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画像のファイル

　デジカメなどで作成した画像をウェブに掲載するには、その画像のデータを、ウェブで利用できる形式のファイル（コンピュータのハードディスクに記録されている一まとまりのデータ）にする必要があります。今回の画像処理講座は、このウェブで利用できる画像ファイルの形式について、解説します。

画像ファイルの形式

　左のように、デジカメで撮影した写真では、画面の各点がそれぞれ異なる明るさ、色彩をもっています。
原理的には、このような情報を記録するには、画面各点の三原色（赤、緑、青）の明るさをすべてデジタル情報化してハードディスクに書き込む必要があります。

このような基本的な画像ファイルの形式は、パソコンの各機種で決まっており、Windows機ではBMP(ビットマップ)、Macintosh機ではPICTという形式が使われます。

これらの画像ファイルは概してファイルサイズが大きく、たとえば左のような小さなタチアオイの写真でも、ビットマップ形式では168KB（キロバイト）にもなります。

このようにファイルサイズが大きいいのでは、たくさんの画像を扱う場合には、メディアの記録スペースが問題になります。たとえば、フロッピーディスク一枚のデータ容量は約１．４ＭＢですから、上記１６８ＫＢの写真データはわずか８枚しか記録できません。

しかも、これらの基本的な画像データ形式は、パソコンの各機種によって異なります。たとえば、Windows機で使われるBMP形式は、Macintosh機では読み取ることができません。

ｊｐｇ形式

　データの共有化を目的とするインターネットでは、通信回線を経由してデータを流通させます。そのため、画像データのサイズを極力小さくする必要があります。
また、どのユーザーのパソコンでも、その画像データを受信して利用できなければなりません。

そこで、どのパソコンでも利用できるウェブ用の画像ファイル形式が何種類か決められました。その一つがｊｐｇ（ジェーペグ）形式で、現在では写真などの画像データの標準記録形式となっています。

たとえば、デジタルカメラで撮影した画像データは、通常上図のようにこのｊｐｇ形式でパソコンに転送されるようになっています。

上のタチアオイの写真では、ビットマップ形式ではファイルサイズは１６８ＫＢ（キロバイト）でしたが、このｊｐｇ形式に変換すると、２８．６ＫＢに圧縮することができました。これでしたら、フロッピーディスク一枚に約５０枚の写真データを収納できます。
また、このウェブページでタチアオイの写真がWindows機でもMacintosh機でもご覧になれることからわかるように、ｊｐｇ形式はどのパソコンでも利用できるのです。

ｇｉｆ形式

　インターネットで取り扱う画像には、上記の写真のような自然画像のほかにさまざまな画像があります。

たとえば、左図のようなスクリーンショット（コンピュータの画面の一部をデータ化したもの）では、もともとコンピュータによって作成されたので、自然画像のような細かな諧調や色彩の変化がないのが普通です。

１６７７万色を表現できる仕様であるｊｐｇ形式は、このような単純な画像に適用すると、圧縮率が低いとか、色むらが発生することがあるなどの問題点があります。

このような用途には、これまでｇｉｆ（ジフ）という画像ファイル形式が使用されてきました。
ｇｉｆ形式では、取り扱う色の種類を２５６に制限するため、画像データのサイズを大幅に圧縮することができます。上図のスクリーンショット画面のサイズは、最初に示したｊｐｇ形式のタチアオイの写真と同じサイズですが、そのファイルサイズは僅か１２ＫＢで、タチアオイの写真（ｊｐｇ形式）の半分以下に圧縮されます。
ただし、色の種類を２５６に制限するため、元画像の種類によっては再現された画像が大幅に変ってしまう恐れもあります。

ｇｉｆファイルの例

　左図は、ウェブ上で使われているｇｉｆ形式の画像ファイルの例です。ボタンやマークなど小さい画像は、大部分がｇｉｆ形式で作成されます。
本サイト「実りのとき」のリンク用アイコン（通称リンクバナー）も、ｇｉｆ形式です。実はこれは最初ｊｐｇ形式で作成したのですが、周辺部に妙な色むらが発生したのでｇｉｆ形式にしたのです。

