ピクセルとは何か？

デジタル画像について理解したいと思い、様々な本を読んでいます。
特に、「ピクセル」がよく解りません。
ピクセルとは一体どういう形をしているのか。
ピクセル寸法とは何か。
ピクセルとドットは同じものなのか、違うものなのか。
画像の解像度が上がったり下がったりするとき
デジタルの世界では一体具体的に何が起きているのか。
（拡大すると、どういう変化が見られるのか）

そういうったことがいまいちよく解らず、曖昧な認識しかできません。

このような私を納得させてくれる解りやすい本はありますでしょうか？

できれば、ピクセルというものの物理的構造や
解像度の上げ下げで起きるピクセルの変化が
拡大されて具体的に示されている本がいいです。

宜しくお願いします。

No.1 回答者： y_taco 回答日時： 2005/02/24 22:47

ピクセルとドットは同じ物です。

日本語に直すと「点」です。
形状は正方形です。

大きさは・・・概念がありません。
これだと扱いずらいのでパソコンやデジカメでは
１インチの幅に72個の点で表現する７２dpiを一つの基準としています。（ドット・パー・インチ）

デジタル画像を拡大解釈すると色のついたタイルと思ってください。
色んな色を絵に見える様に並べた物が「画像データ」です。
（このタイルの大きさが１インチ×１インチ正方だったら１ｄｐｉの画像という事です。）

500万画素ですと2560×1920画素ですから72で割ると絵のインチ数が出ます。
=35.55インチ×26.66インチ
これに25.4を掛けるとミリになります。
=903×677ミリ（端数は面倒なので四捨五入）
正確に計算したければ
25.4÷72=0.352777777これが72dpi時の1ピクセルの大きさです。縦横の画素数を掛けると絵の大きさになります。

画素数に変更無く解像度を上げると画像の寸法は小さくなります。（上記のタイル参照）

まだ理解出来なかったら捕捉ください。

この回答へのお礼

>デジタル画像を拡大解釈すると色のついたタイルと思ってください。
>色んな色を絵に見える様に並べた物が「画像データ」です。

このご説明、とても分かり易くて為になりました。
大きさの概念がないとは、要するに
「ピクセルの大きさを変化させることで
解像度が上がったり下がったりするから」
ということ・・・ですよね？
ピクセルそのもの大きさは常に変化すると。
「ピクセルは何センチ四方である」と一概に定義することが
不可能だから・・・ですよね？

少し理解できた気がします。
どうもありがとうございました。

お礼日時：2005/02/25 14:02

No.2 ベストアンサー 回答者： silo_7 回答日時： 2005/02/24 23:14

コンピュータの画像処理の本（あるいは「CG＆映像しくみ事典 」のようなＣＧの解説書）を読まれるといいと思うのですが、規格などにおいては、正確な定義があるかもしれませんが、一般にドットとピクセルは混用されています。

大雑把にはデジタル画像を構成する最小単位です。ピクセルに対し、白黒の二値しか階調がないものをドットということが多いようです。

なお、ピクセルの形状は取り扱うデータや形式によってことなることがあり、長方形のピクセルアスペクトもあります。

この回答へのお礼

やはり「ピクセル」と「ドット」は混用されていますよね？
DTPの書籍を読んでいても、
同じもの（呼称が違うだけ）だとあっさり書き流されている場合が殆どである一方
「少し違う」と微妙な書き方がされている場合もあり
かなり混乱を来たしています。

多分、コンピュータの画面表示やビットマップ文字、
ビットマップ画像等で使われるのがピクセル（正方形）で
「ドット」は紙印刷で言う所の丸い点のことだと思うのですが
それとは別の意味で
「ピクセル」のことを「ドット」と呼ぶことがある
（遠くから見ればピクセルも点（ドット）みたいなものだから？）
という意味なのではないかと思っています。

