8bitや16bitってどういう意味?階調について。

「RAWはJPEGよりbit数が多いからRAWで撮ったほうがいい」

「TIFFは16bitで保存できるから高画質」

などとよく言われますが、bit数とはどういう意味なのでしょうか?一眼レフカメラの仕様表でもRAWの説明の部分に〇bitなどと書いてありますよね。

今回は写真で言うbit数、すなわち階調について説明したいと思います。

spec-sheet

そもそもデジタル画像とは?

ドキュメントや写真、音楽などのデジタルデータは1(オン)と0(オフ)の組み合わせからなっています。これをバイナリ(binary)と言います。

1bitなら1、0という2種類の情報を表すことができます。2bitなら00,01,10,11という4種類の情報を表すことができます。画像で言うと、1ピクセルあたり、1bitなら2色、2bitなら4色まで表現できます。そういう風に1bit増えるたびに表現できる色の数が2倍に増えていきます。

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「bit数が多い」とは?

色は赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色からできています。しばしば「JPEGは8bit」と言いますが、それは、RGB各色が8bit(2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x=256色)表現できるということです。三色合わせると(256 x 256 x 256=)約1670万色になります。

TIFFは各色16bit(65,536色)まで、JPEGは各色8bit(256色)まで、「12bit RAW」の場合は各色4096色まで表示できます。

bit数が多いと表現できる色の階調が多くなるのです。

例えば白から黒のグラデーションの場合、4bitだと16階調しか表現できないので以下のように粗くなってしまいます。

4bit-16grad

8bitなら256階調表現できるので、以下のように4bitとは比べ物にならないほど滑らかになります。

8bit-256grad

JPEGは8bitしかありませんが、RAWファイルは12〜16 bitで、階調が豊富です。

RAWの詳しい解説は別記事へ

解説!「RAW」ってなに?

bit数が多いと高画質なの?

では、8bitのJPEGより12bitのRAWのほうが本当に高画質なのでしょうか?

答えは「本当でもあり、ウソでもあります」

確かに、12bitのほうが階調が多いから高画質なように思います。しかし、大半のディスプレイは各色8bitまでしか表示できないのです。プロフェッショナル向けのディスプレイでは一部10bit表示できるものもありますが、高価です。ですので12bitのデータがあっても表示することができません。

上で、答えは「本当でもある」と言いました。その理由は、12bitの写真をディスプレイでは8bitしか表示できなくても、データとしたはそれだけの階調が含まれているので加工しても劣化しにくいのです。

8bitのJPEGなどで編集を繰り返すと、階調飛びという現象が起きてしまうのです。

プロカメラマンの多くがRAWで撮影しているのにはこうした理由もあるのです。

よくある誤解

「8 bitの画像を16bitに変換すればいいのでは?」

変換しても意味はありません。8 bitに一度圧縮されると「16bit」に変換しても階調は増えません。

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