと再現性が悪くなることがわかる。

また、右側は左側の8分の1の解像度で同様に階調を減らしていったものである。解像度と階調の意味することの違いを確認してほしい。

聖愛中学高等学校
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