itslabtime.com

情報・計算・データ表現

画素・ビット深度と画像サイズ

ピクセル数は空間のサンプルの数を表し、ビット深度は1つのピクセル値におけるステップ数を表します。ファイルサイズはこれら両方の条件に依存します。

関連する実験:画素・解像度とファイルサイズ →
画素・解像度とファイルサイズ
画素・解像度とファイルサイズの実験画面 →

概念と仕組み

ラスタ画像は、行と列で表現されるピクセル値で表現されます。同じ画面サイズでも、より多くのピクセルを使用することで、より詳細な空間情報を保存することが可能になります。

ビット深度が増加するにつれて、明るさや色の表現に使用できるステップ数が増加します。しかし、これは単にピクセルの数を増やすことで、これまで存在しなかった詳細を自動的に作成するわけではありません。

関係式と成立条件

初期のビット数は、ピクセルあたりのビット数と幅と高さの積で計算されます。8を使用してバイトに変換し、実際のストレージでは、バイトのパディングとファイル形式が確認されます。

実験における計算は、圧縮、ヘッダー、および行の配置を除いた、生のサイズを参照します。また、24ビットのRGBと8ビットのグレーススケーリングといった、チャンネル構成の差異も考慮する必要があります。

仮想実験で読み取る変化

非圧縮サイズは画素数とビット深度に比例します。

ヘッダ、行詰め、圧縮を除きます。24ビットはRGB各成分に同じ灰色値を入れます。

重要な関係式と記号

bytes = width × height × depth / 8

式で使う記号と単位
記号意味単位
W, H横・縦の画素数pixel
depth画素あたりのビット数bit/pixel

例で確かめる

同じ解像度で深度を増やすと?

色段階が増えます · 非圧縮サイズは画素数とビット深度に比例します。

よくある誤解

  • 幅と高さがそれぞれ2倍になると、ピクセルの数は2倍になりません。4倍になります。

この概念を実験で確かめる

参考資料

OpenStax · Introduction to Computer Science(英語)