テレビの映像って、コンピューターはどうやって書いていると思いますか？クレヨンで塗りつぶしている？
科学って、どんな物でも、最後は小さな基本単位となる少数の「素」があると考えます。
どんな複雑なものでも、少数の「素(もと)」に分解できる(還元できる)、あるいは少数の「素」で出来ていると考えるのです。還元主義と言われます。そして、原子に到りました。今は、原子も最小単位ではないとして、さらに少数の「素」を探しています。原子って多すぎるでしょ。周期表を見ると１００を超えます。おかしいでしょ、という事です。
まずは、
画像のサイズ、大きさについて。
画像の最小単位を画素、英語では、ピクセルと呼びます。
ピクセルとは、picture(画像)のcell(細胞)ということで、pixel(xは、ksの合字。クスと発音します。pic-cell の発音です)と書いて、ピクセルと読みます。
デジカメで、1300万画素という意味は説明の用はないでしょう。
カメラの解像度と画面のサイズは直接には関係ないのですが、一応、表示する関係で比は合わせているので、
スマホの横長画面では、カメラの13,000,000は、実測では下記。
5000 x 2700 程度。
下の図で、13.3MPとは、1330万画素ということでしょう。
13.3MP 4864X2736 3.6MB
に、下で出てくるマックの画像の全ての諸元情報が詰まっています。
画像ファイルの大きさが3.6MBである事を覚えておいてください。
これは、テレビ画面を接写したもの。一つ一つの画素が見えます。
すこしピンクが見えています。
この画像を接写したものでした。レタスとゴマです。
サイズについては以上です。
次は
色、カラー。
色は無限にあるように見えます。絵の具の混ぜ合わせで何色でも出るのじゃないかと思われますが、絵の具の顔料物質一粒(分子)にまで分解するとそれ以上には分解出来ないので無限に細かくは分解できず、限界があることが容易に想像出来ます。色数も有限と言う事です。
色の素は、三原色と呼ばれますね。小学校の知識。赤、緑、青です。RGBとも呼びます。アールジービー。
１画素は、３色で成り立っています。小さいので、テレビから１ｍも離れれば人間には混ざった一色として見えます。
この各色の量の配分で他の全ての色が作られます。混ぜる量は、コンピューターで扱う場合、一色に付き、０〜２５５の２５６段階あります。なぜ、２５６段階かというと、コンピューターのメモリー容量の単位がバイトByteだからです。コンピューターに合わせただけです。１Byteというのは８bitだから、１０進数では、２の８乗＝２５６ 段階を表現できます。
赤 ０〜２５５ の２５６段階
緑 ０〜２５５ の２５６段階
青 ０〜２５５ の２５６段階
０は、その色は無い。２５５は、その色の最大の明るさを意味します。
３色すべてが２５５なら、白。３色すべてが０なら黒。同じ量で、１以上、２５４以下なら、濃さの違う灰色です。
この三色の混ぜ方は、
２５６ ｘ ２５６ ｘ ２５６ ＝ 16,777,216 通り＝色 あります。
約１６００万色です。クレヨンが２４色とか、３６色とかであることを考えれば十分な色数でしょう。
コンピューターの記憶容量的には、１色１バイトですから３色で３バイト。
１３００万画素は、コンピューターの容量では、
１３００万 X ３ バイト ＝ ４８００万バイト ＝ ４８MB
です。これで、１６００万色の写真になります。
やっと見慣れた「MB」が出て来ました。
つまり、１３００万画素、約１６０００万色の写真は、１枚当たり４８MBの記憶容量を消費します。１０００枚なら、４８GBです。
こんな大きな写真は、人間の視力の分解能を越えますので、12,345,678番目の色と、12,345,677 番目の色は同じ色として良いだろう、という風にして情報量を減らします。圧縮と言います。Jpegでは、大体、1/10に圧縮します。上で覚えておいて下さいと言った記憶容量は、3.6MBでした。
3.6/48 = 1/13 に圧縮されています。
圧縮度は、写真によって少しづつ違います。一色なら１バイトで済んでしまうでしょ。ゴチャゴチャとした写真は、圧縮度が1/8などと低くなります。
