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(連載)第1回:色空間について

下記は“緑”“赤”“青”のグラデーションを階調を変えて並べたものである。
あなたはどの階調から境目が見えるだろうか?
Green
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調
Red
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調
Blue
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調

おそらく、“緑”と“赤”は8階調で境目が判るだろう。
16階調でも境目が見えるのではないだろうか。
32階調で境目が気になるほど見える人は少ないのでは?(ちなみに私は見えない)
“青”に関しては、人間はもっと鈍感で、8階調でも気にならない程ではないだろうか。

3原色のうち“赤”や“緑”は人にとって重要な色であるに違いない。

これは私の推測だが
人がまだサルだった頃
サルは森の中で、ずっと緑の中のエサを見つめていたのだ。
あるいは緑の陰で待ち伏せする敵を警戒し続けていたのだ。
きっと必死こいて緑を見続けていたのだろう。
だから“緑”は感知しやすい色なのだ。

“赤”はどうだろう?
人の顔色を見るのには微妙な赤の違いは重要だ。
あるいは食料としての肉が新鮮か腐っているかを見分けるために赤が重要だったのかもしれない。
敵に襲われた時に傷口を見て怪我の程度を知るために赤が重要だったのかもしれない。

それに比べ“青”は人にとってそれほど重要な色ではないのだろう。


この画像をRGBに分解すると次のようになる。
R
G
B

「自然界においては、赤よりも緑の濃淡が輪郭に密接に関係している」 ということが、なんとなく判っていただけるのではないだろうか。

RGBの3原色に分解する事を『色空間』という。
『色空間』にはRGB以外にもCMYKやLab、YUVなどがある。
ここでは(JPEGにつなげる都合上)YCbCrを紹介する。
Y
Cb
Cr

“Y”は輝度(Luminance)であり、明暗そのものである。
カラー画像をモノクロにしたもの、と思ってもらって良い。
“Cb”“Cr”は色差(Chrominance)であり、それぞれ“緑⇒青”成分、“緑⇒赤”成分である。

RGBと同様にYCbCrのグラデーションを作ってみた。
Luminance
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調
Chrominance (Green-Blue)
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調
Chrominance (Green-Red)
256階調
128階調
64階調
32階調
16階調
8階調
4階調

輝度(明暗)は人にとって重要なようだ。
輝度の32階調は境目が見える人もいるのではないだろうか。
(RGBのグラデーションよりはハッキリわかるはずだ。)

輝度に比べ、色差はその重要度が劣る。
それも「かなり」

「重要度が低いならデータ量を端折(はしょ)ったっていいじゃないか」
これが JPEG や MPEG での画像圧縮の考え方につながる。

(つづく)

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