その辺りを厳密に言い分けている解説書は案外少ないですね。

>コンピュータの画像処理の本（あるいは「CG＆映像しくみ事典 」のようなＣＧの解説書）

ですね。
早速探してみます。
どうもありがとうございました。

お礼日時：2005/02/25 19:41

No.3 回答者： renton 回答日時： 2005/02/24 23:20

ピクセルもドットも結果的には同じようなものですが、ピクセルはソフトウェア上での点を数える単位になります。

それに対して、ドットはモニタやプリンタなどのハードウェア側から見た点を数える単位です。

画像をWin標準のペイントや他のグラフィックソフトで開いてみてください。拡大機能を使うと、画像を拡大して見れます。ある程度拡大してみると、点が荒く見えてくると思います。この、荒く見える四角いものをピクセルといいます。
PC上で扱う絵は全てピクセルで構成されています。

この回答へのお礼

色々な解説を読み漁っているうちに
どんどん訳がわからなくなり
「ピクセルとは理論上のもので形がないのか？」
とまで考えてしまいました。

Windowsの拡大鏡でモニタの画面を拡大してみました。
やはり小さな正方形が組み合わされていました。
何のことはない。
これがピクセルの正体なんですね？
よく分かりました。

前半のご説明が、私にはちょっと高度で理解できませんでした。
折角お答え頂いたのに申し訳ありません。

何はともあれどうもありがとうございました。

お礼日時：2005/02/25 19:51

No.4 回答者： ymmasayan 回答日時： 2005/02/24 23:22

>　ピクセルとは一体どういう形をしているのか。

正方形です。

>　ピクセル寸法とは何か。
ピクセルは「画素」です。１２００×８００と言う風な表し方をしますね。これがピクセル寸法です。
１枚の画像を縦横なんピクセルで表しているかと言う事を示します。画像の絶対的な大きさではありません。

>　ピクセルとドットは同じものなのか、違うものなのか。
厳密には違うものですが、同じ物と思っておいてもほとんど差し支えありません。
（ピクセル：画素、ドット：点）

>　画像の解像度が上がったり下がったりするとき
>　デジタルの世界では一体具体的に何が起きているのか。
>　（拡大すると、どういう変化が見られるのか）
画像の大きさと解像度の両方を考える必要が有ります。
画像の大きさが同じだと、解像度が高い（大きい）ほど鮮明な画像が見られます。
一方解像度が同じだと画像の大きさが大きいほど画像の鮮明さが失われます。
参考ＵＲＬの図でわかると思います。

>　できれば、ピクセルというものの物理的構造や
>　解像度の上げ下げで起きるピクセルの変化が
>　拡大されて具体的に示されている本がいいです。
本の前に参考ＵＲＬで感じをつかんで見て下さい。
図を見るだけでも結構判ります。

参考URL：http://support.adobe.co.jp/faq/faq/qadoc.sv?2228 …

この回答へのお礼

とても明快なご説明ありがとうございました。
ピクセルと画素こそが同じものなんですね。

参考URLありがとうございます。
Adobeのサイトを見ずに巷の本を読み漁って
灯台もと暗しでした。
お蔭様で感じが掴めて参りました。

どうも有り難うございました。

お礼日時：2005/02/25 19:56

No.5 回答者： ymmasayan 回答日時： 2005/02/25 11:28

No.4です。

>　ピクセルとドットは厳密には違うものですが、同じ物と思っておいても
>　ほとんど差し支えありません。

と書きましたが、色々な説が出ているので、一応まとめておきます。

ドットもピクセルも大きさは同じですが、色に関して違います。
ドットは白黒またはカラーの１色の情報だけを持ちます。
一方、ピクセル（画素）は豊富な色の情報をもちます。
ピクセル一つで何億色の中のどの色でも表現できるのです。

混乱されると困るのですが、３原色のドットを重ね合わせると１ピクセルになります。
３つのドットですが重ね合わせているので１ドットと数えます。

と言う事で、大きさや数と言う意味ではピクセル≒ドットといってもよく
多くの資料でもそう書いたものが多いです。

この回答への補足

重ね重ねになりますが
一個のピクセルが表現できる色は
一度につき一色ですよね？
ビットマップ画像を拡大して見ると
それぞれのピクセルに階調が見られません。

また、解像度を上げると画質がきれいになるのはどうしてだろう、
とずっと考えていました。
参考書ではよく、解像度の違う画像の比較が拡大図で説明されています。
その手のものを見ると
解像度が低い方の画像の解像度を上げると
あたかもその隣の解像度が高い画像の画質が
そっくりそのまま得られる、と解釈しがちですが
そういう意味ではない・・・んですよね？

