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画像処理

画像ファイルのフォーマットについて

画像ファイルって何だっけ?

はじめまして!新入社員のKです。 入社して4ヶ月が経過し、徐々に仕事にも慣れてきました。 そんな私が今回はじめてご紹介させていただく記事は「画像ファイル」についてです。

普段、特に意識することなく使用している画像ファイルですが、 改めて考えると種類も多くそれぞれの特徴など曖昧ですよね。 今回はこの「画像ファイルのフォーマット」についてご紹介したいと思います。

それではスタートです!!!

そもそも画像ファイルとは

画像ファイルとは、写真などの静止画や動画などをデジタルデータとしてファイル化(保存)したものです。 それぞれの画像ファイルには、保存する際のファイルフォーマットによって圧縮方式の違いによる特徴が存在します。 圧縮とは、内蔵するデータ情報を可能な限り保持したままデータ量を減らすことです。

画像ファイルの圧縮方式の種類

圧縮方式は下記の3種類です。

非圧縮方式:圧縮することなく保存

可逆圧縮方式:圧縮保存後、元の状態に復元可能

非可逆圧縮方式:圧縮保存後、元の状態に復元不可能

上記の説明ですとそれぞれの圧縮方式のイメージがわかないかと思います。 そこで具体例を挙げて説明させていただきます。 布団を押入れに収納する場面を思い浮かべてみてください。

布団を畳んで収納する方法が非圧縮方式です。

布団を圧縮袋に入れて収納する方法が可逆圧縮方式です。

布団の中綿を抜いて収納する方法が非可逆圧縮方式です。

上から順に、コンパクトに収納することが可能となり、押入れの収納スペースを効率的に使用できます。 非可逆圧縮方式は、中綿(データ)の一部を抜いて(省いて)いるため復元できないのです。
なんとなくイメージ頂けたでしょうか?
画像ファイルのフォーマットを選択する際は画質とファイル容量のトレードオフの関係に注意が必要です。

画像ファイルの種類と特徴

画像ファイルの種類と特徴についてご紹介します。
今回私が取り上げたファイルフォーマットは次の4種類です。
JPEG(ジェイペグ) PNG(ピング)
BMP(ビットマップ) TIFF(ティフ)

画像ファイルのフォーマットの違い

JPEG:
一般的に利用されているフォーマット。非可逆圧縮方式を採用しており、上書き保存するごとに画質が劣化してしまうため加工や編集には不向き。
PNG:
web利用に最適なフォーマット。256色とフルカラーともに対応している。
BMP:
Microsoft Windowsに対応したフォーマット。非圧縮方式のためデータ量が大きい。
TIFF:
複数の圧縮方式に対応していることに加え、非圧縮での保存も可能なため、高画質が要求される用途でも使用される。 圧縮方式次第でファイルサイズは変化する。また、対応しているソフトウェアでないと扱えない圧縮方式もある。

WinROOFで解析してみた

ここからは画像ファイルのフォーマットの違いによる画質の劣化を、弊社の画像解析ソフトWinROOFを用いて解析してみます!

液晶

今回は、スマートフォンなどの液晶に組み込まれているカラーパネルを解析してみました。 カラーパネルの赤色の部分(黄色の枠内)を抽出し、それぞれの抽出した面積と面積率を比較します。

液晶

解析結果は以下のようになりました。

液晶解析結果

結果からも見て取れる通り、JPEGでの結果のみ差が生じました。 細かな部分に着目した分析を行う際にはJPEGのファイルフォーマットは不向きであると言えます。 画質を問わない場合などには、JPEGのフォーマットを選択しデータ量を小さくすることがお勧めできます。
また、JPEGのファイルフォーマットですと解析が行えないわけでは決してありません。 解析内容によっては、BMPなどのフォーマットを推奨しますが、まずお手持ちのフォーマットにて解析のご依頼お持ちしております。
当社においても画像解析のご依頼を受け付けておりますので、ご興味のある方は下のリンクよりお問い合わせください。
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