ベクターグラフィックス

モザイク壁画を間近で見ると、四角いタイルが一つひとつ見えて輪郭がぼやけてしまいます。私たちがスマートフォンで撮影する写真や一般的な画像（ビットマップ）もこれと全く同じで、「ピクセル」と呼ばれる四角い点を細かく並べて作ったモザイク画のようなものです。そのため、無理に拡大すると点が大きくなって階段状のギザギザが現れます。

一方、ベクターグラフィックスはタイルを貼るのではなく、座標と数式で描かれた設計図に近い存在です。コンピュータに対して「どこに何色の点があるか」を保存する代わりに、「どの位置からどの位置まで、太さ2の青い曲線を引く」という命令（計算式）を記録しておきます。

そのため、画像を10倍、100倍に拡大しても、コンピュータはその都度数式に合わせて滑らかな線を再計算して描画してくれます。スマホの小さな画面で見ても、ビルの壁面に掲げる超巨大な看板に印刷しても、画質が落ちることなくいつでも鮮明な状態をキープできるのです。

コンピュータの中で滑らかな曲線を数学的に表現する際、最も広く使われているのが「ベジェ曲線（Bézier Curve）」です。始点と終点を打ち、その間に磁石のような役割を果たす「制御点」を置いて、線をピンと引っ張るような原理です。

マウスで制御点の位置や向きを少し引っ張るだけで、曲線の曲がり具合がリアルタイムに滑らかに変化します。デザイナーが描くあらゆる自由な線や形は、実はこうしたアンカーポイント（基準点）とハンドル（制御点）の座標データとして記録されています。

この仕組みの大きなメリットは、データ容量が驚くほど軽い点です。何百万個もの色のタイルを一つひとつ記録する必要がなく、いくつかの基準点の座標と線の色情報だけを保存すればよいため、シンプルなイラストならファイルサイズが非常に小さく軽量です。ただし、グラデーションや陰影が複雑に入り組んだ絵柄の場合は、かえってビットマップ画像より容量が大きくなることもあります。

ベクターグラフィックスは、企業のロゴやアイコン、フォント（文字）のように、サイズを自由自在に変える必要があるデザインに最も適しています。Webブラウザで画面をズームしても文字やボタンのアイコンがぼやけないのは、まさにこのベクター方式が採用されているからです。

しかし、どんな絵でもベクターが適しているわけではありません。カメラで撮った人物の顔や夕焼け空のように、無数の色が繊細に入り混じるリアルな景色を数式で表現するのは極めて難しく、コンピュータの計算負荷も膨大になってしまいます。

少し専門的に言うと、ベクター画像をディスプレイに表示するには、最終的に画面のピクセルに合わせて色を塗る「ラスタライズ（Rasterization）」という変換処理が必要です。図形が複雑になりすぎるとリアルタイムの計算に時間がかかってしまうため、実写写真はビットマップを使い、シンプルで輪郭がはっきりした画像にはベクターを使うのが一般的です。