あの手の図解は
解像度を上げるとこうなる、という意味の図ではなくて
単に、解像度が低い場合と高い場合のピクセル構成の違いを
説明してあるだけ・・・ですよね？

>混乱されると困るのですが、３原色のドットを重ね合わせると１ピクセルになります。
３つのドットですが重ね合わせているので１ドットと数えます。

今の私の脳ではキャパシティーオーバーです。
それは、画面表示がRGBカラーを使っているから
ピクセルが特定の一色を表現する時には
三原色のドットがそこで同時に重なっている
という意味でしょうか？

間違っていたらご訂正頂けると助かります。

どうもありがとうございました。

補足日時：2005/02/25 20:30

No.6 回答者： y_taco 回答日時： 2005/02/25 17:45

早速のコメントありがとうございました。

＞ピクセルそのもの大きさは常に変化すると・・・
と、お答え頂きました。
正確に言うと、
「ピクセルのサイスは画像データを扱う人間が決める」です。
パソコン側は人間に与えられた命令にしたがって
ピクセルのサイズを変えているだけです。

フォトショップをお持ちでしたら判り易いのですが
ピクセル数に変更無く解像度を変更すると
画像のサイズが変わるだけでファイルの容量や
保存時間などほとんど変化ないのです。

デジカメ等は72dpiに概念が固定されているため画素（ピクセル数）が上がると絵がデカくなり
解像度の制御が出来ない一般ユーザーは「絵がデカくてWordに収まらない！」と嘆き、
画素を減らした縮小ツールでＡ４等に収めるため画質が悪くなります。
（減った画素はPCが適当に補完します）

いまどきとは思えないきたない写真の年賀状来ませんでしたか？
上記の縮小が原因です。

＃２の方の回答のにもありますが
動画の制御などは1：0.9の長方形の場合もあったり
します。
これもソフト側に人間が決めて入力するのです。
（扱うソフトやハードに合わせて）

しつこい回答になってしまいました。
御無礼お許しください。

この回答へのお礼

お返事どうもありがとうございます。

>「ピクセルのサイスは画像データを扱う人間が決める」

そうですね。
私もそう言いたかったのですが
ピクセルが自分の意思で変化するみたいに表現してしまいました。

画質を落とさずに寸法を下げる為には
例えばPhotoshopだと
画像の再サンプルをしない設定にして
ピクセルの数を変えずに解像度を上げるようにすれば
いいんですよね？

色々と試している過程で思ったのですが
写真や、DTPでよく使うスクリーンショット画像などを
寸法を保ったままより高画質にしようとすることは殆どなくて
どちらかというと、いかに画質を保ったまま
必要に応じた縮小ができるか。
これに尽きるような気がします。

最後の最後に残る疑問は、
画面上の画像寸法を変えずに画質を高める（しかも完璧な状態・クリアに）ことは
無理…なんだよねぇ…？
ということです。
Photoshopでそれをしようとすると
画質が不自然になりますよね？

だから、私のように趣味ではなくDTPで画像を扱う場合は
画質を落とさずに寸法を下げる技法を知ることが
大事なのではないかと思いました。

無礼だなんてとんでもないことです。
私の質問に親身になって答えて下さって
むしろありがたい限りです。

お礼日時：2005/02/26 00:24

No.7 回答者： ymmasayan 回答日時： 2005/02/25 23:25

No.4、No.5のymmasayanです。

補足質問にお答えします。

>　一個のピクセルが表現できる色は一度につき一色ですよね？
その通りです。何千万色の内の一色だけです。
三色の内の一色ではありませんので念のため。

>　ビットマップ画像を拡大して見るとそれぞれのピクセルに階調が見られません。
画面であればそんな事は無いと思います。
印刷の場合ですとそうなります。インクジェットプリンターを考えて見てください。
吹き付けるインクの色も量も変えようがありませんので階調が付けられません。
そこで、階調をつけるために１ピクセルを縦１６×横１６＝２５６のドットで表します。
ドットの数で階調を表すのです。実際にはメーカーや機種で詳細は違います。

