ビット深度のチュートリアル

ビット深度は、画像のカラー パレットで使用できる一意の色の数を、各色の指定に使用される 0 と 1、つまり「ビット」の数で表します。これは、画像がこれらの色をすべて使用する必要があるという意味ではなく、代わりにそのレベルの精度で色を指定できることを意味します。グレースケール イメージの場合、ビット深度は、利用可能な固有の色合いの数を定量化します。利用可能な 0 と 1 の組み合わせが増えるため、ビット深度の高い画像はより多くの色合いや色をエンコードできます。

用語

デジタル画像のすべてのカラー ピクセルは、赤、緑、青の 3 原色の組み合わせによって作成されます。各原色は「カラー チャネル」と呼ばれることが多く、ビット深度で指定された任意の範囲の強度値を持つことができます。各原色のビット深度は、「チャネルあたりのビット数」と呼ばれます。 「ピクセルあたりのビット数」(bpp) は、3 つのカラー チャネルすべてのビットの合計を指し、各ピクセルで使用できる合計色を表します。カラー画像では、掲示されている数値がピクセルあたりのビット数を表しているのか、チャネルあたりのビット数を表しているのかが不明な場合があるため、混乱が頻繁に発生します。接尾辞として「bpp」を使用すると、これら 2 つの用語を区別しやすくなります。

例

デジタル カメラのほとんどのカラー画像は、チャネルごとに 8 ビットであるため、合計 8 つの 0 と 1 を使用できます。これにより、2 つまたは 256 の異なる組み合わせが可能になり、原色ごとに 256 の異なる強度値に変換されます。 3 つの原色すべてを各ピクセルで組み合わせると、2 つまたは 16,777,216 もの異なる色、つまり「トゥルー カラー」が可能になります。これは、各ピクセルが 3 つの 8 ビット カラー チャネルで構成されているため、ピクセルあたり 24 ビットと呼ばれます。 X ビット画像で使用できる色の数は、X がピクセルあたりのビット数を表す場合は 2 であり、X がチャネルあたりのビット数を表す場合は 2 です。

比較

次の表は、ビット (ビット深度)、使用可能な合計色、および一般的な名前に関して、さまざまな画像の種類を示しています。

ピクセルあたりのビット数	利用可能な色の数	通称
1	2	モノクロ
2	4	CGA
4	16	エガ
8	256	VGA
16	65536	XGA、ハイカラー
24	16777216	SVGA、True Color
32	16777216 + 透明度
48	281兆

ビット深度の視覚化

下のラベルのいずれかにマウスを移動すると、選択した色の量を使用して画像が再表示されます。 24 bpp と 16 bpp の違いはわずかですが、ディスプレイを True Color 以上 (24 bpp または 32 bpp) に設定するとはっきりとわかります。

24 bpp

16 bpp

12 bpp

10 bpp

8 bpp

役立つヒント

• 人間の目は約 1,000 万色しか識別できないため、表示のみを目的とする場合、24 bpp を超える画像を保存するのは過剰です。一方、24 bpp を超える画像は、後処理でよりよく保持されるため、依然として非常に有用です (「ポスタリゼーション チュートリアル」を参照してください)。
• カラー チャンネルあたり 8 ビット未満の画像の色のグラデーションは、画像のヒストグラムではっきりと確認できます。
• 利用可能なビット深度設定は、ファイルの種類によって異なります。標準の JPEG ファイルと TIFF ファイルは、チャネルごとにそれぞれ 8 ビットと 16 ビットしか使用できません。