画像データの模式図（グレースケール編）

本日のお題画像：

　　

模式図というのは、

おおよその理解を得るために、正確とは言えないかもしれないけど、とりあえず図示してみました

というような意味だと思います。

本日は、画像データの模式図に挑戦します。「画像データというのが、パソコンの中にどんな感じで保存されているのか」というのは、パソコンの中をのぞいても決して見ることができないでしょう。でも、模式図を使って、こんな感じで保存されているような気がします、というくらいなら、できそうな気もします。ただし、あくまで模式図ですので、あまり深刻に考えこまないでください。

前回（http://d.hatena.ne.jp/denshikA/20091204）、画像データは、「平らなもの」ではなくて、「ちょっとした箱のようなもの」ではないでしょうか、とお話しました。

つまり、こういうことです。

　　

前回はここまでだったのですが、画像が箱の上面に貼り付いているだけ、というのは、なんとなく手抜きの気がします。なので、もう少し工夫してみましょう。

グレースケール画像というのは、黒から白までを256段階に分割して、どんくらい白いのか、という数字に置き換えています。つまり、

0なら黒
（100なら、濃いグレー）
128ならグレー
（200なら、薄いグレー）
255なら白

という感じです。左から順番に並べると、こんな感じです。

0	128	255

この「どんくらい白いのか」という数字を、先ほどの「画像の箱」における高さ方向の位置だと考えてみると、

こんな感じになるのが、お分かりいただけると思います。

つまり、

　という画像データは、

　の中に

*1　こんな感じで積まれた

*2　の中で、

　のように保存されている

ようなんです。

理解を深めるために、次も眺めてみてください*3。左の画像は、右のような感じで保存されているのが、お分かりになるでしょう。

　　

では、次にこの画像なら、どうなるでしょう？

正解*4はこちら。⇒　http://denshika.cc/moshikizu.php

ここで、整理しておきますと、

画像データは、箱の中で、白っぽい部分は上の方に、黒っぽい部分は下の方に保存されている

わけです。このことを念頭に、

この画像を空間に配置してみると、冒頭のような

　　

というようなものになります*5。

分かりづらいかもしれないので、動画も用意してみました。「画像データの箱」を回転させてみたのですが、余計分からなくなってしまったら、ごめんなさい。

というわけで、今回は、画像データがパソコンの中でどのように保存されているのか、という模式図に挑戦してみました。画像データというものをこの模式図で理解していると、PSNRやSSIMのことがもう少しわかってくるのではないか、と思います。ただ、今回は、ここまででやめて、次回は、カラー画像の模式図を見て、そのあと、これらの模式図を使って、PSNRやSSIMを見ていく、という流れになるかもしれません。

*1:http://japan.internet.com/webtech/20090914/14.htmlより借用

*2:http://japan.internet.com/webtech/20090914/14.htmlより借用

*3:大人の事情により、若干ゆがめてありますが、話の筋としては間違っていないでしょう

*4:「正解」と呼んで良いのか知りませんが

*5:こちらも、話の筋としてはおかしくならない程度に、多少ゆがめてありますので、ご了承くださいませ