データの量には大幅な差があります

　おはようございます。今朝の八王子（というか多摩ニュータウン西端）は曇りの朝です。

　今回はビット数と画像の階調について。デジタル一眼カメラのカタログなどを見ていると「14ビット RAWデータ」というような説明が書かれていることがあります。階調というのは明るさの段階のことで、真っ白から真っ黒の間を何段階で表現しているかを現すのですが、
「1ビット」と言えば「2の1乗」つまり2段階の階調（つまり白と黒しかない）であり、
「4ビット」と言えば「2の4乗」つまり2×2×2×2=16段階の階調データを持っていることになります。



　「8ビット」なら「2の8乗」つまり2×2×2×2×2×2×2×2=256段階の階調となります。


　通常パソコンなどで取り扱うカラー画像は光の3原色による「RGBモード」画像データとなっているため、「R」「G」「B」各チャネルごとにそれぞれ256段階の濃淡を表現できます。そのため8ビットの「RGB画像」の場合、256×256×256＝1677万7216色を表現できます。十分過ぎる、莫大な情報量であるように思えますが、とはいえ各カラーチャネルには256段階分の階調データしかないので、Photoshop等による後加工で画像の明るさ等を大きく変化させようとすると、結構簡単に破綻してしまいます。



　通常、コンパクトデジカメなどで得られる画像データは8bitのJPEGデータです。さらにJPEGデータというのは「ぱっと見」の印象に影響が少ない部分は省略してデータサイズを小さくしようという「圧縮データ」なので、後から画像補正を掛けると画質が破綻しやすくなってしまいます。（JPEG画像の圧縮率による画質の変化はこちらの過去記事をご覧ください）


　そこでカメラのセンサーがキャッチした情報をそのまま保存するのが「RAWデータ」による画像記録方式ですが、「RAW」には「12ビット」「14ビット」があります。「R」 「G」 「B」各カラーチャネルにそれぞれ、
12ビットの場合は2の12乗で4,096の階調→つまり687億1947万6736色
14ビットの場合は2の14乗で16,384の階調→つまり4兆3980億4651万1104色
の、階調データを記録できます。通常のJPEG画像に比べると圧倒的に豊富なデータ量を保持しているため、多少露出やホワイトバランスに問題のある画像でも、「RAW現像作業」により、かなりカバーできます。