ビットマップの種類Types of Bitmaps

ビットマップは、ピクセルの四角形配列の各ピクセルの色を指定するビットの配列です。A bitmap is an array of bits that specify the color of each pixel in a rectangular array of pixels. 個々のピクセルに割り当てられるビット数によって、そのピクセルに割り当てることができる色の数が決まります。The number of bits devoted to an individual pixel determines the number of colors that can be assigned to that pixel. たとえば、各ピクセルが4ビットで表されている場合、指定されたピクセルには16色の色 (2 ^ 4 = 16) のいずれかを割り当てることができます。For example, if each pixel is represented by 4 bits, then a given pixel can be assigned one of 16 different colors (2^4 = 16). 次の表は、指定されたビット数で表されるピクセルに割り当てることができる色の数の例を示しています。The following table shows a few examples of the number of colors that can be assigned to a pixel represented by a given number of bits.

ピクセルあたりのビット数Bits per pixel ピクセルに割り当てることができる色の数Number of colors that can be assigned to a pixel
11 2^1 = 22^1 = 2
22 2^2 = 42^2 = 4
44 2^4 = 162^4 = 16
88 2^8 = 2562^8 = 256
1616 2^16 = 65,5362^16 = 65,536
2424 2^24 = 16,777,2162^24 = 16,777,216

通常、ビットマップを格納するディスクファイルには、1ピクセルあたりのビット数、各行のピクセル数、配列内の行の数などの情報を格納する1つまたは複数の情報ブロックが含まれています。Disk files that store bitmaps usually contain one or more information blocks that store information such as the number of bits per pixel, number of pixels in each row, and number of rows in the array. このようなファイルには、カラーテーブル (カラーパレットとも呼ばれます) が含まれている場合もあります。Such a file might also contain a color table (sometimes called a color palette). カラーテーブルでは、ビットマップ内の数値が特定の色にマップされます。A color table maps numbers in the bitmap to specific colors. 次の図は、拡大画像とビットマップおよびカラーテーブルを示しています。The following illustration shows an enlarged image along with its bitmap and color table. 各ピクセルは4ビットの数値で表されるため、カラーテーブルには 2 ^ 4 = 16 の色があります。Each pixel is represented by a 4-bit number, so there are 2^4 = 16 colors in the color table. テーブル内の各色は、24ビットの数値で表されます。赤の場合は8ビット、緑の場合は8ビット、青の場合は8ビット。Each color in the table is represented by a 24-bit number: 8 bits for red, 8 bits for green, and 8 bits for blue. 数値は、16進数 (base 16) 形式で表示されます。A = 10、B = 11、C = 12、D = 13、E = 14、F = 15。The numbers are shown in hexadecimal (base 16) form: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15.

ビットマップのサンプルBitmap sample

画像の行3、列5のピクセルを確認します。Look at the pixel in row 3, column 5 of the image. ビットマップ内の対応する数値は1です。The corresponding number in the bitmap is 1. 色の表は、1が赤を表し、ピクセルが赤であることを示しています。The color table tells us that 1 represents the color red so the pixel is red. ビットマップの一番上の行にあるすべてのエントリは、3です。All the entries in the top row of the bitmap are 3. 色テーブルでは、3が青を表していることがわかります。そのため、イメージの一番上の行のすべてのピクセルが青色になります。The color table tells us that 3 represents blue, so all the pixels in the top row of the image are blue.

注意

一部のビットマップは、ボトムアップ形式で格納されます。ビットマップの最初の行の番号は、イメージの下部の行のピクセルに対応します。Some bitmaps are stored in bottom-up format; the numbers in the first row of the bitmap correspond to the pixels in the bottom row of the image.

カラーテーブルにインデックスを格納するビットマップは、パレットインデックス付きビットマップと呼ばれます。A bitmap that stores indexes into a color table is called a palette-indexed bitmap. ビットマップによっては、カラーテーブルを必要としない場合があります。Some bitmaps have no need for a color table. たとえば、ビットマップでピクセルあたり24ビットが使用されている場合、そのビットマップは、カラーテーブルにインデックスを設定するのではなく、自身の色を格納できます。For example, if a bitmap uses 24 bits per pixel, that bitmap can store the colors themselves rather than indexes into a color table. 次の図は、色テーブルを使用するのではなく、色を直接格納するビットマップ (ピクセルあたり24ビット) を示しています。The following illustration shows a bitmap that stores colors directly (24 bits per pixel) rather than using a color table. 図には、対応する画像の拡大表示も示されています。The illustration also shows an enlarged view of the corresponding image. ビットマップでは、FFFFFF は白、FF0000 は赤、00FF00 は緑、0000FF>MICROSOFT は青を表します。In the bitmap, FFFFFF represents white, FF0000 represents red, 00FF00 represents green, and 0000FF represents blue.

