デジカメ画像の編集（向きを変える）画素数

Question

５００万画素のデジカメを使用しています。
デジカメ写真をパソコンに取り込んで、画像の向きを変える編集をした場合には画素数は落ちるのでしょうか？
画素サイズ2592×1944　ファイルサイズ1311KB 
向きを変えた後は
画素サイズ1944×2592　ファイサイズ565KB と表示されます。

写真プリントした際に向きを変えた写真がなんか鮮明でないような気がして気になりましたので質問してみました。
それと、ファイルサイズが減るのはなぜなんでしょうか？
よろしくお願いいたします。

SortaNerd · Accepted Answer

画素数は変わりませんが、画質が落ちる場合があります。
落ち方にも2通りあって、激しく落ちる場合と、誤差程度に落ちる場合があります。
ご質問の場合ファイルサイズが大幅に下がっているので、激しく落ちています。
No1さんの説明は要所要所で間違っているのでわたしが詳しく解説します。

まず、ロスレス回転の場合は画質は一切劣化しません。
例えば「azure」というソフトで可能です。
ただし、これは「縦横の情報」を書き換えるようなものではなく(そもそもjpegにそんなものはない)、ファイル全体を書き換えています。当然ファイルサイズはわずかながら変化します。

次に、誤差程度に劣化する場合。「Windows画像とFAXビューア」での回転がいい例です。
このソフトでは元画像の圧縮設定を用いて再圧縮します。(正確にいえば元画像の圧縮設定を縦横反対にしたもの)
ここでよくある勘違いが、「50%で圧縮された物を更に50%に圧縮すると25%になる」というものです。
ここで起こる劣化は計算誤差によるものだけです。
話せば長くなりますが、イメージでいえば、
・一度圧縮したデータには「圧縮グセ」がついているので次の圧縮の際には同じように圧縮される。
と考えてください。
1枚の紙を4つ折りにして、それから開いてまた4つ折りを何回繰り返しても折り目の数が増えることはありません。それと同じことです。

最後に激しく劣化する場合。
これはペイントなどの圧縮率固定のソフトを使った場合です。
先ほどの紙の例でいえば4つ折りにした紙を今度は3つ折りにしたようなものです。

Werner · Answer

※ほぼ終わっているようなので、参考情報にでもしてください。

JPEGの符号化・復号化手順は概ね以下の通りです。

「符号化」
RAW Image→[離散コサイン変換]→[量子化]→[エントロピー符号化]→JPEG Image

「復号化」
JPEG Image→[エントロピー復号化]→[逆量子化]→[逆離散コサイン変換]→RAW Image

量子化はデータを間引く処理で、エントロピー符号化がいわゆる圧縮です。
これらの処理の内、(逆)離散コサイン変換と量子化が画質劣化の原因となります。


（ロスレス回転でない）一般的な回転編集では、
上記の復号化手順でRAW Imageに戻した後、編集、改めて符号化という流れになりますから、
離散コサイン変換と量子化の処理を通り、画質劣化します。


それに対して、ロスレス回転では以下のように離散コサイン変換と量子化をバイパスすることで
画質劣化を防ぎます。

JPEG Image→[エントロピー復号化]→[DCT係数に対する回転編集]→[エントロピー符号化]→JPEG Image

DCT係数に対する回転編集とは、
JPEG画像を構成するブロックの並び替えと、ブロック内のDCT係数の並び替えなので、
概ねANo.2,6で言われているとおりです。

# JFIFの一部のマーカセグメントを書き換えても
# データ部分がそのままだと回転は無理でしょうね。

SortaNerd · Answer

私はあまり面白くありません…。

これ以上続けると削除対象になってしまいますので、まだ何かありましたら新規に質問を立ててください。
なおazureでロスレス回転したjpegをバイナリエディタで比較しましたがもちろん違うデータでしたよ。

taikon3 · Answer

勘違いの勘違いされてるので面白いですね(^_^;

画像の配列を問題にしてるのではなく、画像データの中に含まれる内容の事を言ってるのですよ、８ｘ８のブロックを並べるように？？(^_^;

データに含まれる縦横を横縦に書き換えてるだけなのがロスレス回転なんです、バイナリエディタなどを使ってデータを調べて見る事をお勧めしますよ。

９０度の倍角でも、保存の方法によっては劣化します。

SortaNerd · Answer

No2です。
＞No5さん
指摘は歓迎しますが、まだ勘違いしているようですね。

とりあえず「水平解像度・垂直解像度」は画像サイズに関係ないので、「垂直サイズ・水平サイズ」の間違いでしょう。
それはそれとして、では「垂直サイズ・水平サイズ」だけを書き換えれば縦のものが横になるかといえば、そんなことはありません。
jpeg画像は小さな8×8ドットのブロックを並べるようにしてできていますが、そのブロックを横に並べていってどこで折り返すかを判断するために水平サイズは使われます。
ですからこれだけを変えた場合、ブロックの向きは変わらず並べ方がずれるので、横にずれた変な画像が出来上がります。衛星放送のスクランブルみたいなものです。
そうではなく一つ一つのブロックの向きも回転させなければいけないのでやはりファイル全体を書き換えることになります。
ただし、ブロックの向きの変える操作はブロック中のデータを並び替えたり符号を変えたりするだけですので、この操作では劣化は発生しません。
また、並び替えによって圧縮効率は変わりますので、ファイルサイズは変化します。