>　解像度を上げると画質がきれいになるのはどうしてだろう、とずっと考えていました。
解像度を上げるとピクセルの大きさが小さくなり、細かいところまで表現できるからです。
他の回答書の方が言われるタイルを小さくする事ですね。

>　参考書ではよく、解像度の違う画像の比較が拡大図で説明されています。
>　その手のものを見ると解像度が低い方の画像の解像度を上げるとあたかも
>　その隣の解像度が高い画像の画質がそっくりそのまま得られる、と解釈しがちですが
>　そういう意味ではない・・・んですよね？
解像度の低い画像と解像度の高い画像の違いは３つ有ります。
１．ピクセルの大きさ
２．ピクセルの数
３．画像の持つ情報量
解像度を高くして同じにする事でピクセルの大きさと数は同じになりますが、
そのためには情報量も同じになるように増やす必要が有ります。
そうすれば同じ解像度の、同じようにきれいな画質になります。

>　あの手の図解は解像度を上げるとこうなる、という意味の図ではなくて
>　単に、解像度が低い場合と高い場合のピクセル構成の違いを説明してあるだけ・・・
>　ですよね？
上で説明しましたが解像度と画質とピクセル（大きさと数）と情報量の比較だと思います。

>>混乱されると困るのですが、３原色のドットを重ね合わせると１ピクセルになります。
>>３つのドットですが重ね合わせているので１ドットと数えます。
>　それは、画面表示がRGBカラーを使っているからピクセルが特定の一色を
>　表現する時には三原色のドットがそこで同時に重なっているという意味でしょうか？
その通りです。説明がわかりにくくて済みませんでした。

この回答へのお礼

何度も何度も質問申し上げてすみません。
一つ一つの疑問にご丁寧にお答え頂いてありがとうございました。
お陰さまで、少しずつ謎が解けて参りました。

この度は色々と勉強になりました。
本当にどうもありがとうございました。

お礼日時：2005/02/26 17:14

No.8 回答者： y_taco 回答日時： 2005/02/26 09:26

>疑問は、画面上の画像寸法を変えずに画質を高める>

>（しかも完璧な状態・クリアに）ことは無理…

え～、回答を言ってしまってる様な疑問ですね～
画面上の画像寸法はピクセル数が決定してしまっているためこれが100％です。
これを小さくするには解像度を上げてやるだけで
良いのですが実寸で使うとなると以下の画質はあっても以上は無いとしか申し上げれません。

RGB＞CMYKに変換した時の輝度劣化を各チャンネルに於いてトーンカーブで修正し
印刷時にモニターイメージになる様するしかありません。（職人ワザです。）

＞私のように趣味ではなくDTPで画像を扱う・・・
なんだ、御同業者さんでしたか。
当社はスキャン・メインの製版屋なので色専門のオペさん（同僚）が完璧にセットアップしてくれるので
ＤＴＰがラクに進みます。

あ～、ウチのＵＲＬ貼りたい。
（現在製作中のため未公開）

何度もおじゃましました。

参考URL：http://www.monz.co.jp/expo/pp/043/e025.html

この回答へのお礼

>画面上の画像寸法はピクセル数が決定してしまっているためこれが100％です。
これを小さくするには解像度を上げてやるだけで
良いのですが実寸で使うとなると以下の画質はあっても以上は無いとしか申し上げれません。

やはりそうなんですね。
だから、既存の画像をどうこうするのではなくて
画像を作る段階（デジカメ選び、スキャニングの際の解像度設定等）で
画質はほぼ決まってしまうということですね。
あとは、必要に応じた縮小でしょうか？（しつこい）

>なんだ、御同業者さんでしたか。

お恥ずかしい限りです。
この段階でつまづいている人間が同業者にいたら
さぞかし頼りないことでしょう…。
でも、お陰さまで今回色々とご教授頂いて
画像の解像度と寸法の関係について
よく理解できたと思います。

解った様でいて、全然解ってなかったんですよね。
解像度の仕組みがわかってきて
やっと一歩前進できる気がします。

本当にどうもありがとうございました。

お礼日時：2005/02/26 18:17