01画像のデータ量は、二つに分けて考える
デジタル画像は、小さな四角が縦横に並んだものとして考えられます。一つひとつの四角を画素（ピクセル）といい、それぞれの画素が色の情報を持っています。
圧縮していない画像の基本式横の画素数 × 縦の画素数 × 1画素あたりの情報量
- 横×縦で、画像に画素がいくつあるかを求める
- 色の条件から、1画素に何bit必要かを求める
- 最後に、求める単位へ換算する
02白か黒だけなら、1画素は1bit
白と黒の二通りを区別できればよいので、各画素には0か1のどちらかを記録します。1bitで表せる状態は二通りであるため、1画素あたり1bitです。
1024×768画素の二値画像
- 横1024画素
- 縦768画素
- 白か黒の二通り＝1画素あたり1bit
- 1024×768×1＝786,432bit
- 786,432÷8＝98,304B
- 98,304÷1,000＝98.304kB
答え約98.3kB
データ量をbitで求めたあと、8bit＝1Bを使ってBへ直します。動画では1kB＝1000Bとして計算しています。試験では1000倍と1024倍のどちらを使うかが示されることが多いため、問題文の条件を先に確認します。
0324ビットフルカラーは、1画素が3B
一般的な24ビットフルカラーでは、赤・緑・青をそれぞれ256段階で記録します。256＝2の8乗なので各色8bit、三色を合わせると1画素あたり24bitです。24bit÷8＝3Bとしてから計算すると、式を短くできます。
1画素の情報量赤8bit ＋ 緑8bit ＋ 青8bit ＝ 24bit ＝ 3B
1920×1080画素の24ビットフルカラー画像
- 横1920画素
- 縦1080画素
- 1画素あたり24bit＝3B
- 1920×1080×3＝6,220,800B
- 6,220,800÷1,000,000＝6.2208MB
答え約6.2MB
04条件が変わっても、同じ考え方で組み立てる
すべての問題が二値画像か24ビットフルカラーとは限りません。各色が点灯する・しないの二段階なら、赤・緑・青に1bitずつ必要なので合計3bitです。各色が8段階なら、8＝2の3乗なので1色3bit、三色で9bitです。
- n bitで表せる状態の数は2のn乗
- 色数が分かっているときは、その色数を表せる最小のbit数を考える
- RGBそれぞれの段階数が示されたら、1色分のbit数を三色分足す
- 式を暗記するのではなく、1画素に何bit入るかを条件から決める