ビットマップ
色とりどりの小さなタイルをびっしり並べて完成させるモザイク画のようなものです。
定義 ビットマップは、画面を方眼紙のように細かく区切った四角いマス(ピクセル/画素)の一つひとつに色情報を割り当てて、全体として一枚の画像を表現するデジタルグラフィックの方式です。たくさんの点が集まることで、写真やリアルな絵を描き出します。
モザイクタイルで絵を描くしくみ
小さい頃に紙を細かくちぎって貼った「ちぎり絵(モザイク)」や、クロスステッチの図案を思い出してみてください。四角いマス目に決められた色の紙や糸を一つずつ埋めていくと、離れて見たときに素敵な風景や人物の顔が浮かび上がってきますよね。
コンピュータもこれとまったく同じ原理で画像を扱っています。画面をごく微細な四角いマス目に分割し、マス目ごとに正確な色のデータを番号のように記録しておくのです。このように色情報を持つ最小の四角い単位をピクセル(画素)と呼びます。
私たちがスマートフォンのカメラで撮る日常の写真や、ネットで見かける背景画像(JPG、PNG)などは、基本的にすべてこの方式で作られています。何百万個もの点が集まって自然な明暗やグラデーションを作り出すため、実写の写真を表現するのに最も適しています。
虫眼鏡で拡大すると、なぜ四角が見えるの?
ビットマップ画像は、もともと決められた通りの大きさで表示しているときは、とても滑らかで綺麗に見えます。しかし、写真の中の小さな文字や瞳を見ようとして画面をぐっと拡大すると、輪郭が階段のようにギザギザになり、四角いブロックが見えてきます。
「画像が粗くなった」「モザイク状に崩れた」と言われる現象ですが、これは固定された大きさのピクセル自体がそのまま引き伸ばされるために起こります。ビットマップは最初に作られた時点で点の数が決まっているため、どれだけ拡大しても元々なかった新しいディテールを作り出すことはできません。
一方で、数式を使って線や面を描く「ベクター(Vector)」方式は、いくら拡大しても輪郭がくっきり滑らかなまま保たれます。ただしベクターは、ビットマップのように複雑で豊かな色の変化を写真のようにリアルに表現するのは苦手です。
もう少し詳しく:解像度とファイルサイズ
ビットマップ画像の品質を決める大きなカギは、縦と横のマス目の中にどれだけ多くの点が含まれているかです。このマス目の細かさを解像度(Resolution)と呼び、一般的には1920×1080(FHD)や3840×2160(4K)のように縦横のピクセル数で表します。
解像度が高ければ高いほど、より小さく密度の高い点で絵を描くため、写真は格段に繊細で鮮明になります。ただし、点の一つひとつに赤・緑・青(RGB)の明るさ情報を記録しなければならないため、点が増えるほどコンピュータが保存すべきデータ量(ファイルサイズ)も正比例して大きくなります。
そのため、高画質なビットマップ画像はどうしてもデータが重くなりがちです。この問題を解決するために、人間の目では見分けがつかない色の違いをまとめて容量を減らす、さまざまな画像圧縮技術が発展してきました。
🤔 よくある誤解
ビットマップ画像は画質が落ちる古い方式で、ベクター画像のほうが常に優れている。
ビットマップとベクターは優劣ではなく、得意な用途が異なります。実際のカメラ写真のように、複雑な光と影、何千万もの色彩をリアルに表現するにはビットマップが最も優れています。
🧺 日常で出会う場面
ビットマップは、色を持った四角い点(ピクセル)をモザイクのように敷き詰めて、写真のようなリアルな画像を表現する方式です。