ビットマップのサンプルBitmap sample

グラフィックスファイル形式Graphics File Formats

ディスクファイルにビットマップを保存するための標準形式は多数あります。There are many standard formats for saving bitmaps in disk files. GDI + は、次の段落で説明されているグラフィックスファイル形式をサポートしています。GDI+ supports the graphics file formats described in the following paragraphs.

BMPBMP

BMP は、デバイスに依存せず、アプリケーションに依存しないイメージを格納するために Windows によって使用される標準形式です。BMP is a standard format used by Windows to store device-independent and application-independent images. 指定した BMP ファイルのピクセルあたりのビット数 (1、4、8、15、24、32、または 64) は、ファイルヘッダーで指定されます。The number of bits per pixel (1, 4, 8, 15, 24, 32, or 64) for a given BMP file is specified in a file header. 1ピクセルあたり24ビットの BMP ファイルは一般的です。BMP files with 24 bits per pixel are common. 通常、BMP ファイルは圧縮されないため、インターネット経由での転送には適していません。BMP files are usually not compressed and, therefore, are not well suited for transfer across the Internet.

グラフィックス インターチェンジ形式 (GIF)Graphics Interchange Format (GIF)

GIF は、Web ページに表示される画像の一般的な形式です。GIF is a common format for images that appear on Web pages. Gif は、線の描画、純色のブロックを含む画像、および色の間に境界が鋭い画像に適しています。GIFs work well for line drawings, pictures with blocks of solid color, and pictures with sharp boundaries between colors. Gif は圧縮されますが、圧縮プロセスでは情報が失われません。圧縮解除されたイメージは、元のイメージとまったく同じです。GIFs are compressed, but no information is lost in the compression process; a decompressed image is exactly the same as the original. GIF 内の1色は透明として指定できます。これにより、画像を表示する Web ページの背景色がイメージに与えられます。One color in a GIF can be designated as transparent, so that the image will have the background color of any Web page that displays it. GIF イメージのシーケンスは、1つのファイルに格納して、アニメーション GIF を形成できます。A sequence of GIF images can be stored in a single file to form an animated GIF. Gif はピクセルあたり最大8ビットを格納するため、256色に制限されます。GIFs store at most 8 bits per pixel, so they are limited to 256 colors.

Joint Photographic Experts Group (JPEG)Joint Photographic Experts Group (JPEG)

JPEG は、スキャンされた写真などの自然なシーンに適した圧縮方式です。JPEG is a compression scheme that works well for natural scenes such as scanned photographs. 一部の情報は圧縮プロセスで失われますが、多くの場合、ユーザーにとっては失われることがなるべくます。Some information is lost in the compression process, but often the loss is imperceptible to the human eye. Jpeg はピクセルあたり24ビットを格納するため、1600万色以上で表示できます。JPEGs store 24 bits per pixel, so they are capable of displaying more than 16 million colors. Jpeg は、透明度やアニメーションをサポートしていません。JPEGs do not support transparency or animation.

JPEG イメージの圧縮レベルは構成可能ですが、圧縮レベルを高くすると (小さいファイル)、情報が失われる可能性があります。The level of compression in JPEG images is configurable, but higher compression levels (smaller files) result in more loss of information. 20:1 の圧縮比率では、多くの場合、人間の目が元のものと区別するのが困難なイメージが生成されます。A 20:1 compression ratio often produces an image that the human eye finds difficult to distinguish from the original. 次の図は、bmp イメージと、その BMP イメージから圧縮された2つの JPEG イメージを示しています。The following illustration shows a BMP image and two JPEG images that were compressed from that BMP image. 最初の JPEG の圧縮率は4:1 で、2番目の JPEG の圧縮率は約8:1 です。The first JPEG has a compression ratio of 4:1 and the second JPEG has a compression ratio of about 8:1.

Filetype サンプルFiletype samples

JPEG 圧縮は、線描画、純色のブロック、および鋭い境界では適切に機能しません。JPEG compression does not work well for line drawings, blocks of solid color, and sharp boundaries. 次の図は、BMP と2つの Jpeg および GIF を示しています。The following illustration shows a BMP along with two JPEGs and a GIF. Jpeg と GIF は、BMP から圧縮されています。The JPEGs and the GIF were compressed from the BMP. 圧縮率は、GIF の場合は4:1、小さい JPEG の場合は4:1、より大きい JPEG の場合は8:3 です。The compression ratio is 4:1 for the GIF, 4:1 for the smaller JPEG, and 8:3 for the larger JPEG. GIF では線に沿って鋭い境界が維持されますが、Jpeg では境界がぼやけている傾向があることに注意してください。Note that the GIF maintains the sharp boundaries along the lines, but the JPEGs tend to blur the boundaries.