なおNo4さんの言っていることは中途半端な角度の回転の時にはその通りなのですが、90°の倍数の角度の時にはもっと単純にピクセルを並び替えるだけの処理になりますので、ここで劣化することはありません。


＞画質を落とせず向きを変えて見る方法はありますか？
2番でも書きましたが「azure」というフリーソフトでロスレス回転できます。

taikon3 · Answer

＃２さんの解説がところどころ間違っているので訂正です。

jpeg画像には以下のようなデータ保存の慣わしがあります、そのうちの縦サイズ及び横サイズ’水平解像度、垂直解像度）の情報だけを書き換えるのがロスレス回転となります、jpegの画像情報の中に縦横情報は存在するのです。
http://siisise.net/jpeg.html

他のも指摘しましょうか？(^_^;

kuma-gorou · Answer

>デジカメ写真をパソコンに取り込んで、画像の向きを変える編集をした場合には画素数は落ちるのでしょうか？

画素数（pixel）は変りませんが、画質の劣化は避けられません。
JPEGデータは、小さな点（pixel）の集合で、各々のpixelにはRGB各8bit即ち24bitの情報量があります。

例えば、画像調整で、明度/彩度/色相をいじると各々のpixelのRGB情報が修正されます。
これに対し、回転/パースの修正/解像度の変更などは、隣接するpixelの情報を元に新たなpixelが構築されます。再構築されるアルゴリズムはソフトによりますが、バイキュービック法が一般的です。
当然、情報の修正よりpixelの再構築の方が劣化の度合いは大きくなります。

なお、ファイルサイズが1311KBとありますが、500万画素機の最高画質設定だと2500～3000KB程度になる筈です。
レタッチを加える場合、最高画質設定で撮影する方が劣化を最小限に食い止める事になります。

>向きを変えた後は画素サイズ1944×2592　ファイサイズ565KB と表示されます。

保存時に圧縮率の設定を高圧縮率に設定したものと思われます。最高画質に設定して下さい。
なお、プリントが目的の場合、データを回転する必要は有りません。

bardfish · Answer

使用したソフト次第です。

>画素サイズ2592×1944　ファイルサイズ1311KB
>向きを変えた後は
>画素サイズ1944×2592　ファイサイズ565KB と表示されます。
画素数とは「縦のドット数＊横のドット数」なので、縦横回転させても画素数は変化しません。
ファイルサイズが変わるのは、再圧縮されたからです。

ここで、回転させる際に使用したソフトが問題になります。保存の際、圧縮率を指定できるなら「１０」とか「９５％」にしてやれば画質の劣化は最小限に抑えられます。

taikon3 · Answer

ロスレス回転という技法を使うソフトであれば画像に含まれる縦横の情報だけを書き換えるので、画像の劣化も無くファイルサイズの変化はありません。

ファイルサイズが変わってしまうのは、保存時に他の方法で回転をして、そして最初の保存時と違う、もしくは同じ圧縮率で保存をしてしまうからです。

ソフトによっては逆に増えてしまう事があります。

オリジナルが５０％の圧縮率を持つ場合、その圧縮率を変更できないタイプのソフトの場合元の圧縮率をそのまま利用して圧縮をしてしまうので、データサイズが小さくなります。

50%で圧縮された物を更に50%に圧縮してしまうから、です。

また、ソフト自体が予め固定した圧縮率しか持たない物もあります（代表的なのがWindowsに付属するペイントというソフト）

圧縮を掛けられた物を更に圧縮を掛けると、情報が削り取られるので（情報を削り取って小さくしている）ので、最終的にはボケた画像となってしまいます。

デジカメ画像の編集（向きを変える）画素数

画素数は変わりませんが、画質が落ちる場合があります。

この回答への補足

※ほぼ終わっているようなので、参考情報にでもしてください。

私はあまり面白くありません…。

勘違いの勘違いされてるので面白いですね(^_^;

No2です。

＃２さんの解説がところどころ間違っているので訂正です。

>デジカメ写真をパソコンに取り込んで、画像の向きを変える編集をした場合には画素数は落ちるのでしょうか？

使用したソフト次第です。

この回答への補足

ロスレス回転という技法を使うソフトであれば画像に含まれる縦横の情報だけを書き換えるので、画像の劣化も無くファイルサイズの変化はありません。

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