カラー画像とデータ量

CG画像処理

画像の量子化 の章で、白と黒、その中間の灰色で表される画像をグレースケール画像と呼びました。
しかし、私たちが見かける画像の多くは、明暗だけでなく色をもっています。

RGBカラー画像
CG画像処理

グレースケール画像では、画像の中の各位置に対応する画素値が、明るさの情報だけをもちます。画素値が大きいほど明るく、小さいほど暗いというように、明暗の度合いだけが記録されているわけです。

一方で、画像の中の各位置に、三原色のそれぞれの画素値をもたせると、それらの混色 によって色を表すことができます。このような画像をカラー画像と呼びます。
中でも、光の三原色である赤・緑・青の成分をもつカラー画像はRGBカラー画像と呼ばれ、最も広く使われています。

RGBカラー画像は、RGB各色の画素値を表す3枚のグレースケール画像から構成されていると考えることができます。グレースケール画像のデータは縦横の2次元配列で表すことができますが、カラー画像ではそのような2次元配列が3つ必要です。

RGBカラー画像を構成する3つの2次元配列を、それぞれRGBチャンネル(赤・緑・青成分)と呼びます。各成分はそれぞれが量子化された値をもち、たとえば8ビットなら0から255までの値をとります。この3つの値の組み合わせによって、1つの画素の色が決まります。

画像のデータ量
CG画像処理

画像のデータ量は、次の式で計算することができます。

チャンネル数 1チャンネルあたりのバイト数 画素数

画素値が8ビット1バイトで表せるとき、1チャンネルあたりのバイト数は1です。
グレースケール画像は1チャンネルで構成されていると考えることができるので、横 画素、縦 画素のグレースケール画像のデータ量は、バイトになります。

同じ数の画素で構成する場合、カラー画像は、グレースケール画像の3倍のデータ量が必要です。チャンネル数が3なので、バイトになります。
色を豊かに表現できるカラー画像は、その分だけ多くのデータ量を必要とするのです。