FiletypeFiletypes

JPEG は、ファイル形式ではなく、圧縮方式です。JPEG is a compression scheme, not a file format. JPEG ファイルインターチェンジ形式 (JFIF) は、JPEG スキームに従って圧縮されたイメージを格納および転送するために一般的に使用されるファイル形式です。JPEG File Interchange Format (JFIF) is a file format commonly used for storing and transferring images that have been compressed according to the JPEG scheme. Web ブラウザーによって表示される JFIF ファイルは、.jpg 拡張子を使用します。JFIF files displayed by Web browsers use the .jpg extension.

変更可能イメージファイル (EXIF)Exchangeable Image File (EXIF)

EXIF は、デジタルカメラによってキャプチャされた写真に使用されるファイル形式です。EXIF is a file format used for photographs captured by digital cameras. EXIF ファイルには、JPEG 仕様に従って圧縮されたイメージが含まれています。An EXIF file contains an image that is compressed according to the JPEG specification. また、EXIF ファイルには、写真 (撮影日、シャッター速度、露出時間など) に関する情報や、カメラ (製造元、モデルなど) に関する情報も含まれています。An EXIF file also contains information about the photograph (date taken, shutter speed, exposure time, and so on) and information about the camera (manufacturer, model, and so on).

ポータブル ネットワーク グラフィックス (PNG)Portable Network Graphics (PNG)

PNG 形式は、GIF 形式の利点の多くを保持しますが、GIF 以外の機能も提供します。The PNG format retains many of the advantages of the GIF format but also provides capabilities beyond those of GIF. GIF ファイルと同様に、PNG ファイルは情報を失わずに圧縮されます。Like GIF files, PNG files are compressed with no loss of information. PNG ファイルは、ピクセルあたり8、24、または48ビットの色を格納でき、グレースケールは1、2、4、8、または16ビット/ピクセルになります。PNG files can store colors with 8, 24, or 48 bits per pixel and grayscales with 1, 2, 4, 8, or 16 bits per pixel. これに対し、GIF ファイルで使用できるのは1、2、4、または8ビット/ピクセルだけです。In contrast, GIF files can use only 1, 2, 4, or 8 bits per pixel. PNG ファイルには、各ピクセルのアルファ値を格納することもできます。これは、そのピクセルの色を背景色とブレンドする度合いを指定します。A PNG file can also store an alpha value for each pixel, which specifies the degree to which the color of that pixel is blended with the background color.

PNG は、画像をプログレッシブに表示する機能 (つまり、ネットワーク接続を介して到着する画像をより正確かつ適切に表示するため) を強化します。PNG improves on GIF in its ability to progressively display an image (that is, to display better and better approximations of the image as it arrives over a network connection). PNG ファイルには、さまざまなディスプレイデバイスでイメージを正確にレンダリングできるように、ガンマ補正および色補正の情報を含めることができます。PNG files can contain gamma correction and color correction information so that the images can be accurately rendered on a variety of display devices.

タグイメージファイル形式 (TIFF)Tag Image File Format (TIFF)

TIFF は、さまざまなプラットフォームやイメージ処理アプリケーションによってサポートされる、柔軟で拡張可能な形式です。TIFF is a flexible and extendable format that is supported by a wide variety of platforms and image-processing applications. TIFF ファイルは、ピクセルあたり任意の数のビットを持つイメージを格納でき、さまざまな圧縮アルゴリズムを使用できます。TIFF files can store images with an arbitrary number of bits per pixel and can employ a variety of compression algorithms. いくつかのイメージは、1つのマルチページ TIFF ファイルに格納できます。Several images can be stored in a single, multiple-page TIFF file. 画像に関連する情報 (スキャナーの製造元、ホストコンピューター、圧縮の種類、向き、1ピクセルあたりのサンプルなど) は、ファイルに格納し、タグを使用して配置することができます。Information related to the image (scanner make, host computer, type of compression, orientation, samples per pixel, and so on) can be stored in the file and arranged through the use of tags. TIFF 形式は、新しいタグの承認と追加によって、必要に応じて拡張できます。The TIFF format can be extended as needed by the approval and addition of new tags.

関連項目See also