また、画面の背景にいわゆる壁紙として規則的な画像を貼り付けて使うことがありますが、この場合の単位画像も、ｇｉｆ形式のものが多いようです。壁紙の例を、左図下に示します。

ｐｎｇ形式

　このように、インターネットで広く使われているｇｉｆ形式ですが、これの基礎となっているLZW法という情報圧縮技術は、現在アメリカUNISYS社の特許となっています。最近、同社は、この特許をたてに、ｇｉｆ形式を採用しているメーカーに高額のロイヤルティを要求してきました。
この騒動を契機に、この特許に抵触しない新しい画像データ圧縮技術の研究が世界的に進行し、ｐｎｇ(ピング) と呼ばれる新時代の国際標準画像ファイル形式が誕生しました。

ｐｎｇ形式のメリット

　ｐｎｇ形式は、次のようなメリットを持っています。

ｇｉｆ形式よりデータ圧縮率が高いので、画像データが小さくなり、ウェブの高速化につながる。
jpg形式は非可逆圧縮システムであるが、このpng形式は可逆圧縮（完全に元どおりに復元できるタイプの圧縮）なので、画質が劣化しない
色数は、最大で280兆色(48ビット)まで使える(ｇｉｆ形式はわずか256色まで)。
透明属性(アルファチャンネル)を複数持てる(GIFは1個だけ)。
ガンマ補正のパラメータを持てるため、色調を厳密に合わせることができる。

ｐｎｇ形式の現状

　ｐｎｇ形式は、現在、既にInternet Explorer 4以降とNetscape Communicator 4.04 以降など、主要ブラウザの大半ですぐに利用できる状態です。今後ウェブを作成する際には、ぜひ旧式のｇｉｆ形式をやめ、このｐｎｇ形式を採用しましょう。

ｐｎｇ形式では現在対応が不十分の問題が、一つあります。それは、ｇｉｆ形式では可能な擬似動画（ｇｉｆアニメ）がｐｎｇ形式ではサポートされていないことです。しかしこの機能についても、現在開発が進行中とのことです。

ｐｎｇ形式を使うには

　現在、Photoshop、Paintshop Proなど、主要な画像処理プログラムはこのｐｎｇ形式に対応しているので、従来のｇｉｆ形式やｊｐｇ形式と同じように、ｐｎｇ形式の画像処理が行えます。

たとえばPaintshop Proの場合は、デジタルカメラから画像データを取り込み、編集したあと、ｐｎｇ形式で保存するには、左図のように「ファイル」メニュータブから「名前をつけて保存」を選択してください。

ｐｎｇ形式を選択

　左図の画面が現れますので、「ファイルの種類」で"Portable Network Graphics(*.png)"を選択し、「保存」ボタンをクリックします。
たったこれだけで、ｐｎｇ形式のファイルが作成できます。

左図の画像ファイル、および上図の画像ファイルは、いずれもこのように作成したｐｎｇ形式のファイルです。
皆様のパソコンの画面には、これまで広く利用されてきているｇｉｆ形式やｊｐｇ形式と同じように、正常な画像が表示されていることでしょう。

ｊｐｇ形式とｐｎｇ形式

　以上、ｇｉｆ形式をｐｎｇ形式で置き換える場合について説明しましたが、上記の説明でも明らかなように、原理的にはｐｎｇ形式はｊｐｇ形式より画質が優れており、ｊｐｇ形式の代わりに写真データなど自然画像の記録に利用することができます。
しかし、ｐｎｇ形式は非常にスペックが高いために、自然画像の記録ではデータ圧縮率があまり高くありません。従って出来上がった画像ファイルのサイズが大きくなるという難点があります。
従って少なくとも当面は、写真など自然画像はｊｐｇ形式で記録し、ｐｎｇ形式は従来ｇｉｆ形式で記録していた分野で使用する、というのが実際的かと思われます。

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    　　　　替えて
        　　　　ウェブの衣替え